韋海

摘 要：機(jī)電設(shè)備是礦山企業(yè)的核心設(shè)備，廣泛應(yīng)用于各類(lèi)礦山工程中。傳統(tǒng)的礦山機(jī)電設(shè)備控制難度較大，往往需要花費(fèi)較多的人力，使得礦山工程開(kāi)采成本上升。智能化時(shí)代，各類(lèi)礦山工程開(kāi)始引進(jìn)和運(yùn)用機(jī)電一體化系統(tǒng)，而智能控制技術(shù)可以提升設(shè)備的智能化控制水平和協(xié)同工作效果。因此，本文分析了常見(jiàn)的智能控制系統(tǒng)，探究了智能控制在礦山機(jī)電一體化系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，以期提升我國(guó)礦山工程生產(chǎn)效率和安全水平。

關(guān)鍵詞：智能控制;機(jī)電一體化系統(tǒng);礦山工程;設(shè)備壽命;使用效率

中圖分類(lèi)號(hào)：TH-39;TD67文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）08-0073-03

Application of Intelligent Control in Mine Mechatronics System

WEI Hai

（Pangang Group Engineering Technology Co.， Ltd.，Panzhihua Sichuan 617009）

Abstract： Electromechanical equipment is the core equipment of mining enterprises and is widely used in various mining projects. Traditional mine mechanical and electrical equipment is difficult to control， and often requires more manpower， which increases the mining project mining cost. In the era of intelligence， various mine projects have begun to introduce and use mechatronic systems， and the intelligent control technology can improve the intelligent control level of the equipment and the effect of collaborative work. Therefore， this paper analyzed common intelligent control systems， and explored the specific application of intelligent control in mine mechatronics systems， with a view to improving the production efficiency and safety level of mining engineering in China.

Keywords： intelligent control;mechatronics system;mine engineering;equipment life;use efficiency

智能控制系統(tǒng)利用智能控制技術(shù)，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化控制。自動(dòng)化設(shè)備可以進(jìn)行自動(dòng)化操作，完成一系列工程動(dòng)作。長(zhǎng)期以來(lái)，受科技發(fā)展水平限制，智能控制理論一直無(wú)法得到全面的實(shí)現(xiàn)和普及[1]。近年來(lái)，隨著機(jī)器人和計(jì)算機(jī)等技術(shù)的突飛猛進(jìn)，智能控制技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展。在礦山開(kāi)采工程中，許多傳統(tǒng)設(shè)備積極引入智能控制技術(shù)，運(yùn)行效率顯著提高。為此，礦山企業(yè)的相關(guān)人員要深入了解智能控制技術(shù)，將其引入機(jī)電設(shè)備中，提升設(shè)備智能控制水平。

1 常見(jiàn)的智能控制系統(tǒng)

要想實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的智能控制，人們必須構(gòu)建智能控制系統(tǒng)，其所需的技術(shù)較為廣泛，因此往往涉及諸多學(xué)科的內(nèi)容[2-5]。一般來(lái)說(shuō)，不同的智能控制系統(tǒng)有不同的需求，人們要根據(jù)系統(tǒng)需求來(lái)選擇組件，最終實(shí)現(xiàn)智能化控制目標(biāo)。當(dāng)前，智能控制系統(tǒng)主要有三種。

1.1 分級(jí)控制系統(tǒng)

分級(jí)控制系統(tǒng)往往以不同分級(jí)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)其智能控制目標(biāo)。這一系統(tǒng)往往具有兩大組成部分，一是自動(dòng)適應(yīng)控制系統(tǒng)，二是自組織控制系統(tǒng)[6-7]。在分級(jí)控制系統(tǒng)中，不同的分級(jí)具有不同的功能。一般而言，在構(gòu)建分級(jí)系統(tǒng)時(shí)，等級(jí)分為三個(gè)類(lèi)型，即組織級(jí)、協(xié)調(diào)級(jí)、執(zhí)行級(jí)[8-10]。分級(jí)控制系統(tǒng)的不同等級(jí)往往會(huì)依據(jù)自身的目標(biāo)對(duì)不同刺激做出反應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的控制目標(biāo)。

1.2 學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)

學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)不依賴人工編寫(xiě)的程序，可以立足于自身的運(yùn)行性能，綜合分析接收到的數(shù)據(jù)，做出相應(yīng)的控制。這一系統(tǒng)往往依賴兩大功能，一是自主調(diào)節(jié)功能，二是動(dòng)作控制功能。如果雙管齊下，學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)既定的智能控制目標(biāo)[11-13]。

1.3 專(zhuān)家控制系統(tǒng)

設(shè)計(jì)時(shí)，專(zhuān)家控制系統(tǒng)充分融入相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业募w智慧結(jié)晶，對(duì)智慧成果進(jìn)行全面處理并輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，最終對(duì)其進(jìn)行重構(gòu)。計(jì)算機(jī)收到刺激或指令后，專(zhuān)家控制系統(tǒng)就會(huì)利用其存儲(chǔ)的專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，對(duì)這些刺激和指令進(jìn)行識(shí)別。這一系統(tǒng)的處理結(jié)果綜合了機(jī)器的優(yōu)勢(shì)和人的經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)，可以達(dá)到最佳處理效果[14-15]。

2 智能控制在礦山機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 智能控制系統(tǒng)組成

智能控制系統(tǒng)依賴兩大技術(shù)，即計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。溫度傳感器、采集站和通信設(shè)備等是智能控制系統(tǒng)的核心組成部分，是對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制的重要基礎(chǔ)。智能通信設(shè)備可以同步采集站收集的信息，及時(shí)傳送給中心計(jì)算機(jī)并在最短的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)給終端管理人員。接收到信息數(shù)據(jù)后，管理人員能夠據(jù)此來(lái)判斷整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。如果日后設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障，人們就能在最短的時(shí)間內(nèi)找出處理方案?？傊悄芸刂葡到y(tǒng)有效提高了礦山機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)行效率和整個(gè)礦山工程的開(kāi)采效率[16-17]。

2.2 智能點(diǎn)檢系統(tǒng)

根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)的差異，智能點(diǎn)檢系統(tǒng)主要分為兩種類(lèi)型，一是離線點(diǎn)檢，二是在線點(diǎn)檢[18-19]。離線點(diǎn)檢往往借助點(diǎn)檢儀，把事先收集的數(shù)據(jù)錄入檢測(cè)儀中，再借助檢測(cè)儀來(lái)全面上傳數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)上傳到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)后，進(jìn)行全面計(jì)算和分析，輸出設(shè)備障礙數(shù)據(jù)。點(diǎn)檢儀可以在無(wú)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下使用，因此整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行信息都可以在需要時(shí)及時(shí)呈現(xiàn)。在線點(diǎn)檢中，數(shù)據(jù)采集完后，往往根據(jù)性質(zhì)差異，將其進(jìn)一步劃分為不同類(lèi)型，如記錄數(shù)據(jù)、測(cè)量數(shù)據(jù)。在線點(diǎn)檢可以監(jiān)測(cè)任何時(shí)間段的設(shè)備運(yùn)行情況，所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)都會(huì)在第一時(shí)間傳回中心系統(tǒng)[20-21]。

2.3 智能點(diǎn)檢系統(tǒng)的層次

智能點(diǎn)檢系統(tǒng)的功能十分廣泛，包括統(tǒng)計(jì)分析、任務(wù)管理、工作計(jì)劃等。從業(yè)務(wù)范圍來(lái)看，智能點(diǎn)檢系統(tǒng)分為三大模塊，即系統(tǒng)維護(hù)、工作管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理[22-23]。每個(gè)模塊都可以根據(jù)自身特點(diǎn)，進(jìn)行相應(yīng)操作。當(dāng)前，智能點(diǎn)檢系統(tǒng)分為三個(gè)層次：建立數(shù)據(jù)庫(kù);構(gòu)建操作模型，完成各項(xiàng)智能控制任務(wù);充分融合數(shù)據(jù)庫(kù)的功能，不斷提升智能化管理水平。數(shù)據(jù)庫(kù)建立后，要合理安排點(diǎn)檢任務(wù)，進(jìn)行后續(xù)追蹤。

2.4 智能控制在采礦中的運(yùn)用

礦山機(jī)電設(shè)備安裝智能控制系統(tǒng)后，設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)可以進(jìn)行同步傳輸，有助于全面掌握設(shè)備運(yùn)行情況。如果有效利用通信技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，智能控制系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)分析礦山開(kāi)采狀況，進(jìn)行反饋，提升礦山機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)行效率。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，點(diǎn)檢人員必須充分利用智能控制系統(tǒng)[24-25]，提高點(diǎn)檢質(zhì)量，避免出現(xiàn)遺漏和失誤。

礦山機(jī)電設(shè)備要提升智能控制技術(shù)的應(yīng)用水平，提高采礦效率。智能控制系統(tǒng)根據(jù)人工程序來(lái)控制設(shè)備，使其密切配合。

如果在采礦過(guò)程中遇到意外狀況，專(zhuān)家控制系統(tǒng)能夠在最短的時(shí)間內(nèi)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，提取已有經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行問(wèn)題綜合分析，提出解決方案，最終有效控制礦山工程運(yùn)行中的不確定因素。

3 結(jié)語(yǔ)

智能化時(shí)代，各類(lèi)礦山工程開(kāi)始將智能控制技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電一體化系統(tǒng)中，從而提升設(shè)備的智能化控制水平和協(xié)同工作效果。礦山工程對(duì)我國(guó)能源供給影響較大。當(dāng)前，智能控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)水平不斷提升，礦山機(jī)電一體化系統(tǒng)要大力應(yīng)用智能控制技術(shù)，提高自身智能化和自動(dòng)化水平，保障我國(guó)礦山開(kāi)采安全，同時(shí)提高開(kāi)采效率[26-27]。

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