丘建,饶崴,丘林
紫金矿业集团股份有限公司
摘要:随着科学技术的快速发展,人工智能技术、计算机技术也在快速发展中,并且逐渐被应用到各行各业中,为各个行业的发展提供了强大的助力。在矿山电气自动化控制系统中运用计算机技术与人工智能技术,可以有效提高运行效率,同时可以在供电系统设计、应急系统设计等多方面产生积极影响。
关键词:计算机;人工智能技术;矿山电气自动化控制;优势;应用
1人工智能的概念分析
人工智能的英文名称为AI,是一种分析、研究人的智能拓展、延伸、模拟的一种方法、理论、应用系统以及技术的新科学,属于计算机科学。从人工智能的角度进行分析和研究,可以生产出一个与人类大脑相似的智能化机器,包括诸多方面的内容如自然语言处理、专家系统、语言识别、图像识别、机器人等。人工智能的发展较为迅速,同时涉及到非常多的内容,以计算机为主,涉及到控制论、语言学、信息论、哲学、自动化、心理学、医学、生物学等诸多学科。应用人工智能的主要目的就是借助这些智能化的机器设备,从而达到一种智能效果,进而完成一些较为复杂的工作。智能化的电气自动控制系统可以更好地分配劳动,促使电气自动控制系统的自动化程度显著提高,这样可以最大程度减少人为劳动的过程,切实提高工作的质量和效率。因此顺应时代潮流,充分利用人工智能,切实提高各行各业的生产能力势在必行。
2计算机以及人工智能技术的应用优势
在矿山电气自动化控制中应用计算机和人工智能技术,不仅能够有效降低矿山电气自动化的运行成本,还能极大地提高电气自动化设备运行的效率,对矿山生产带来很多便利性,具体表现在以下几点:一是数据整合便利,参数调节快捷。计算机和人工智能技术能通过语言编程指令从数据库里提取数据、做出反馈,从而快速实现数据的收集、运算,参数的设计与调节,这一功能使矿山电气自动化的管理运行更加科学、高效。二是监控系统高效,抗干扰能力强。计算机和人工智能技术能严格按照管控流程实现电气自动化管控、同步并网带负荷操纵,有效地提高了控制效率,极大地节省人力。另外,由于计算机和人工智能的控制系统不受参数和外界环境变化的影响,具有良好的稳定性和抗干扰能力。三是连续性良好,一致性效果突出。计算机和人工智能技术能通过同步监测电气系统中各类设施的参数值来实现连续监管,出现差错时可及时调整或报警。此外,由于计算机和人工智能的控制系统的普适性较高,规范性较强,可以实现产品的一致性。
3计算机以及人工智能技术在矿山自动化控制中的应用
3.1矿山电气设备设计
在设计矿山电气设备中,需要考虑到的内容较多,如电子、电磁场、电路以及电机等诸多学科,设计的过程相对来说较为复杂,技术要求相对较高,需要专门的电气设备的设计人员,同时还需要投入较多的资源。要想改变这一状态,就需要灵活运用计算机以及人工智能技术,借助控制系统、语言编程等方式,更加高效且精确地设计矿山电气设备。
3.2矿山供电系统设计
矿山井下的供电系统,可以为设备提供更多的动力,因而需要具备较强的稳定性,这样才能保证整个系统具有较强的可靠性与安全性。如果供电系统出现问题和故障,那么矿山的整体运行就会瘫痪,甚至可能会出现人身伤亡事故。要想保证整个矿山供电更具有安全性,对矿山电气的自动化系统提出更多的要求,需要构建出两套供电回路,这样可以保证两路电源可以相互补充。矿山电力系统涉与及到非常多的学科,属于综合性的运行体系。
在人工智能的电气自动化控制设计中,需要设计人员具备较强的实践能力,同时能掌握更多样化的理论知识,这样才能更好地设计矿山供电系统,使其更具有普适性与灵活性。
3.3数据传输功能设计
数据实现双向传输通信,主要指的是通过运用有关软件及通信设备,对信息实时接收并予以传输,处理中心则是对处理指令加以控制传输,因此数据传输至关重要,作为电气自动化控制系统设计中实现监督功能的重要基础[4]。设计该系统传输设备主要包括了电缆、视频光缆等,可以以不同的传输类型、传输距离选择合适的传输方式,确保信息不回出现传输不及时或丢失等异常传输情况。数据传输由专门的线程负责,算法2描述该线程的主要功能。数据分析作为系统的监控全过程,其关键点在于能够实时处理并分析终端设施软件的信息收集情况,之后在数据库内完成信息发送,对于系统无法自助处理情况有关工作人员需要对各项工作及时协调。
3.4矿山应急系统设计
第一,继电保护系统设计。继电保护系统可以根据系统的相关要求进行实时监控,如果系统出现故障或者事故,可以借助模拟信号、数字信号等现实出现故障的原因。如果系统出现故障,那么电气参量具有出现较为强烈的波动,通过对比和分析这些参数,可以找到系统出现故障的原因,准确辨别故障类别,同时还能尽快切除出现故障的原因。第二,漏电保护。在矿山电气系统中,漏电是最严重的问题,同时也是导致人身电击事故的关键原因,具有较大的危害。为了避免出现漏电事故,那么就需要制定相应的漏电保护措施。工作人员需要充分利用人工智能技术与计算机技术,最大程度保护好矿山电气系统。第三,保护接地。工作人员需要运用网状布置的接地装置,而人工智能与计算机技术可以对接地装置进行有效的监测,大大减少因接地不良而导致事故的可能性。
3.5抗干扰设计
对于矿物开采生产过程中,由于存在不利因素较多会对电气自动化控制系统的正常稳定运行造成必然影响。但是对系统完成抗干扰设计则可以与上述问题充分衔接。一方面可以运用电磁屏蔽效应逐次屏蔽工作面的电磁、静电干扰信号,也能够对电气设备存在干扰问题有效降低。另一方面还可以运用专业屏蔽设备,运用金属外壳有效屏蔽模拟信号产生的干扰,在金属材质工作柜内配置PLC控制系统,并设计外壳接地,如此一来,不仅可以防止空间辐射,也能减少电磁脉冲及静电干扰对整个系统带来的影响。与此同时,合理进行布线,必须把弱电和强电信号区分对待,组成各自的走线系统,而屏蔽电缆模拟信号方法就是使用双绞线,能有效避免信号之间出现互相干扰的情况。
3.6故障诊断功能设计
在系统运行截断,出现各类故障在所难免。因此,先要依托系统运行过程中对故障的性质、原因等因素展开调查,从而做出准确的故障诊断。现阶段,人工神经网络、模糊集理论等均在人工智能技术控制成为更广泛的故障诊断方式。在系统出现故障时,故障征兆出现地方并不一定就是故障出现的部位所在,故障征兆与存在有着密切的联系,但并非是明确的一一对应关系。因此,要想有效解决故障,必须对模糊集理论加以利用,以此创建关系矩阵,从而辅助电气系统开展故障诊断。进行故障诊断时,主要依据对电气系统领域专家经验等,顺利实现系统故障检测、诊断、恢复等操作,也可把每次的故障事故、诊断经验实施总结和分类,形成相应的工作日志保存到专家知识库内。
4结语
综上所述,计算机与人工智能技术的兴起推动了现代工业更好地发展,并因其具备数据整合便利、参数调节快捷、监控系统高效、抗干扰能力强等巨大的优越性,在矿山电气自动化控制中得到了广泛的应用,不但节约了整体运行成本,而且提高了员工的操控效率和生产效率,为矿山电气自动化的进步做出了不可磨灭的贡献。
参考文献:
[1]人工智能技术在矿山电气自动化控制中的问题及对策探讨[J].郑全举.世界有色金属.2019(05)
[2]基于人工智能的矿山电气自动化设备稳定性控制[J].刘成,徐宝.世界有色金属.2019(18)