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煤矿机电设备的远程控制思考

发表时间：2020/10/20 来源：《基层建设》2020年第19期作者：姚会静

[导读] 摘要：煤矿资源的开采，关系着煤矿企业乃至经济社会发展，而机电设备在开采效率提升中起关键性作用，但由于设备种类繁多、操作难度高，在缺乏有效控制技术的情况下，煤矿开采会存在较大成本损耗。

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        摘要：煤矿资源的开采，关系着煤矿企业乃至经济社会发展，而机电设备在开采效率提升中起关键性作用，但由于设备种类繁多、操作难度高，在缺乏有效控制技术的情况下，煤矿开采会存在较大成本损耗。为实现煤矿开采及运营效率进一步提升，应重视先进远程控制技术的研发与应用，将其与煤矿机电设备充分融合，可促进机电设备的远程自动控制功能的完善与提升，创造更大经济效益。鉴于煤矿机电设备远程控制所具有重要价值，本文将重点就这一内容展开探究，以供广大同行参考。
        关键词：煤矿机电设备；远程控制；技术；研究
        1.远程控制重要价值
        煤矿资源开发，对于经济社会发展意义重大，但经多年开采，煤矿开采环境愈加恶劣，开采机械化程度显著提升。大量煤矿机电设备的应用，虽缓解了人工开采安全及效率上的不足，但因机电设备仍需人工操控，且开采现场环境复杂，集中管控难度大，无法保证机电设备高效、安全运行。在科技高度发展的今天，煤矿机电设备的自动远程控制成为可能，并逐渐向着实用化发展，可实时监控机电设备运行，并根据其运行状况准确下发控制指令，还能将机电设备的指令执行情况予以反馈，进而实现远程自动控制功能。通过构建远程控制网络，可实现众多煤矿机电设备的集中控制与管理，机电设备异常与故障得到及时有效的检测，方便设备运维，而且不再受距离限制，更大程度发挥机电设备作用。
        2.远程控制系统组成与实现方式
        （1）系统组成
        在实际应用中，远程控制功能的实现需要借助于完整控制系统，其基本构成为：
        一是远程数据的传输模块，其是在检测到煤矿机电设备相关数据的基础上，利用互联网技术建立远程数据的传输通道，将机电设备真实数据安全准确传输至控制模块；二是远程控制终端模块，这也是实现机电设备远程控制的关键，其功用主要是在接收到机电设备数据的同时，通过预先设定算法，对机电设备下发控制指令，以达到机电设备状态自动调整的效果；三是设备检验及控制模块，主要是用于煤矿机电设备关键运行参数的提取，以其作为机电设备自动控制的数据依据，还能够起到控制机电设备运行的效果，这样便可更准确、高效的发现机电设备运行状况变化，达到自动远程控制的目的。机电设备远程控制系统的结构模式通常分为B/S和C/S两类，B/S模式兼容性强，可借助技术的发展进行完善；C/S模式结构简单，通过client端将访问请求发出，serve端负责反馈结果。
        （2）远程控制实现方式
        在煤矿开采中，现场环境及机电设备状态均是不断变化的，远程控制实现的关键便在于机电设备及开采现场状况的准确把握，以便于实施精准的控制。在实际应用中，远程控制实现方式主要有如下类别:
        一是保持型远程控制，也就是煤矿机电设备在执行控制系统指令的过程中，监控设备保持在运行监视状态，基本不干预机电设备的运行控制，仅在出现非常状况时对其予以干预；二是完成型远程控制，既是煤矿机电设备在接收到控制指令直至完成相关操作，在此过程中不接受外部干预，操作完成情况需反馈给机电设备监控系统；三是人机交换型远程控制，并不单纯执行控制系统下发指令，而是增设了人为操作与自动控制的信息通道，方便操作人员参与机电设备控制；四是完全型远程控制，对于机电设备而言，该模式多是用于特殊作业，以远程控制的方式，并完全由监控中心加以操控，直至完成该项操作任务。

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        3.煤矿机电设备的远程控制
        （1）GIS远程控制技术
        当涉及到勘探和采集工作时通常需要用到GIS技术，在获取所需数据的基础上进行分析，从中找出开采计划的不足之处及时进行纠正，提高开采计划的可行性。GIS技术优势明显，在煤矿机电设备中得到了广泛应用，有利于了解和掌握煤矿的地质环境和施工进度等方面的信息。GIS技术对于远程控制系统至关重要，设备的工作效率得到显著提升，同时为工作人员选择设备提供了重要依据。GIS技术还具备一定的定位功能，使得开采质量得到明显改善，充分发挥信息技术的优势，将其与地理信息相结合，实现对机电设备的有效控制。在实际煤矿开采中，还可以将GIS技术应用到控制软件方面，机电设备一旦出现运行故障，可在短时间内被发现，以便及时采取解决措施，保障煤矿机电设备的稳定运行，进而保证整个煤矿开采顺利进行。
        （2）物联网远程控制技术
        物联网技术能够明显减少煤矿机电设备运行对人力的依赖程度，实现远程控制。其主要工作原理在遵守相关协议规定的基础上，利用WSN等先进手段，实现物品之间的连接。形成一个小的互联网，与网路工作原理基本一致。物联网技术融合了感应、定位等诸多先进技术，其应用范围有极大拓展，煤矿机电设备工作效率也较大提升。因此在将其应用于煤矿机电设备中首要任务就是感知，然后对获取到的各类信息进行处理、运输等，从而达到远程控制的目的。其具体内容为:将不同区域、不同功能（办公、生产等）的局域网进行连接，同时还会用到感应设备，将其安装在机电设备中，能够及时将机电设备的信息反馈到互联网，便于专业人员进行合理分析，对机电设备的运行状况做出判断，及时采取措施，有效预防煤矿开采安全事故。
        （3）PLC远程控制技术
        PLC是一种电子操作系统，主要涉及到数字运算和编程等方面，在工业中得到广泛使用。在进行煤矿机电设备远程控制过程中引入PLC明显改善原有管理方式的不足。与此同时，PLC操作难度较低，对工人技术要求不高，投入成本也不高，不易受到外界因素的干扰，特别适用于机电设备控制等方面。比较常见的种类有固定式和组合式。固定式的PLC不便拆卸，涉及到的零部件主要有电源、面板和CPU板等；组合式PLC装配比较灵活，根据不同的工作需要可以有多种组合方式，涉及到的零部件主要有机架、内存和CPU板等。PLC在进行内部运算时通常会用到储存器，然后在此基础上编程，实现定时和控制等功能并将相关内容输出，有效提高了设备控制管理水平。总体来说，PLC远程控制技术的可操作性强，还可以用于温度控制和定位，大大减少机电设备运维的人力消耗，节约了煤矿开采总体成本。
        4.结束语
        综上所述，为促进煤矿开采效率及安全性提升，远程控制技术与煤矿机电设备的有效结合是关键所在，较为典型的有PLC、GIS、物联网等远程控制技术，可实时有效的监控煤矿开采状况，并可自动完成机电设备操作，不仅缩减煤矿开采人工成本开支，而且有效缓解开采安全压力，提高煤矿企业的安全与经济效益。
        参考文献
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