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        煤礦自動(dòng)化和通信技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

        2019-02-12 10:34:42潘明亮
        科學(xué)與技術(shù) 2019年2期
        關(guān)鍵詞:通信技術(shù)

        潘明亮

        摘要:我國(guó)煤炭行業(yè)最近幾年發(fā)展非常迅速,現(xiàn)如今,我國(guó)煤礦的發(fā)展已經(jīng)越來(lái)越好,很多大型煤礦已經(jīng)充分意識(shí)到自動(dòng)化技術(shù)和通信技術(shù)的重要性。在實(shí)際的煤礦開(kāi)采中,人們應(yīng)用非常先進(jìn)的技術(shù)手段,將煤礦開(kāi)采工作推向了更高的層次。從目前的情況來(lái)看,我國(guó)煤礦開(kāi)采融合了自動(dòng)化技術(shù)和通信技術(shù),這些都是現(xiàn)代化煤礦發(fā)展中的核心內(nèi)容。為了能夠更好地提升煤礦產(chǎn)業(yè)的高效發(fā)展,有關(guān)工作人員應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到煤礦自動(dòng)化和通信技術(shù)的重要性。

        關(guān)鍵詞:煤礦自動(dòng)化;通信技術(shù);現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

        引言

        由于煤炭是不可再生能源,其開(kāi)發(fā)和利用受到國(guó)家高度重視。我國(guó)地大物博,人口眾多,含有豐富的煤礦資源,且煤礦資源在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中占比極大,這就促使煤礦行業(yè)得以快速發(fā)展起來(lái)。同時(shí)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,自動(dòng)化和信息化等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到了煤礦資源開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中,大大提高了煤礦資源開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的安全性和高效性,對(duì)于煤礦行業(yè)的發(fā)展有著積極的推進(jìn)作用。

        1煤礦自動(dòng)化技術(shù)

        煤礦自動(dòng)化技術(shù)最早出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代,當(dāng)時(shí)繼電器是一項(xiàng)主要的自動(dòng)化器件,但是由于受到技術(shù)方面的限制,繼電器的體積非常龐大,不僅操作起來(lái)十分困難,其安全性也較差,并不能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展目標(biāo)。到了20世紀(jì)70年代,我國(guó)自動(dòng)化繼電器的發(fā)展出現(xiàn)了一定的進(jìn)步,主要是晶體管與邏輯電路的發(fā)展開(kāi)始出現(xiàn),這為繼電器的使用給予了有力的保障。后來(lái),單片機(jī)的出現(xiàn)開(kāi)始替代了傳統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)備,這些都將會(huì)影響到煤礦自動(dòng)化通信的安全性。

        2煤礦自動(dòng)化功能特點(diǎn)

        (1)運(yùn)行、管理自動(dòng)化,利用遠(yuǎn)程技術(shù)和設(shè)備對(duì)礦區(qū)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作,然后利用集線器收集設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息,并進(jìn)行記錄,最后傳輸給終端計(jì)算機(jī),讓煤礦企業(yè)能夠?qū)崟r(shí)掌握礦區(qū)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息,這樣的模式下能夠讓煤礦生產(chǎn)運(yùn)行管理實(shí)現(xiàn)集成化、多維度的管理功能,從而提高煤礦生產(chǎn)運(yùn)行管理的科學(xué)性。(2)運(yùn)輸自動(dòng)化,相較于傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式,運(yùn)輸自動(dòng)化具有自動(dòng)運(yùn)輸、自動(dòng)識(shí)別功能。從其構(gòu)建方面來(lái)看,主要是采用單片機(jī)或PLC聯(lián)動(dòng)傳輸物理設(shè)備的方式,包括了檢測(cè)傳輸設(shè)備重量,對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)間與頻次進(jìn)行自動(dòng)規(guī)劃,這樣能夠有效減少人力資源投入,節(jié)約煤礦運(yùn)輸成本。(3)洗選自動(dòng)化,煤礦資源一旦經(jīng)過(guò)開(kāi)采就會(huì)形成初級(jí)產(chǎn)品,然后還需要對(duì)初級(jí)產(chǎn)品進(jìn)行洗選以及合理分類,最終將煤礦產(chǎn)品分類進(jìn)行銷售。而煤礦產(chǎn)品洗選環(huán)節(jié)的工作環(huán)境較為惡劣,這就嚴(yán)重影響了煤礦產(chǎn)品洗選工作效率。通過(guò)在煤礦產(chǎn)品洗選中應(yīng)用自動(dòng)化體系,有效改善了煤礦產(chǎn)品洗選的工作環(huán)境,避免了人為損傷情況的出現(xiàn),極大地提高了煤礦產(chǎn)品洗選工作效率。(4)安全保障自動(dòng)化,煤礦開(kāi)采是一項(xiàng)危險(xiǎn)性較高的工作,多年來(lái)煤礦開(kāi)采安全事故也是屢見(jiàn)不鮮,影響煤礦開(kāi)采安全的因素較多,通過(guò)多年調(diào)查研究表明,人為操作不當(dāng)是導(dǎo)致煤礦開(kāi)采安全事故發(fā)生的主要原因之一。所以,在煤礦安全保障體系中構(gòu)建自動(dòng)化體系,利用自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備與報(bào)警設(shè)備,能夠幫助煤礦企業(yè)實(shí)時(shí)了解煤礦井下環(huán)境信息與人員操作行為情況,進(jìn)而有效規(guī)避存在的風(fēng)險(xiǎn),防止安全事故的發(fā)生,實(shí)現(xiàn)安全保障自動(dòng)化。

        3煤礦通信關(guān)鍵技術(shù)

        (1)礦井生產(chǎn)調(diào)度通信技術(shù),礦井生產(chǎn)調(diào)度通信技術(shù)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是對(duì)煤礦井下生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行通信管理的技術(shù)。礦井生產(chǎn)調(diào)度通信技術(shù)中涉及到的通信設(shè)備主要有調(diào)度主機(jī)、本安自動(dòng)電話機(jī)、安全隔離器等。管理人員通過(guò)利用以上設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)管控煤礦井下生產(chǎn)運(yùn)輸全過(guò)程,以此確保礦井生產(chǎn)安全性與高效性。礦井生產(chǎn)調(diào)度通信技術(shù)又包括多種技術(shù)類型,例如在礦井下結(jié)合調(diào)度主機(jī)與行政交換機(jī)的通信技術(shù)類型,通過(guò)礦井生產(chǎn)調(diào)度工作人員對(duì)調(diào)度主機(jī)和行政交換機(jī)的綜合使用管理,能夠?qū)ΦV井下的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)管控,該種技術(shù)類型多用于大型煤礦企業(yè)。(2)井下光纖通信技術(shù),井下光纖通信技術(shù)與其他通信技術(shù)相比,具有通信速度快、容量大、質(zhì)量高等多種優(yōu)點(diǎn),還具有防爆性能、阻燃性能及防干擾性能。井下光纖通信技術(shù)在煤礦信息化體系構(gòu)建中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了多種系統(tǒng)的有機(jī)融合,包括通信系統(tǒng)、電力系統(tǒng)監(jiān)控、人員定位系統(tǒng)、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)等,有效推進(jìn)了煤礦信息化的建設(shè)。

        4煤礦自動(dòng)化技術(shù)

        (1)高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),隨著社會(huì)的發(fā)展和信息化技術(shù)的進(jìn)步,高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了快速的發(fā)展,這為提升我國(guó)煤礦自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。工業(yè)以太網(wǎng)、專用工業(yè)控制網(wǎng)、CEPON網(wǎng)以及MCIP系統(tǒng)都是我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)中常見(jiàn)的高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其中,冗余工業(yè)以太網(wǎng)是我國(guó)煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)的主要傳輸平臺(tái)。但是,從宏觀的角度來(lái)看,由于我國(guó)工業(yè)控制網(wǎng)的開(kāi)放性比較差,在我國(guó)只有少數(shù)煤礦企業(yè)應(yīng)用該技術(shù)。然而,在礦井裝備當(dāng)中,常用的礦井網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會(huì)將視頻、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音等多種信息結(jié)合到一起,這樣的通信效率會(huì)更高,也會(huì)更加準(zhǔn)確地掌握煤礦自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展情況,所以,綜合來(lái)看,煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)將會(huì)有著更好的發(fā)展前景和發(fā)展空間。(2)自動(dòng)化平臺(tái)軟件,煤礦自動(dòng)化控制不僅需要專業(yè)的人力資源,更需要先進(jìn)的信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù),管控軟件和Web服務(wù)軟件是自動(dòng)化平臺(tái)軟件的主要形式。自動(dòng)化平臺(tái)軟件之所以能夠更好地推動(dòng)煤礦通信技術(shù)的發(fā)展,就是因?yàn)樽詣?dòng)化平臺(tái)軟件可以結(jié)合很多現(xiàn)代化的信息技術(shù),讓先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)與實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展完美地融合到一起。其中,Web服務(wù)軟件在管理層的Web服務(wù)器中比較安全,也可以起到很好的自動(dòng)化控制作用,讓自動(dòng)化平臺(tái)服務(wù)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)全面的發(fā)展。不僅如此,煤礦自動(dòng)化發(fā)展在現(xiàn)代化的社會(huì)發(fā)展中必將會(huì)具有非常廣闊的發(fā)展前景和發(fā)展空間。與傳統(tǒng)的煤礦產(chǎn)業(yè)相比,現(xiàn)代化的煤礦產(chǎn)業(yè)中,自動(dòng)化平臺(tái)軟件的發(fā)展將會(huì)更受歡迎,因?yàn)楝F(xiàn)代化的自動(dòng)化平臺(tái)軟件不僅大大地節(jié)省了人力資源。

        5煤礦自動(dòng)化和通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

        (1)開(kāi)發(fā)高強(qiáng)度快速安裝式礦用光纜煤礦生產(chǎn)力越來(lái)越大,傳統(tǒng)的礦用電纜已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。只有將光纜融入實(shí)際的煤礦自動(dòng)化中,才能加快自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。因?yàn)橐坏┻@種普通礦用光纜斷裂后就很難修復(fù),不僅會(huì)對(duì)煤礦內(nèi)部的正常運(yùn)行造成一定的影響,還會(huì)對(duì)煤礦工作人員的安全帶來(lái)一定的隱患。為了更好地確保礦用電纜的安全,就應(yīng)該將原有的舊式電纜替換成光纜,這樣不僅可以提高電纜的利用效率,還可以大大提高煤礦的生產(chǎn)效率。(2)組網(wǎng)方案,在對(duì)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)編制一套合理可行的主干網(wǎng)組網(wǎng)方案,通過(guò)調(diào)查研究后,工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)非常明顯,該設(shè)備采用的是模塊化結(jié)構(gòu),以非專有性的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開(kāi)發(fā),開(kāi)放性較強(qiáng),安全性較高。主干網(wǎng)絡(luò)為前兆雙工,子系統(tǒng)可以采用就近的方式,借助光纖或雙絞線直接與主干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)冗余環(huán)網(wǎng),一旦其中某一個(gè)組件發(fā)生故障時(shí),均能夠進(jìn)行快速冗余,由此使系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性得到了保障。

        結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用煤礦自動(dòng)化和通信技術(shù),不僅能夠?yàn)槊旱V生產(chǎn)管理的順利進(jìn)行及作用的發(fā)揮提供重要的基礎(chǔ)保障,還能夠有效保證并提高能煤礦開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的質(zhì)量,安全性和高效性,節(jié)省人力資源和成本,進(jìn)一步提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,是煤礦行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

        參考文獻(xiàn)

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