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基于智能矿山的煤矿机电设备管理创新林治峰1

发表时间：2021/4/12 来源：《基层建设》2020年第32期作者：林治峰1 赵辉2梁峰3

[导读] 摘要：智能矿山是数字技术背景下的产物，随着信息时代的到来，数字技术、互联网技术与各种无线传感器被广泛应用于煤矿开采与矿山安全管理工作中，从而有效提高了煤矿安全开采效率。

        山东能源龙矿集团梁家煤矿科信中心山东龙口 265700
        摘要：智能矿山是数字技术背景下的产物，随着信息时代的到来，数字技术、互联网技术与各种无线传感器被广泛应用于煤矿开采与矿山安全管理工作中，从而有效提高了煤矿安全开采效率。从基础视角来看，实现智能矿山安全管理目标，必须注重基于智能矿山的煤矿机电技术管理创新机制，为煤矿资源的安全开采奠定充分的技术保障。
        关键词：智能矿山；煤矿机电技术；管理；创新
        引言
        煤矿机电设备的运行效率与煤矿经营效益有着直接联系，随着煤矿开采机械化与自动化水平提高，对煤矿井下机电设备的管理手段与管理方法也提出了更高的要求，如何有效保证井下机电设备的安全运行也成为机电设备管理的重点。传统的设备定期点检维护管理方式经常会导致设备的故障不能在第一时间被发现，从而造成巨大的经济损失甚至严重的设备事故。因此对机电设备管理进行创新研究，实现设备运行状态实时监测，实现设备管理维护模式向预知事故方向转变已经成为设备管理与维护的必然趋势。
        基于此，智能矿山理念应运而生，且我国很多煤矿企业已开展了有关智能矿山建设的实践。智能矿山是将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网技术，机器人、智能化装备等与现代煤矿开发技术深度融合，形成矿井全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的完整智能系统，实现矿井开拓、采掘、运通、洗选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程智能化运行的体系。
        一、智能煤矿发展现状
        智能煤矿主要是指传统机械化采煤形式与信息化技术电子技术进行融合，通过监管平台的设定，使机械设备精准地执行集成化平台指令，以此来实现远程化操控，降低人力资源的投入，以正确规避煤矿生产过程中的安全风险问题。从智能煤矿体系的建设以及实施效果来看，通过技术体系的应用和有效，提升煤矿开采效率，且自动化智能化工序的执行，令整个煤矿实现基于信息平台采集与指令执行的相关操作，提高整个机械化操作所具备的精准性，可有效节约煤矿资源的浪费现象。从技术本身来看，智能化体系的建设令整个机械设备建立在专家系统以及之间系统之上维系运行的，通过系统对设备运行的参数进行采集同步上传到数据库，以分析当前设备在运行过程中存在的故障问题，进而实现设备运行的有效监管。此外，通过传感技术与视频识别技术利用，可以有效对地下采煤现场进行查验，通过视频信息的采集，令整个工作实现全过程监管，以此来保证各项工作在实际开展过程中可精准地执行某一项指令，进而提高实际管理效率。
        二、基于智能矿山的机电设备管理系统
        1.数据集成
        数据集成主要包括数据采集、数据清洗及数据转换。井下设备采集数据的方式，应当采用在现场部署物联网基站设备的方式。
        数据清洗是筛除采集到的错误数据，提高采集数据质量的有效方法，数据清洗前应先定义数据的清洗规则。在原数据上对数据进行清洗前，需要对原数据进行备份，以防原数据的丢失或损坏。数据被清洗之后，干净的数据应替换数据源中原有的数据。
        数据转换是清洗后的数据形成标准化的基础数据资源，包括数据库到数据库转换流程、XML到数据库转换流程、数据库到XML转换流程、Excel到数据库转换流程、平面数据到数据库转换流程、数据库到平面数据转换流程和数据库到HBase转换流程等。
        2.数据管理
        数据管理包括数据存储、元数据、数据源及数据审计环节。数据存储层将采集到的数据进行分类汇总形成不同的专题数据库并对数据质量进行管理。元数据用于定义数据字典模型，配置期定义捕获业务以及运行期数据格式转换等功能。数据源主要提供数据源新建、修改、删除的功能。

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数据审计机制包括操作回溯、报警响应、事件关联、事件定位、身份认证、资源授权、访问控制等内容，旨在安全管控上建立完善的机制和体系，从而保障数据安全。
        三、基于智能矿山的煤矿机电技术管理创新模式
        1.引入各种自动化技术
        基于智能矿山的煤矿机电技术属于高度集成技术，集合了多种技术优势。从整体结构来分析，在煤矿资源开采工作中常用的自动化技术主要包括七种分支技术：一是PLC技术，PLC技术主要是采用嵌入式控制模式、回路调节模式和顺序控制模式来完善数据信息储存、传输、数据计算和时间限定功能；二是DCS技术，DCS技术主要应用于煤炭设备连续工作过程中，具体应用方案是运用连接嵌入模式在监控设备中设置高档微机与工控机，优化动态数据交互功能，收集煤炭设备运行信息；三是FCS技术，FCS技术主要应用于智能仪表设置中，该技术具备良好的调制作用，同时，FCS技术会联合其他分支技术控制设备运输，做好材料下放工作；四是大数据技术，将大数据技术应用于煤炭开采设备之中能够全面提取设备运行数据，并通过构建数据库对所有数据信息进行分类整合与管理，做好各种信息记录工作，其次，煤炭企业可以通过运用大数据技术来分析数据信息，根据分析结果制定最佳方案，对本企业煤炭设备机电自动化技术实施进一步改善。
        2.制定针对性的技术管理体系
        技术管理体系的设定，必须保证各个管理部门与企业自身在煤矿开采过程中呈现出的工作效率相对接，保证技术管理人员的管理范畴与一线工作人员的操作机制相对等，然后针对岗位工作属性设定权责统一的制度。通过将责任落实到个人令整个管理团队更为专业化与细致化。例如，在对机电的设备进行采购时，采购部门应对设备参数进行衡量，查证出机械设备是否符合现阶段采矿需求。核验部门对设备运行的稳定性进行二次检测，分析出整个设备在工作过程中是否符合或高于矿产资源的开采需求。然后由专门的负责人对设备采购进行文字签署。这样一来，一旦机电设备在使用过程中呈现出性能方面的问题，则可通过文件及时找到责任人予以处理，达到净化煤矿企业管理团队的效用。
        3.加强专业性技术团队的建设
        管理机制是煤矿开采工作发展的重要基础，通过管理制度的规范来对各类开采行为以及人员工作状态进行约束，以保证采矿工作的开展呈现出一定的有序性。要想管理工作在整个采矿体系中正确运行，必须为其提供一个强大的技术管理团队，通过人才队伍的组建，令整个管理工作开展更加符合企业发展需求。
        第一，煤矿企业应适当调高技术管理人员的招聘门槛，通过人员自身专业技能的提升，来提高基层管理人员的工作质量。第二，可通过当前煤矿企业中的技术管理团队进行学习机制的引进，例如将内部工作人员进行系统化的教育培训，学习高新机电技术，以提高员工自身的技术理论，然后员工通过自身在岗位中的不断学习来进一步提高理论与实践之间的契合度，进而将技术本体转变为自身的知识技能，以此来提高实际管理效率。第三，企业应针对现阶段工作开展机制来设定考评体系，通过奖惩机制的确定，来为工作人员提供一个晋升渠道，这样在物质与精神的双重激励下，工作人员将最大限度地提高自身知识储备与实践技能，以此来满足岗位工作需求。
        结束语：综上所述，全面推动基于智能矿山的煤矿机电技术管理创新，必须充分引进各种安全自动化技术，科学配备安全采煤自动化技术、电控自动化技术和安全支撑自动化技术设备，构建自动化监控平台。
        参考文献：
        [1]宋善智.基于智能矿山的煤矿机电技术管理创新[J].当代化工研究,2020(11):150-151.
        [2]李明轩.基于智能矿山的煤矿机电技术管理创新[J].能源与环保,2019,41(03):150-153+174.
        [3]郭敏.基于智能矿山的煤矿机电技术管理创新[J].石化技术,2020,27(07):204+198.
        [4]刘硕.智能矿山未来已来：东方测控智能矿山解决方案[J].中国矿业,2020,29(06):181.