劉永樂

（國家能源集團神東煤炭集團哈拉溝煤礦，陜西 榆林 719000）

1 智能控制系統(tǒng)概述

1.1 智能控制系統(tǒng)分類

智能控制系統(tǒng)作為一項系統(tǒng)性工程，在不同的領域所涉及到的學科內(nèi)容也各不相同，所以在智能控制系統(tǒng)的運行過程中，并不是單一不變的。一般情況下，智能控制系統(tǒng)在不同生產(chǎn)領域的應用也各不相同，所以控制系統(tǒng)內(nèi)部所涉及到的組成模塊也有著較大的差別，但一般情況下，智能控制系統(tǒng)主要分如下幾類[1]。

首先，分級控制。分級控制制動系統(tǒng)，主要是通過劃分不同的級別來控制和操作相關的工程機械設備，主要設計自組織控制系統(tǒng)和自動適應控制系統(tǒng)兩大組成部分，這兩大部分分別承擔著不同的作用功能。通常來說，工作人員在構建分級智能控制系統(tǒng)過程中，往往將級別劃分為組織、協(xié)調(diào)和執(zhí)行三大部分。不同級別的層次在實際操作過程中，可以針對實際情況和控制人員的指令，對不同的外界行為作出相應的反應，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的整理協(xié)調(diào)控制。

第二，學習控制。學習控制智能系統(tǒng)主要是根據(jù)實際情況來自動分析和處理系統(tǒng)中的各項數(shù)據(jù)信息，從而根據(jù)處理結果完成后續(xù)的控制操作，上述過程不需要依賴人工操作和控制。所以學習控制系統(tǒng)主要具備動作控制和自主調(diào)節(jié)兩方面的功能，這兩方面的功能相結合，可以使系統(tǒng)整體自動化運行和操作，極大程度的解放生產(chǎn)力，降低工作人員的強度。

第三，專家控制。專家控制這種類型的智能控制系統(tǒng)，首先及相關領域專家的智慧與大成并將專家智慧與計算機技術結合起來，從而實現(xiàn)控制系統(tǒng)的升級與重構。在具體的操作過程中，接收到了指令和刺激，再傳遞至控制系統(tǒng)，就可以利用經(jīng)驗和理論知識來識別指令和外部激勵，從而輸出最佳的處理措施。通過上面的分析可以看出專家控制系統(tǒng)集結了專家和計算機系統(tǒng)兩大方面，可以通過兩方面的結合來得到最佳的處理結果。

1.2 智能控制系統(tǒng)的組成

智能控制系統(tǒng)作為一種新型的技術裝備及構建方法，需要網(wǎng)絡技術和基本技術的雙重支持，只有這樣才能保證智能控制系統(tǒng)的作用全部發(fā)揮出來。除此之外，為了實現(xiàn)智能系統(tǒng)中子系統(tǒng)及各種裝備的智能控制，技術人員需要在智能控制系統(tǒng)的基礎上配置相關的組件。通常情況下，組成部分包括點檢儀、溫度傳感器、智能通訊設備和采集站等子系統(tǒng)[2]。

1.3 智能點檢系統(tǒng)

作為礦山體檢計劃系統(tǒng)中應用最廣泛的智能控制系統(tǒng)，智能點檢系統(tǒng)可以根據(jù)不同的運營狀態(tài)換為在線和離線兩種點檢方式。首先，對于離線點檢來說，需要利用點檢設備錄入采集到的相關信息，然后再利用檢測設備將數(shù)據(jù)信息輸入到計算機電子系統(tǒng)中，然后設備再詳細的分析采集到的數(shù)據(jù)信息，并將一些無效的故障信息輸出，從而幫助相關技術人員及時展開維護工作；其次，對于在線點檢來說，相關的工作流程主要是分類處理采集到的各項數(shù)據(jù)信息，這種方式可以將設備的不同時間段的運行狀態(tài)清晰無誤的反應出來，并將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)及時反饋給中心系統(tǒng)，其應用方面具備極強的優(yōu)勢。

2 智能控制在礦山機電一體化系統(tǒng)中的應用

2.1 智能控制在采煤掘進中的應用

礦山機電一體化系統(tǒng)中所使用的智能控制系統(tǒng)，一方面可以及時掌握工程機械所呈現(xiàn)出的運行狀態(tài)，另一方面也可以將數(shù)據(jù)進行實時的傳輸，從而幫助工程技術人員及時掌握礦井整體作業(yè)的流程。除此之外，技術人員還應該積極的利用通訊技術，將采集到的數(shù)據(jù)信息及時的反饋到計算機控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)經(jīng)過分析以后，再根據(jù)實際情況發(fā)出相關的指令操作，這對于提高礦山機電一體化系統(tǒng)的整體運行效率起到極大的作用。與此同時，煤礦企業(yè)還需要特別重視智能點檢工作，采用智能化的檢點方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工檢點，只有這樣才能解決人工漸漸所存在的遺留問題，及時解決智能控制系統(tǒng)所出現(xiàn)的異常情況，并提高系統(tǒng)整體的運行效率和質(zhì)量。

2.2 智能控制在礦井日常生產(chǎn)監(jiān)測中的應用

智能控制應用在礦井節(jié)約一體化系統(tǒng)中，一方面可以實現(xiàn)故障的自動診斷和預警，同時還可以及時的監(jiān)測礦井所出現(xiàn)的異常情況。上述幾方面的功能可以極大程度的提高生產(chǎn)作業(yè)的效率和質(zhì)量，完善系統(tǒng)整體運行的流程。具體來說，在線監(jiān)測功能可以有效的監(jiān)測機械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)，為后續(xù)礦井生產(chǎn)作業(yè)提供堅實的基礎；而自動報警和故障診斷兩方面，可以使社會發(fā)生異常狀態(tài)時，首先進行自我診斷，并將診斷的結果及時反饋給中心的管理人員，然后管理人員根據(jù)指令提示，盡快找到異常故障所發(fā)生的部位，快速的展開后續(xù)的維護檢修工作[3]。除此之外，為了保證控制系統(tǒng)中上的幾種功能充分的發(fā)揮出來，企業(yè)還應該配置相關的變頻設備來實現(xiàn)系統(tǒng)的整體操作控制，最終提高工作的效率和質(zhì)量?？梢钥闯?，在礦井上生產(chǎn)的狀態(tài)監(jiān)測過程中，智能控制系統(tǒng)也扮演著重要的角色。

圖1 智能監(jiān)控設備

2.3 智能控制在煤礦提升設備中的應用

礦井運輸提升設備作為框架生產(chǎn)作業(yè)的基礎和前提及良好的運行，可以為后續(xù)的不同工作環(huán)節(jié)提供重要的安全保障，煤礦企業(yè)必須提供足夠的重視。在煤礦運輸提升設備中，應用智能控制系統(tǒng)可以極大程度提高設備的整體運營效率和自動化程度，從而保障煤礦的作業(yè)能夠順利完成。展開來說，智能化煤礦提升系統(tǒng)主要包括交流提升機和交直流提升機兩種類型。其中，交流提升機的優(yōu)勢主要是容量較大，可以突破裝機限制，從而實現(xiàn)無人化的自動操控，這對于提高空山機電的自動化水平有著重要的作用；而交直流提升機主要是依靠電子驅動和機械結構來實現(xiàn)自動化，是目前自動化程度最高的提升設備。

2.4 智能控制在工程機械防撞系統(tǒng)中的應用

目前，大巷電機車碰撞是礦井生產(chǎn)過程中所存在的重大問題之一，對于礦井生產(chǎn)作業(yè)的安全性有著嚴重的不良影響，同時也會造成車輛的破壞及工程技術人員的傷亡。所以為了解決上述問題，煤礦企業(yè)可以將智能化機車防撞系統(tǒng)中嵌入智能控制系統(tǒng)，主要涉及信號的接收和發(fā)射、聲光報警及控制與執(zhí)行等不同的模塊單元，可以通過單片機來實現(xiàn)電車相對距離及運行速度的計算，并且在計算的數(shù)值接近預定值時發(fā)出情況，從而避免出現(xiàn)設備碰撞等安全事故的發(fā)生[4]。

2.5 智能控制在全自動裝車的一鍵啟停技術中的應用

為了使整個工藝流程和綜合功能的機組控制更加的智能化，即實現(xiàn)一鍵啟動和停止操作，必須有全自動要求和全過程要求的邏輯算法作為基礎。下面將針對當前順序控制在實際應用過程中所存在的問題來介紹啟動備用設備的自動連鎖和單臺設備的自動操控及模擬量的自動回調(diào)等方式，說明一鍵啟停的基本邏輯運算法則，同時指明其具體的工作原理。

火車全自動定量裝車系統(tǒng)在運行過程中，首先要保證其緩沖原料充足，在火車裝車過程中，遠處的堆料場是其供料的來源，然后再根據(jù)緩沖倉量位數(shù)據(jù)和列車的速度采用閉環(huán)控制方法來調(diào)節(jié)供料的速度確保裝車過程中儲料充足。通過上面的分析可以看出，裝車系統(tǒng)的一鍵啟停主要以網(wǎng)絡高清攝像頭為監(jiān)控手段，同時結合現(xiàn)場的傳感器來采集數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給可編程控制器，控制目標以裝車儲料倉容量為參考與上料皮帶起停和給料機形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。具體的工作系統(tǒng)作業(yè)原理如下：在一開始裝車過程中，首先要確定裝車的物料品種，確定裝車占儲料緩沖倉容量的區(qū)間范圍，選擇倉庫取料機的位置。供料自動控制系統(tǒng)以上站帶式輸送機皮帶和料場取料機以及液壓機械設備作為控制對象，工作人員在調(diào)度中心發(fā)出質(zhì)量以后，系統(tǒng)根據(jù)可編程控制器的邏輯順序，將裝車站內(nèi)的液壓電機下放到相應的位置，然后再啟動皮帶，等到皮帶全速運行以后，再根據(jù)具體的情況決定是否啟停。如果緩沖倉量位在下限值以下，應立即發(fā)出上料信號，如果緩沖倉料位在上限值以上，應立即發(fā)出停止信號。

2.6 智能控制在礦山建筑機電工程領域中的應用

目前，在智能礦山機電一體化系統(tǒng)中，建筑也是重要的組成部分，科學的使用智能控制系統(tǒng)可以使煤礦企業(yè)的建筑安全性和便利性更加良好。將智能控制系統(tǒng)引入建筑行業(yè)，可以將自然光更為科學合理的轉換為照明使用的光線，降低建筑行業(yè)的成本開支，同時也節(jié)約了能源。除此之外，智能控制系統(tǒng)中的監(jiān)控程序也可以及時為煤礦企業(yè)提供警報，一旦出現(xiàn)火災，智能控制系統(tǒng)可以及時的感應到外界的溫度變化，并向工作人員發(fā)出警報，使井下作業(yè)的人員和值班管理人員及時展開救援工作，同時還可以將警報信息傳入到歷史管理系統(tǒng)中，分析整個井下的薄弱環(huán)節(jié)[5]。與此同時，消防人員也可以根據(jù)反饋的信息，針對性的準備救援工具，降低企業(yè)的經(jīng)濟損失，保障作業(yè)人員的生命安全。

3 結語

綜上所述，智能控制系統(tǒng)可以通過嵌入到機電一體化系統(tǒng)中，來更加科學合理的管理煤礦企業(yè)，使煤礦企業(yè)順利的安全生產(chǎn)，進而保障煤礦企業(yè)的平穩(wěn)運行，提高作業(yè)效率。所以煤礦企業(yè)必須對智能控制技術投入足夠的重視，根據(jù)企業(yè)自身的實際形勢來將傳統(tǒng)的機械化設備盡可能的智能化自動化，從而實現(xiàn)礦山一體化的工作格局。