龙煤鹤岗矿业公司兴安煤矿 黑龙江鹤岗 154100
摘要:在现代矿山企业中,开采和运输矿产资源需要大量的机电设备,面对众多的机电设备,长时间以来,人们一直希望建立一整套完善的管理、维护系统,以此监测关键生产机电设备的实际位置、使用情况和运行状态,实现智能化远程控制,减少人员工作压力,为技术人员及时发现和排除故障提供相应的数据支持。伴随着现代工业生产信息化、智能化技术和互联网技术的不断发展,多种远程控制技术被广泛应用到了矿山机电设备管理中,并且取得了良好的经济效益,提升了生产效率。
关键词:矿山机电设备;远程控制技术;运用
引言:
随着科学技术的进步,机电设备已被广泛应用到矿产资源的开采、输送中。尽管这样,矿产开采工作者的工作量依旧十分巨大。通过一套完整的监控、管理、调整与维护体系,对采矿工作进行自动化管理,在降低工作人员工作量的同时提高采矿工作的安全性与采矿工作的工作效率是所有矿产开采工作者的愿望。随着计算机技术的发展与互联网技术的普及,工业生产的自动化与智能化水平越来越高,相应的远程操控技术在采矿工作中也形成了一套自动化、信息化、智能化的远程控制体系,大大提高了采矿工程的工作效率,经济效益也有了很大的提高。本文主要针对远程控制技术在矿产开采行业中的应用进行了详细分析,希望能对相关从业人员有所帮助。
一、远程控制技术的优越性
随着煤炭资源的长期开采,开采环境与难度日益恶化。因具体条件的制约,矿区工作环境条件非常恶劣,并不适合工作人员长期停留,但是开采活动中的井下设备需要工作人员的实时控制,需要工作人员长期处于开采区域,于是产生了人员安全和设备运行两者间的冲突。远程控制设备是妥善处理该冲突的行之有效的方法,是确保矿山生产安全的关键技术方法。长期以来,我国矿山机电设备运行过程中面临诸多问题,例如管理松懈,维护不到位等,究其根源,由于许多开采设备零星分布于不同的位置,而不同设备分别由不同部门管理。通过信息化远程控制方法,能够使管理中心直接控制每一设备,构建起扁平化的管理体系,最终使其运行水平明显改善。开采过程中,开采设备智能化水平的不断改善,为引入远程控制技术创造了条件,现阶段,应用最广泛的包括物联网、GIS技术等。
二、矿山机电设备远程控制技术的应用背景
矿产开采环境恶劣且开采规模不断扩大,再加上实际生产中的一些不稳定因素使人工操作的安全风险大大增加,严重影响着工作人员的生命安全,传统的人工操作方式已不能适应现实工作的需求。各种各样的机电设备在矿山的应用越来越广泛。由于矿山机电设备种类繁多,规格、功能各不相同,管理非常困难。而应用远程控制技术,就可有效解决这一问题。随着信息技术的发展,很多远程控制技术都在矿产开采工作中有了一定的应用。比如:GIS技术、PLC技术及PLC远程控制技术在矿山企业中的应用十分广泛。
三、矿山机电设备远程控制技术的运用
(一)GIS技术在矿山机电设备中的应用
远程控制系统中的GIS技术,对矿山地理情况具有勘测、采集的作用,最早应用于矿山环境信息的采集和处理,并对矿山的开采计划进行分析,评估开采计划的实用性。近年来,GIS技术被广泛应用于矿山机电设备的远程监控中,对矿山环境信息进行全面的采集、分析,确保矿山企业能够全面掌握矿山的实际情况。在远程控制系统中,GIS技术能够有效提高矿山机电设备的运行效率,使设备稳定运行,并根据矿山的地理环境,选择适当的机电设备。
GIS技术的运用,能够确保机电设备得到全面的管理,利用GIS技术的定位、定量分析,可以有效控制开采质量,并通过地理信息与局域网络信息技术的融合,对机电设备的运行状况进行很好地控制。在矿山开采中,矿山企业还可以通过利用GIS控制软件,对矿山环境进行分析,并对机电设备的运行状况进行控制,及时了解机电设备的使用情况和故障情况,制定出相应的应对措施,提高矿山机电设备的管理水平。
(二)PLC远程控制技术在矿山机电设备中的应用
PLC远程控制技术是指可编程控制器,是为了满足工业发展需要而出现的一种数字运算系统。由于需要的投资低、操作方式简单且具有很强的抗干扰能力,除了矿山,这项技术在其他工业领域中也有着非常广泛的应用。PLC主要分为不可拆卸的固定式及组合式两种。可编程逻辑控制器主要是利用电源、中央处理器及输入输出接口等设备组成,利用可编程的存贮器,在内部执行运算条件,从而通过对数字的输入输出,来对机电设备进行观察控制。例如:一控制站核心部件采用西门子PLC,具有稳定可靠、抗干扰能力强、现场易编程、易扩展等特点,并能实现团建化控制、自动检测系统故障等功能。支持多台控制站组成控制网络,达到不同的规模控制,可完成多条皮带的集中控制和监测。作为一项专门为工业设计的技术,PLC远程控制技术的优点十分明显:简便的操作模式、灵活简洁的结构。这些优势使得监控的效率远高出其他方式,由于可实时对设备进行修正,对降低工人工作量的帮助十分巨大。从而实现对矿山机电设备的监控,可多方面进行监控,增强工作效率,降低工作人员劳动强度。尽管存在很明显的优势,PLC技术也不可避免地存在一定的劣势。如只能进行监控,不能随时随地采集数据,无法在短时间内对出现的问题做出处理。另外,应用的范围也比较小。尽管这样,由于这项技术的优点十分显著,PLC技术在工业活动中尤其是矿山的机电控制设备中有着非常广的应用。
(三)物联网远程控制技术在矿山机电设备中的应用
物联网主要是通过多信息感应设备,按照相关的协议,运用WSN等接入技术,将不同的物品进行连接,使各物品间拥有互联网功能,形成庞大的信息网络系统。通过对信息网络的控制,可以对物品进行远程指挥、控制,以代替人工工作。物联网通过对物品的定位、感应、扫描,采用激光、红外线等高科技,将物品进行连接和远程操作控制。同理,矿山机电设备的物联网控制系统也是对机电设备进行感知,并通过信息接收、处理、控制、应用,使矿山机电设备得到远程控制。物联网矿山机电设备的远程控制原理,主要是将办公室的局域网与生产使用的局域网连接起来,实现远程监控。机电设备物联网远程监控,需要在机电设备上安装相应的感应设备,使机电设备的实时数据通过无线网络传输到互联网,进而使办公室管理人员能够充分了解机器设备的运行状况,并对矿山机电设备进行运行监测、故障预测及诊断,提高机电设备的运行效率。
四、结束语
随着矿山生产规模的扩大,对矿山的机电设备进行远程控制与管理已势在必行。而随着科学技术的发展,越来越多新技术将会被应用到矿山机电设备远程控制中,远程控制发挥的作用也必将越来越大。在矿山企业的实地工作中需要大量机电设备,这些设备需根据实地矿产工作状态进行调整,如安排工作人员实地控制机电设备,会产生很严重的安全威胁。所以必须开发出完整实用的远程控制系统,实现矿山机电设备的远程控制。
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