關(guān)洪波+劉樹(shù)楠

摘要：煤炭是我國(guó)重要的能源，通過(guò)機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用可以有效提升煤炭能源的開(kāi)采效率和質(zhì)量，能夠有效推動(dòng)我國(guó)煤炭行業(yè)的快速發(fā)展。也正是因?yàn)榇?，?duì)煤炭機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究，并就其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析就顯得極為重要，這也為有效促進(jìn)煤炭機(jī)械自動(dòng)化的更好發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：煤炭機(jī)械；自動(dòng)化技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

前言：自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用是機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程、過(guò)程管理在沒(méi)有人直接參與的情況下，經(jīng)過(guò)自動(dòng)檢測(cè)、信息傳輸、信息處理、分析判斷、操縱控制等技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)所要達(dá)到的目標(biāo)。煤炭行業(yè)作為我國(guó)能源開(kāi)采的重要支撐行業(yè)，更加需要對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展予以深入研究與探索，讓自動(dòng)化技術(shù)為煤炭行業(yè)的更好發(fā)展添油助力。

一、煤炭機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.煤礦采掘機(jī)器設(shè)備的自動(dòng)化

在一些發(fā)達(dá)國(guó)家與地區(qū)中，都開(kāi)始普遍運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備來(lái)開(kāi)展煤礦采掘工作。利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)控制采掘生產(chǎn)，確保采掘自動(dòng)化生產(chǎn)控制工作的完成。通過(guò)電子計(jì)算機(jī)，還能確保設(shè)備故障檢測(cè)與診斷自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。近些年伴隨著我國(guó)綜合采掘機(jī)械化水平的持續(xù)提升，對(duì)國(guó)內(nèi)的先進(jìn)設(shè)備進(jìn)行普及運(yùn)用，液壓牽引工作也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，機(jī)械設(shè)備裝機(jī)功率實(shí)現(xiàn)顯著提升。在我國(guó)的山西與陜西等地的煤礦企業(yè)中，基本上都是運(yùn)用的先進(jìn)的設(shè)備，利用電牽引來(lái)開(kāi)展采煤生產(chǎn)。然而，在我國(guó)此方面還存在一些問(wèn)題，工作面刮板運(yùn)輸能力比較低，過(guò)煤量也不高，計(jì)算機(jī)控制水平處于初級(jí)階段之中。

2.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化

國(guó)外率先對(duì)煤礦安全監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)用。在20世紀(jì)七十年代，我國(guó)將這一系統(tǒng)技術(shù)引入進(jìn)來(lái)，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)用與有關(guān)改進(jìn)工作的開(kāi)展，加之有關(guān)科研機(jī)構(gòu)與煤礦生產(chǎn)單位技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)工作的發(fā)展，當(dāng)前對(duì)于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，我國(guó)已經(jīng)取得長(zhǎng)足進(jìn)步與發(fā)展，自動(dòng)化已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)。然而相比較于國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家與地區(qū)，我國(guó)還存在著很多不足之處，傳感器的種類(lèi)數(shù)量不多、使用時(shí)間不長(zhǎng)、不具備一定的穩(wěn)定性能、肩負(fù)著龐大的維護(hù)任務(wù)量、監(jiān)控系統(tǒng)所運(yùn)用的軟件檔次也不高，專(zhuān)家診斷與決策工作開(kāi)展的比較少，監(jiān)控系統(tǒng)整體利用率與可信賴性都比較低。

3.煤礦運(yùn)輸提升機(jī)械自動(dòng)化

我國(guó)不僅地域遼闊，而且煤炭資源的分布不平均、比較分散，因此，煤炭資源運(yùn)輸工作具有非常重要的作用，在我國(guó)的煤炭運(yùn)輸中最為主要的運(yùn)輸方式就是軌道運(yùn)輸。伴隨著改革開(kāi)放的到來(lái)，我國(guó)的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)更是日新月異，在很多的大型煤礦企業(yè)中，開(kāi)始運(yùn)用膠帶開(kāi)展煤炭資源運(yùn)輸工作，通過(guò)有關(guān)計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)控制相關(guān)機(jī)械設(shè)備，與監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)開(kāi)展聯(lián)網(wǎng)，確保高效保護(hù)工作的實(shí)現(xiàn)。而在部分發(fā)達(dá)國(guó)家與地區(qū)中，早已經(jīng)開(kāi)始對(duì)更為先進(jìn)的數(shù)字化系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，在數(shù)字化系統(tǒng)中，將先進(jìn)的變頻技術(shù)包括進(jìn)來(lái)，通過(guò)變頻技術(shù)的運(yùn)用，使產(chǎn)品的使用性能得到了明顯提升。與此同時(shí)，也顯著提升了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行速度。運(yùn)用PLC對(duì)提升機(jī)進(jìn)行控制，在明顯提高工況流程控制工作的同時(shí)，也使安全回路檢測(cè)等方面實(shí)現(xiàn)了高效提升。

二、煤炭機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

1.現(xiàn)場(chǎng)信息自動(dòng)化控制

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)信息的自動(dòng)化，能夠?qū)φ麄€(gè)作業(yè)智能化的基礎(chǔ)保障起到一定的促進(jìn)作用。要想確保信息傳播與處理的同步實(shí)現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)將現(xiàn)場(chǎng)信息及時(shí)、高效的傳輸至中控系統(tǒng)中，只有這樣，才能確保信息同步傳播與處理工作的完成，確保信息高度集成工作的實(shí)現(xiàn)。在開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)信息自動(dòng)化工作的過(guò)程中，第一應(yīng)當(dāng)對(duì)技術(shù)、總線等方面開(kāi)展良好的處理工作，并系統(tǒng)、全方位的提高以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為現(xiàn)場(chǎng)信息集成化工作的順利開(kāi)展，奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

現(xiàn)場(chǎng)信息自動(dòng)化控制的工作原理，是以所有設(shè)備的自動(dòng)化為前提，確保整體自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，集成化的對(duì)機(jī)械信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等方面開(kāi)展管理工作，實(shí)現(xiàn)信息與技術(shù)的聯(lián)系，并將二者高度統(tǒng)一起來(lái)，不論是在本地，還是利用遠(yuǎn)程都能確保實(shí)時(shí)監(jiān)控工作的完成。

在開(kāi)展有關(guān)工作的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)機(jī)械傳感技術(shù)進(jìn)行有效運(yùn)用，選擇一線信息傳導(dǎo)作為其控制中樞，控制中樞應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體狀況做出有關(guān)判斷。除此之外，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用有關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，密切將多種多樣的處理意見(jiàn)與處理方法和機(jī)械連接起來(lái)，確保自動(dòng)化工作的完成。根據(jù)具體的工作狀況，機(jī)械傳感器能夠?qū)ο嚓P(guān)工作作出反饋，并將反饋結(jié)果輸送至中控中心。在進(jìn)行有關(guān)操作工作的過(guò)程中，還應(yīng)當(dāng)對(duì)有關(guān)監(jiān)控軟件進(jìn)行運(yùn)用，在開(kāi)展集中控制與管理工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)依據(jù)監(jiān)控的具體情況來(lái)進(jìn)行。

2.集中控制的全礦井過(guò)程自動(dòng)化

所謂的集中控制的全礦井過(guò)程自動(dòng)化，指的是在礦井自動(dòng)化集中控制中心中，將科學(xué)先進(jìn)的采煤作業(yè)過(guò)程控制技術(shù)加入進(jìn)來(lái)，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)與先進(jìn)的自動(dòng)化采掘機(jī)械設(shè)備，對(duì)礦井集中監(jiān)控中心開(kāi)展相關(guān)建設(shè)工作，并以此為基礎(chǔ)，確保企業(yè)集中控制中心能夠?qū)ΦV井關(guān)鍵設(shè)備開(kāi)展有關(guān)遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制與操作工作。

關(guān)于組態(tài)軟件編程方面，應(yīng)當(dāng)具備統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，能夠確保各類(lèi)系統(tǒng)或者設(shè)備的地面在線參數(shù)化工作的完成，利用地面支援中心，能夠?qū)ζ溟_(kāi)展遠(yuǎn)程診斷工作，將有關(guān)故障指令傳輸至礦井人員，確保礦井人員能夠在第一時(shí)間對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行解決，并且能夠集中調(diào)度企業(yè)內(nèi)部的個(gè)性資源。

關(guān)于煤礦自動(dòng)化發(fā)展方面，則應(yīng)以礦井過(guò)程自動(dòng)化集中控制為基礎(chǔ)，對(duì)企業(yè)級(jí)過(guò)程自動(dòng)化集中控制中心開(kāi)展有關(guān)建設(shè)工作。其將減弱礦級(jí)集控中心的作用，并逐漸將其取而代之，并且能夠確?；A(chǔ)設(shè)備層、安全生產(chǎn)調(diào)度層、過(guò)程控制層以及企業(yè)各級(jí)管理層跨礦井集中統(tǒng)一控制工作的完成，能夠?qū)ζ髽I(yè)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行建設(shè)，使傳統(tǒng)的額煤礦安全生產(chǎn)模式得到改觀，進(jìn)而確保管理控制一體化的礦井生產(chǎn)模式的完成。

3.煤礦遠(yuǎn)程集控中心

在煤礦遠(yuǎn)程集控中心中，通訊傳輸網(wǎng)的運(yùn)行速度非?？?，自動(dòng)控制網(wǎng)則工作效率比較突出。在多個(gè)礦井同時(shí)開(kāi)展生產(chǎn)工作的過(guò)程中，利用通訊傳輸網(wǎng)與自動(dòng)控制網(wǎng)，能夠確保企業(yè)在線監(jiān)控與遠(yuǎn)程操作工作的完成。通過(guò)有關(guān)中心集控軟件，企業(yè)能夠?qū)ΦV井內(nèi)部所有機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視，并且能夠?qū)υO(shè)備開(kāi)展遠(yuǎn)程診斷工作，根據(jù)遠(yuǎn)程診斷工作的結(jié)果，能夠?qū)ο嚓P(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)有關(guān)系統(tǒng)或者設(shè)備的故障類(lèi)型，能夠?qū)ΦV井人員下達(dá)有關(guān)指令，主要包括系統(tǒng)或設(shè)備的檢查維修、維護(hù)等方面，確保礦井人員能夠迅速抵達(dá)故障現(xiàn)場(chǎng)，并迅速采取相關(guān)措施，確保故障能夠迅速消除。

通過(guò)生產(chǎn)制造的執(zhí)行系統(tǒng)，能夠?qū)λ贫ǖ纳a(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行調(diào)度，在對(duì)有關(guān)設(shè)備監(jiān)控情況作出分析的同時(shí)，也能夠?qū)λ猩a(chǎn)數(shù)據(jù)開(kāi)展相關(guān)分析工作。將過(guò)程動(dòng)態(tài)畫(huà)面與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緊密聯(lián)系起來(lái)，能夠迅速對(duì)設(shè)備情況、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境以及作業(yè)繼承等方面的狀況，開(kāi)展反饋工作，在監(jiān)視生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的同時(shí)，還能提供相關(guān)跟蹤服務(wù)，為企業(yè)管理者的決策提供重要依據(jù)，確保企業(yè)安全生產(chǎn)工作的開(kāi)展，進(jìn)而增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)穩(wěn)定、和諧發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)：

時(shí)代的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步讓煤炭機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)呈現(xiàn)出重要的發(fā)展態(tài)勢(shì)，但是其發(fā)展與先進(jìn)國(guó)家相比依然具有一定差距。了解其發(fā)展現(xiàn)狀，并就其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)予以探索預(yù)測(cè)，能夠更好地制定煤炭機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略，能夠讓自動(dòng)化技術(shù)與煤炭機(jī)械設(shè)備予以更好結(jié)合，為煤炭機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的更好應(yīng)用夯實(shí)基礎(chǔ)。

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