盛守才
内蒙古呼伦贝尔东明矿业有限责任公司 内蒙古 呼伦贝尔 021000
摘要：随着技术的不断发展，我国煤炭开采的效率得到了较大提升，而伴随对环境的重视程度越来越高，对露天煤矿开采的要求越来越高。而通过合理的应用电气自动化技术，能够明显的提高露天煤矿的开采效率，从而能够最大程度的降低对环境的影响。为此，本文对露天煤矿电气工程及自动化技术的发展进行了介绍分析，对电气自动化技术在煤矿中更好的应用有一定帮助。
关键词：露天煤矿；电气工程；自动化；发展
0引言
随着我国对煤炭需要量的不断增加，对煤炭的开采效率提出了更高的要求，加上对环保的严格要求，使得露天煤矿在开采过程中需要注意的要点较多。而通过应用电气自动化技术，则能够较好的解决上述问题，不仅能够保证生产效率，同时对环境的污染也更低，并且能够提高露天煤矿开采过程中的安全性，进而保证煤矿企业的经济效益。因此，掌握露天煤矿电气工程及其自动化发展的方向与应用的范围，对今后露天煤矿生产工作的进行有着较大的促进作用。
1露天煤矿电气工程自动化发展现状
近十几年，我国的电气技术得到了快速的发展，使得电气自动化技术在露天煤矿中的应用变得愈加的广泛。煤矿企业通过建立自动化软件平台，能够将矿上机械设备的相关运行信息实时的向地面控制系统进行反馈，比如把设备的工况、安全信息以及相应的控制信息等，都集中到一个平台上进行系统性的传输，之后在进行整体远程监控与调度。通过采取这种方式，不但能够提高露天煤矿的开采效率，同时还能够大幅的降低开采成本，从而使得煤矿企业能够获得更多的经济效益。露天煤矿自动化系统通常有三个方面，具体如下：
（1）执行层，即位于系统底层的各种设备，利用对应的智能接口与矿上不同的控制装置进行连接。
（2）控制层，能够将对等的信息传输网络和I/O网络进行结合，从而可以进行报文传送、闭锁以及I/O控制等，进而使得相关信息的可靠性与实时性能够得到保障。
（3）信息层，借助以太网，通过相关的网络协议将网关、相关的控制软件，能够进行程序编写的控制器以及对应的人机接口等与企业信息系统相连接。
露天煤矿的自动化系统结合了光纤通信技术与计算机网络技术，对矿上主要设备的信息以及关键的生产运输环节通过采用工业电视图像的方式输送到监控系统中，再利用智能接口与矿上的监测系统以及自动化系统等进行连接，最终在整个露天煤矿中形成一个整体的监测控制网络系统。
2电气自动化在煤矿中的具体应用
2.1电气自动化在通风系统的应用
露天煤矿不同与井下煤矿，不需要设立通风系统。但如果是地下煤矿，利用电气自动化技术，通过采取冗余、分散以及分层等多种方式，能够完成自动通风系统的设计。井下通风所采用的自动化系统，通过以太网以及光纤传输等技术进行相互配合，从而能够保证通风系统的可靠性。系统的主站与分站的控制软件利用的组态软件，程序语言采用的是VC++，能够实现对煤矿通风的有效控制。通常煤矿自动通风系统在控制上需要能够实现下列功能：（1）在现场可以进行手动操作；（2）可以进行全自动或者半自动控制；（3）具备数据显示以及故障记忆等多种功能；（3）如果有现场越线的情况，有相应的报警系统；（5）具有拓展以及冗余功能。
2.2电气自动化在露天煤矿供电系统的应用
露天煤矿自动化供电系统主要有四部分组成，分别为：综合保护器、监控分站、地面集中控制中心以及传输通道，不同部分有不同的作用。其中综合保护器主要对供电线路和高压配电装置进行测控并进行保护，主要功能体现在四个“遥”上，遥测：测量功率因数、电流、电压等；遥信：断路器和保护动作信号的位置；遥控：远程控制分闸与合闸，对定值进行修改；遥脉：和电度表进行远程通信，进而实现集中抄表。
监控分站作为整个供电系统的中间环节，通过与现场设备相连接，从而对设备的信息进行集成，完成信息的转换后使其成为统一的协议数据，在利用网络将信息输送到控制中心，由于监控分站能够把综合保护器与地面控制中心进行有效的连接，从而能够对数据进行控制与通信。
传输通道利用冗余千兆的工业网络，使用光缆连接监控中心与各个变电所，从而能够使传输具备较多的功能：反映系统的运行工况；能够对音频以及视频等多种格式的数据进行传输；使网络的稳定性得到较大的提升；可以使网络在较短的时间内便能够适应露天煤矿开采的环境，并且有一定的防尘以及抗干扰能力；可管理性较强，可以实现报警以及系统统计等多种功能，能够对故障进行有效的排除，对网络的使用性能可以进行较大的优化。此外，为了满足后续系统的扩容，需要提前预留拓展用接口。
地面集中控制中心，其作为整个系统最重要的部分，主要是进行监控检测，以及进行录波和数据分析等，此外通过运用电气自动化，能够提高露天煤矿的洗煤以及运输工作的效率，从而提高煤矿开采的效率。
2.3电气自动化在调度上的具体应用
本公司通过在调度上应用电气自动化，大大的提高了工作效率，调度上的具体应用有以下几个：
（1）调度显控系统
目前，东明露天矿视频监控系统采用最新鹰眼摄像头、匀速球形摄像头及一般监控摄像头，其中鹰眼摄像头可实现53倍变焦，最大清晰可视距离为2km；球形匀速摄像头可实现24倍变焦，覆盖区域为露天矿主要生产作业区域；目前公司共布设各类视频监控点263个，可实现对全公司各生产生活区域的全天候、多角度实时监控。
（2）东明露天矿车辆调度及管理系统
调度指挥中心设置监控及自动化管理后台，通过北斗卫星定位系统实现车辆位置的实时跟踪，同时将位置信息及画面显示于屏幕之上,实现调度人员对全矿作业车辆的实时信息掌握。
（3）生产作业区域人员定位系统
人员定位系统终端设备集定位、对讲机、现场画面采集于一体，能够有效优化调度等管理岗位视频监控方式。监控范围为进入生产作业区域人员，包括管理人员、采装设备操作人员、运输车辆驾驶人员及其他从业人员。采用北斗定位系统兼容GPS进行坐标定位，静止上报时间不超过3分钟，精度度在10米以内，同时具备电子围栏功能。
（4）边坡监测预警系统
边坡安全管理信息平台根据东明露天矿的地质条件、边坡稳定性分区及采剥工程实施情况采用34台GNSS监测站在采场及排土场布设监测点形成监测网，开展边坡监测预警工作。现阶段系统已实现位移超限报警、边坡监测数据实时自动采集功能（其中包括边坡地表的水平位移、垂直位移、水平位移速率和垂直位移速率）。
3电气自动化煤矿应用展望
3.1程序结构通用化
为了确保电气自动化控制系统的性能，程序结构的通用化就显得十分重要。高效的网络结构能够使得煤矿中的监控系统、控制系统、财务系统之间的数据保持有效性与安全性，同时可以提升运转的效率，技术人员利用网络系统便能够对露天煤矿现场的所有设备进行全面的监控。
3.2程序接口标准化
为了使硬件设施可以在管理平台和自动控制间建立有效的接口，通常选择Windowa NT操作系统，采用TCP/IP当做系统统一的通讯标准。作为标准化的程序接口，对于不同厂家的软件可以进行正常的数据交换，同时对于存在通讯方面的障碍能够自动解决。
3.3创新电气自动化
在现有技术的基础上，结合国外发展的实际情况，在露天煤矿电气工程及其自动化的发展上进行创新，通过加大研发力度与研发投入，开发符合我国煤矿开采的电气自动化控制系统以及相关的产品，从而提高煤矿的开采效率与管理水平。
4结语
随着我国电气工程及其自动化技术的发展，其在露天煤矿中的应用变得越来越广泛，通过不断提高电气自动化技术的应用水平，露天煤矿的开采效率得到了较大提升，同时能够更好的对现场设备情况进行掌握，对我国露天煤矿的开采有重要意义。
参考文献
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[2]王帅. 浅谈电气工程改造及其自动化发展趋势[J]. 科研:00218-00218.
[3]高兴隆. 浅析煤矿自动化的发展趋势[J]. 科研:00138-00138.
作者简介：姓名：盛守才，男，籍贯：山东省成武县人，出生：1974.7 .学历：大专，毕业于，武汉地质大学，本科在读于东北林业大学，电气工程及其自动化，现有职称，初级电气助理工程师，一级电工技师，研究方向：电气工程及其自动化，电气监理，安全