摘 要：電氣自動化系統(tǒng)對礦山企業(yè)安全、穩(wěn)定、高效的日常生產(chǎn)運行有著極其重要的作用，電氣自動化控制系統(tǒng)應始終處于運行最佳狀態(tài)，這是礦山生產(chǎn)效率與安全的有力保證。本文就電氣自動化系統(tǒng)的有效控制方式，探討采用智能化的技術(shù)進行優(yōu)化的措施，致力于打造“智慧礦山”，為推動企業(yè)科技進步而努力。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;控制系統(tǒng);智能技術(shù);優(yōu)化;安全

0 引言

在采礦安全生產(chǎn)過程中，電氣自動化控制技術(shù)是生產(chǎn)中每一個環(huán)節(jié)都需要應用的，為使電氣自動化系統(tǒng)達到良好的控制要求，就應根據(jù)生產(chǎn)實際進行升級優(yōu)化。利用人工智能技術(shù)優(yōu)化電氣自動化控制系統(tǒng)，可以提升自動化控制的水平，減少企業(yè)生產(chǎn)成本，人工智能在電氣自動化控制系統(tǒng)的應用，并與電氣自動化技術(shù)有效的融合，是科學技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的體現(xiàn)，這也是電氣自動化技術(shù)未來發(fā)展的趨勢。

1 礦井電氣自動化控制的主要應用領(lǐng)域

礦井上下電氣自動化控制系統(tǒng)比較關(guān)鍵的應用，主要是在供配電系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、瓦斯檢測系統(tǒng)、綜采系統(tǒng)、機運系統(tǒng)及排水系統(tǒng)等重點領(lǐng)域的系統(tǒng)控制，對各個系統(tǒng)中每個環(huán)節(jié)進行效率化控制優(yōu)化，及規(guī)范化處理，達到運行的高效與可靠，確保整個礦井的安全生產(chǎn)。電氣自動化設(shè)備的復雜性與系統(tǒng)性兼?zhèn)洌O(shè)計與使用設(shè)備的相關(guān)工作人員，都必須具備極其完備的理論知識基礎(chǔ)，特別是在電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計上，對技術(shù)人員的要求更為嚴苛。

2 智能化在電氣自動化中的應用優(yōu)勢

電氣設(shè)備數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理都可以通過智能技術(shù)實現(xiàn)，智能化控制核心是運用計算機理論編制相關(guān)的程序，應用于電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)電氣自動化智能控制，這一功能對各種數(shù)據(jù)采集并及時處理、保存，可以大幅度的提升電氣自動化實際控制效率。由智能控制的操作控制，除了設(shè)備自行判斷進行控制，人工操作可使用鼠標、鍵盤來完成控制，將所有需要人工實際勞動操作的過程全部用智能化設(shè)備來替代，很大程度的減輕了實際操作工的勞動強度，并且極大提高控制效率，符合當前礦山發(fā)展的實際需求。既提高生產(chǎn)效率，又能降低成本，優(yōu)化設(shè)備運行環(huán)境，實現(xiàn)科學安全采礦。

3 電氣自動化優(yōu)化涉及的范圍

為提升礦山產(chǎn)業(yè)4.0，達到企業(yè)信息化、過程自動化、電氣自動化、裝備智能化的協(xié)同發(fā)展，從礦山選礦、采礦、輸送等礦業(yè)全流程，系統(tǒng)控制所涉及的系統(tǒng)設(shè)計、軟硬件產(chǎn)品、系統(tǒng)集成、工程技術(shù)、安防監(jiān)控、在線監(jiān)測等方面的自動化系統(tǒng)選取整體解決方案，通過優(yōu)化使礦山生產(chǎn)實現(xiàn)系統(tǒng)集成、軟硬件先進、信息、視頻安防監(jiān)控、安裝調(diào)試和現(xiàn)場運維的全流程自動化。智能化升級就是利用核心軟件平臺，與自動化系統(tǒng)相融合，電氣自動化控制系統(tǒng)通過智能信息技術(shù)應用升級以后，使自動化系統(tǒng)具有媲美人類的思考、反應和行動能力，全面實現(xiàn)信息的集成和響應能力，主動感知、分析、并且迅速做出正確的處理，把人為干擾因素降至最低程度。電氣自動化控制系統(tǒng)能夠有效監(jiān)測采礦生產(chǎn)運行狀況，實現(xiàn)對電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化，包括設(shè)備優(yōu)化和軟件、硬件的優(yōu)化。

3.1 礦山設(shè)備電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化

在礦山資源開采工作中，電氣自動化控制系統(tǒng)對各方面都產(chǎn)生很深的影響作用，保障礦山設(shè)備穩(wěn)定的運行和有序開采礦山資源，就應該加強對電氣設(shè)備程序系統(tǒng)的研究力度，研發(fā)一些對于礦山設(shè)備運行與資源開采非常有利的自動控制程序，推動開采工作效率及電氣自動化控制系統(tǒng)更好進展。在實際使用過程中，礦山設(shè)備絕大多數(shù)功能都由電氣自動化控制完成，隨著科技水平的進步，也提升了礦山設(shè)備電氣自動化控制水平，設(shè)備的運行效率也得到有效提高，為使礦山設(shè)備體系高效運用，就應全面加強電氣自動化系統(tǒng)在礦區(qū)設(shè)備中的應用，增強機械控制與自動化之間的相互關(guān)聯(lián)，充分發(fā)揮出電氣自動化控制系統(tǒng)的用途，以程序帶動機械做功，減少資源損耗，延長設(shè)備使用壽命。另外，電氣自動化控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)對礦山設(shè)備的監(jiān)控，能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的故障發(fā)出警報，或者程序自動修復故障問題，有效提高設(shè)備的安全運行。而智能化電氣自動化控制系統(tǒng)具備更高層次的性能優(yōu)勢，是礦山設(shè)備電氣自動化研究的重點方向。

3.2 電氣自動化控制系統(tǒng)軟件的優(yōu)化

在煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)整體框架中，軟件結(jié)構(gòu)是其中主要構(gòu)成模塊，首先軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計要符合生產(chǎn)中各項要求，為此，要根據(jù)實際工作環(huán)境進行模塊的設(shè)計與優(yōu)化，將系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)劃分成幾個功能模塊，對不同模塊實際結(jié)合制定目標，拓展軟件功能結(jié)構(gòu)，保證軟件結(jié)構(gòu)完整不能出現(xiàn)紕漏，再基于操作系統(tǒng)的幾種技術(shù)方法對軟件結(jié)構(gòu)不斷做出調(diào)整，來滿足生產(chǎn)中各種要求。軟件程序可以采用DCS控系統(tǒng)，實現(xiàn)整個礦山全部網(wǎng)絡(luò)集中控制，在軟件程序優(yōu)化上，要結(jié)合設(shè)備的更新?lián)Q代將新增設(shè)備及工藝指標引入系統(tǒng)，引用PLC技術(shù)與之相結(jié)合來提高軟件優(yōu)化過程。由于I/O優(yōu)化程度直接決定軟件程序運行效率，為滿足生產(chǎn)工藝要求，可重新編制I/O，避免程序中出現(xiàn)重復序列，確保控制系統(tǒng)安全。

3.3 電氣自動化控制系統(tǒng)硬件的優(yōu)化

由于電氣自動化系統(tǒng)中的硬件會直接影響到電氣控制過程的穩(wěn)定，因此硬件保持良好的使用狀態(tài)是非常重要的。對于硬件的優(yōu)化，主要體現(xiàn)在抗干擾設(shè)計、輸入電路與輸出電路方面的優(yōu)化。硬件抗干擾設(shè)計是基于外部環(huán)境影響所設(shè)置的抗干擾裝置，電氣自動化控制系統(tǒng)硬件抗干擾通常包括硬件的連接和抗干擾電路，為了提高硬件電路的效率，采取的主要措施是添加屏蔽電纜，消除電氣硬件電路之間的干擾。另外，其采用變壓器隔離進行隔離設(shè)置，設(shè)計以減少干擾，采用中性點接地以保證變壓器運行環(huán)境，并且設(shè)計電磁屏蔽來解決電磁干擾問題?？紤]到礦井下電氣自動化控制系統(tǒng)的特殊性，在優(yōu)化設(shè)計時應控制電路輸入方式，以此降低能耗。采礦運行能耗高，應提高供電線路的供電水平。許多企業(yè)在線路上增加凈化元件，減少脈沖干擾，提高供電質(zhì)量。在正常情況下，礦山的輸入電源可以達到容量負荷的標準值。在此過程中，應注意防止電路因短路而損壞。輸出電路的設(shè)計應根據(jù)實際情況進行優(yōu)化。在運行過程中，如果沒有對輸出電路進行有效的控制，容易產(chǎn)生不平衡負載，影響功率輸出效率，甚至給設(shè)備造成多種損壞。因此，在設(shè)計輸出電路的過程中通常要連接二極管。雖然輸出電路運行效率高，但極易出現(xiàn)電荷負載或電磁干擾，輸出電路中應安裝一定數(shù)量的二極管，以確保生產(chǎn)安全。

4 結(jié)語

電氣自動化過程在實際操作中對操作步驟有嚴格的要求，非常復雜。如果出現(xiàn)任何問題，它可能會給機器和設(shè)備帶來很大的危害。當前對電氣自動化設(shè)備優(yōu)化設(shè)計，在保證電氣設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)前提下，盡量簡化操作程序。伴隨人工智能在電氣工程自動化中廣泛應用，很多問題可以在某種程度上得以解決。對部分日常數(shù)據(jù)進行存儲和有效分析后，可以采取相應的措施，確保機器故障后及時正常運行。此外，對于人工智能的應用在電氣工程自動化也可以實現(xiàn)電氣設(shè)備的遠程操作，加強過程控制的簡化和測序，電氣設(shè)備的相關(guān)技術(shù)人員進行檢查和維護方便，既節(jié)省了時間，又能很好的控制電氣自動化的操作成本。智能化在電氣工程自動化中的應用，在一定意義上其可以促進調(diào)整行業(yè)結(jié)構(gòu)，推進電氣工程自動化技術(shù)發(fā)展提供新的活力。因此，在未來電氣工程自動化的發(fā)展中，我們應該繼續(xù)加強對智能化技術(shù)深入研究，使電氣自動化的發(fā)展更進一步，為社會生產(chǎn)帶來更大的價值。

參考文獻：

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[2]劉德政.井下電氣自動化控制系統(tǒng)優(yōu)化探討.科學與財富，2019（24）.

作者簡介：

郭俊偉，機電助理工程師，主要從事煤礦機電安全生產(chǎn)管理工作。