劉云鵬，江 洋，尤占一，馬 超

（鐵法煤業(yè)（集團）有限公司曉明礦，遼寧 鐵嶺 112000）

經(jīng)濟社會全面發(fā)展與進步，帶動了技術(shù)創(chuàng)新，各種新型的應(yīng)用已經(jīng)在各行各業(yè)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，極大地推動了生產(chǎn)生活的高質(zhì)量發(fā)展。新時期下我國也面臨著結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)型升級，行業(yè)結(jié)構(gòu)與模式發(fā)生了較大的變化，相比傳統(tǒng)技術(shù)形態(tài)，新技術(shù)更加有效，全面節(jié)省了人力成本。社會化大生產(chǎn)、人民生活水平不斷提高，對資源的需求量也在擴大，只有充足的資源供給，才能轉(zhuǎn)化為更大的生產(chǎn)力，推動經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展。我國的資源生產(chǎn)模式發(fā)生了較大轉(zhuǎn)變，礦產(chǎn)資源生產(chǎn)也需要與技術(shù)結(jié)合，全面實現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化。新型技術(shù)應(yīng)用，使資源開采效率得到了保證，開采的安全性更高，穩(wěn)定性更好。自動化技術(shù)應(yīng)用對設(shè)備的要求非常嚴格，特別是對設(shè)備的性能、速度要求與傳統(tǒng)機械設(shè)備不同，未來電氣工程自動化技術(shù)已經(jīng)成為了標配，在礦山開采過程中發(fā)揮良好的作用。

1 智能技術(shù)的應(yīng)用在礦山電氣工程自動化中的重要性

1.1 數(shù)據(jù)處理更加精準

傳統(tǒng)開采技術(shù)人工參與活動較多，設(shè)備速度不足，安全系數(shù)低，如果控制不當，很容易出現(xiàn)安全事故，導致人員的傷亡。智能技術(shù)在礦山開采中充分發(fā)揮了重要的作用。智能化技術(shù)對數(shù)據(jù)的處理更加嚴密，通過自動化控制，能夠自動生成想要的各種文本圖形，極大提高了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化能力，使數(shù)據(jù)在生產(chǎn)中得到了有效利用。數(shù)據(jù)的生成不需進行人工手動輸入，都是由自動化設(shè)備后臺運行計算而來，有效解放了人工勞動。人工作業(yè)耗時長、易出錯、數(shù)據(jù)核算難度大，傳統(tǒng)人工數(shù)據(jù)經(jīng)常會出現(xiàn)問題，通過自動化處理，大大改變了這一情況，使處理數(shù)據(jù)這一項工作的效率和準確度有了全面的提高。

1.2 能夠進行遠程控制

自動化控制能夠?qū)υO(shè)備進行遠程控制。對礦山電氣自動化系統(tǒng)進行有效監(jiān)控和調(diào)試，是自動化系統(tǒng)的優(yōu)勢，在實際應(yīng)用中發(fā)揮了重要的作用，從實際工作角度看，更符合電氣化生產(chǎn)需求。自動化的控制對設(shè)備的運行進行監(jiān)視調(diào)試，同時，也能夠通過智能化技術(shù)對設(shè)備參數(shù)進行調(diào)整，保證設(shè)備能夠在合理的區(qū)間運行，與傳統(tǒng)的人工調(diào)試相比，智能化處理和調(diào)整更加精準、效率更高，成本較低。

1.3 能夠進行參數(shù)調(diào)整

一般來說，傳統(tǒng)的電氣控制技術(shù)設(shè)置的參數(shù)無法進行調(diào)整，不利于設(shè)備的科學運行，而通過自動化技術(shù)應(yīng)用，可以有效地做好參數(shù)的調(diào)整，對設(shè)備復雜動態(tài)方程式進行仿真構(gòu)建處理。一般動態(tài)方程式是根據(jù)客戶要求建立的模型，難度較大，在運行過程中也會出現(xiàn)許多問題，而通過自動化控制，就能夠?qū)Σ缓侠淼膮?shù)進行變化調(diào)整，找出不合理的部分，使模型計算結(jié)構(gòu)精準度更高。智能技術(shù)應(yīng)用很大程度上能解決模型問題，對其電氣系統(tǒng)進行簡單操控就能夠達到想要的效果。

1.4 有效節(jié)省生產(chǎn)成本

智能技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用，能夠全面解放生產(chǎn)力，減少成本投入，使技術(shù)更能發(fā)揮作用。在無人控制方面實現(xiàn)生產(chǎn)力的優(yōu)化，降低人工作業(yè)容易出現(xiàn)的問題，避免數(shù)據(jù)不精確對結(jié)果產(chǎn)生不良影響，有力提升了企業(yè)生產(chǎn)效益與經(jīng)濟效益。傳統(tǒng)的設(shè)備控制模式較為復雜，需要人工來完成各個部分的操作，難度較大，危險性高，難以實現(xiàn)想要的結(jié)果，通過智能化操作，提高人力物力的效率，推動了礦山生產(chǎn)水平的提升。

2 煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

2.1 自動化技術(shù)廣泛應(yīng)用

當前，我國技術(shù)發(fā)展水平越來越高，技術(shù)創(chuàng)新力也在增強，自動化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各個行業(yè)，特別是在火電、核電、化工、石油、煤礦等行業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了技術(shù)全覆蓋，技術(shù)在行業(yè)發(fā)展中的作用越發(fā)突出，顯現(xiàn)了技術(shù)優(yōu)勢，這已經(jīng)得到了有效的印證。自動化為煤炭行業(yè)整體發(fā)展提供自動化、信息化的解決方案，極大地推動了煤炭生產(chǎn)效率。

2.2 煤礦自動化得到了全面應(yīng)用

在煤炭生產(chǎn)過程中，自動化系統(tǒng)已經(jīng)全面得到了開發(fā)與應(yīng)用，在煤炭生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)發(fā)揮了積極作用通過自動化控制，全面實現(xiàn)煤炭生產(chǎn)的監(jiān)控、診斷和維護。確保了煤炭生產(chǎn)質(zhì)量與安全，煤礦整個平臺工作自動化，全面減輕了工作人員的負擔，提高了工作效率。計算機技術(shù)能夠全面整合生產(chǎn)流程，保證信息化處理模式。我國非常重視煤炭生產(chǎn)的質(zhì)量與安全，已經(jīng)出臺了《煤礦自動化規(guī)劃》，規(guī)劃要求新建礦井全部采用以建立綜合自動化網(wǎng)絡(luò)平臺為主導，推動礦山自動化控制和管理水平一步到位。對正在生產(chǎn)中的礦井，也要做好自動化基礎(chǔ)建設(shè)，使自動化成為未來發(fā)展的方向，通過全面集中治理，確保自動化系統(tǒng)應(yīng)用更加普遍。較老的礦井自動化改造要注意優(yōu)化，解決好老礦井自動化基礎(chǔ)薄弱問題，按“人本安全、提高效率、節(jié)能降耗”原則，不斷優(yōu)化系統(tǒng)建設(shè)，通過子系統(tǒng)的建設(shè)，全面提高自動化應(yīng)用水平。

2.3 技術(shù)向集約化轉(zhuǎn)變

隨著技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，開采技術(shù)也不斷得到優(yōu)化，從未來發(fā)展方向看，就是不斷通過引進技術(shù)進行提高。通過對其他行業(yè)應(yīng)用成熟的產(chǎn)品、技術(shù)引進到煤炭生產(chǎn)中，進而全面提高生產(chǎn)整體效率。縱觀國際煤礦業(yè)發(fā)展，自動化已經(jīng)成為了發(fā)展的必然，更是煤炭未來發(fā)展必由之路。

3 煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化

3.1 優(yōu)化設(shè)備系統(tǒng)

要想全面做好電氣自動化控制優(yōu)化，就要有效進行系統(tǒng)的操作設(shè)計，全面提高系統(tǒng)功能，設(shè)備系統(tǒng)優(yōu)化和控制至關(guān)重要。通過良好的優(yōu)化，最大限度地實現(xiàn)電氣自動化設(shè)備效率輸出，所以要在操作過程中，對系統(tǒng)運行基本情況有一個初步的把握，在原有基礎(chǔ)上，做好系統(tǒng)的更新與優(yōu)化處理，確保優(yōu)化內(nèi)容高于以往的運行質(zhì)量。自動化是能夠自動識別環(huán)境特點的，那么，就需要對設(shè)備與環(huán)境的協(xié)調(diào)性做好優(yōu)化。礦井瓦斯?jié)舛葘θ说挠绊戄^大，也是影響生產(chǎn)安全的危險要素，只有實現(xiàn)良好的控制，才能確保安全，可以選擇較為輕便微型的設(shè)備來進行生產(chǎn)，全面實現(xiàn)設(shè)備的自動優(yōu)化。水泵要根據(jù)礦井具體施工過程水位情況來設(shè)計，只有全面做好正確的評判，才能設(shè)定符合生產(chǎn)要求的參數(shù)。全面提高整體性能，以此滿足礦山工作的需要。未來技術(shù)不斷發(fā)展，自動化技術(shù)設(shè)計也會向礦井開采的全方位、多功能上發(fā)展，全面實現(xiàn)系統(tǒng)提升。

3.2 優(yōu)化編程程序

自動化程序?qū)υO(shè)備起到運行保障的作用，要全面做好編程程序的選擇，使程序更加符合生產(chǎn)內(nèi)容需求。要根據(jù)編程方法的不同，全面做好編程處理。當下，編程有手控編程程序、計算機編程程序、PLC系統(tǒng)編程程序三種類型，不同的程序方式效率也不同。其中，手控編程程序效率低，但是能夠?qū)o急情況采取必要的措施，避免出現(xiàn)更大的事故，這種方法在技術(shù)發(fā)展中已逐漸被淘汰。PLC系統(tǒng)編程程序雖然保證了效率，但是，其應(yīng)用的范圍受限，范圍較窄，只有在采礦作業(yè)中，將PLC編程程序與計算機編程程序相結(jié)合進行編程，才能進一步提高使用效率，保證應(yīng)用的范圍。這種相結(jié)合的方式，雖然解決了應(yīng)用的問題，但是成本過高，維護困難，所以程序選擇要根據(jù)不同的生產(chǎn)現(xiàn)況進行，以此，全面提高編程的效果與質(zhì)量。

3.3 創(chuàng)新優(yōu)化系統(tǒng)軟件

軟件是設(shè)備運行的主要驅(qū)動，要全面做好軟件的建設(shè)，保證設(shè)備的良好的運行。系統(tǒng)軟件優(yōu)化能夠從根本上提高生產(chǎn)速度，保證整體生產(chǎn)質(zhì)量。需要根據(jù)系統(tǒng)運行的情況，全面提高系統(tǒng)內(nèi)部軟件功能，使軟件組合裝配轉(zhuǎn)化成直觀圖表，有利于設(shè)備的合理運轉(zhuǎn)。軟件系統(tǒng)優(yōu)化要全面考慮，不但要對整體系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計，更要在子系統(tǒng)上加以重視，無論是生產(chǎn)系統(tǒng)還是安全監(jiān)測系統(tǒng)，必須要保證功能，比如，煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦井下排水監(jiān)控系統(tǒng)、礦用皮帶機集控系統(tǒng)、綜采工作面集控系統(tǒng)、輔助運輸調(diào)度系統(tǒng)等要做好優(yōu)化提升，以此，保證系統(tǒng)高效運行。

3.4 創(chuàng)新優(yōu)化硬件系統(tǒng)

硬件系統(tǒng)是保證設(shè)備良好運行的基礎(chǔ)，要充分做好硬件優(yōu)化升級，硬件包含輸入設(shè)備和輸出設(shè)備兩類，要對輸入輸出設(shè)備做好優(yōu)化，不斷提高在惡劣環(huán)境下的適應(yīng)能力。對電路進行科學設(shè)計，全面提高電路優(yōu)化設(shè)計水平，一般電路上使用的設(shè)備是變壓器和濾波器，能夠?qū)﹄妷鹤龊糜行Э刂?。輸出電路采用繼電保護，進一步提高電路運行能力。為了更好地配合硬件建設(shè)，還需要對基礎(chǔ)控制產(chǎn)品及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行升級，為設(shè)備運行提供性能良好的專用控制器、礦用保護器、隔爆UPS、隔爆計算機、本安顯示屏、環(huán)網(wǎng)交換機、本安交換機、智能接入網(wǎng)關(guān)等。

3.5 優(yōu)化采煤機的可靠性

在生產(chǎn)過程中，主要使用的是大型采煤機，要全面保證可靠性，才能確保產(chǎn)量，維護安全。要通過市場對比，全面選擇優(yōu)良的設(shè)備，結(jié)合市場需求及高端設(shè)備國產(chǎn)化趨勢，全面創(chuàng)新產(chǎn)品形式，有效保證產(chǎn)品升級。采用與生產(chǎn)相匹配的設(shè)備，全面保證可靠性、安全性，通過大型高端機型應(yīng)用，帶動工藝流程、技術(shù)環(huán)節(jié)創(chuàng)新。掘進機自動化控制系統(tǒng)遙感、定位、自動控制技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了掘進機運行的效果，實現(xiàn)掘進機遠程控制，能夠有效減輕粉塵對人體傷害，減少矽肺病的發(fā)生。根據(jù)瓦斯?jié)舛炔煌瑒t會自動控制，確保掘進速度均勻，這樣，就能夠避免瓦斯大量涌出，降低危險性。掘進機自動定位要程序操控，以此確保巷道走向正確。

4 智能技術(shù)在礦山電氣工程自動化中的具體應(yīng)用

4.1 在通風系統(tǒng)中的應(yīng)用

礦產(chǎn)資源是不可再生資源，主要集中在地下，要想開采出來，則需要進行地下作業(yè)，工作環(huán)境惡劣、條件艱苦。為了全面保證生產(chǎn)安全，則要使用自動化進行控制，以此減少人力參與，提高生產(chǎn)效率。通風情況關(guān)系到人的安全，那么就需要充分利用好智能技術(shù)VC+對礦山電氣自動化技術(shù)加以改進，建立多功能復合控制系統(tǒng)，以此，保證地下采礦遠程距離感應(yīng)，及時做好安全控制，通過光纖傳輸達到通風效果，保證地下作業(yè)的安全。

4.2 在采掘機控制中的應(yīng)用

開采過程中，對采掘機容量大小有直接要求，容量大則生產(chǎn)量大，容量小則生產(chǎn)量小，所以設(shè)備的容量至關(guān)重要，更直接影響到礦企經(jīng)濟效益。提高采掘機容量能夠較好地提升挖掘效率，用智能技術(shù)進行采掘機控制，能夠提高容量，超出普通采掘機容量幾倍甚至十幾倍，在大規(guī)模生產(chǎn)中，保證了安全。

4.3 在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

安全是企業(yè)的生命。在生產(chǎn)過程中，要全面保證安全，安全是企業(yè)生產(chǎn)過程中無法逾越的紅線，只有實現(xiàn)生產(chǎn)安全，才能確保生產(chǎn)質(zhì)量與效率。礦山電氣自動化生產(chǎn)企業(yè)，一定要把安全放在第一位，對各個流程環(huán)節(jié)做好安全控制，不斷優(yōu)化系統(tǒng)。智能技術(shù)的應(yīng)用，全面提高了安全性，能夠?qū)ΦV山生產(chǎn)過程有效監(jiān)控，為礦山開采保駕護航。

4.4 在設(shè)備故障分析和處理中的應(yīng)用

礦山電氣自動化工程能夠全面對設(shè)備進行檢測，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行故障，通過后臺就能夠發(fā)現(xiàn)故障的點位，并對故障情況進行快速分析，形成解決方案。電氣設(shè)備出現(xiàn)故障問題較為常見，通過自動化控制就能夠解決好這一問題。電氣設(shè)備發(fā)生故障前，設(shè)備會出現(xiàn)一些征兆，要全面進行設(shè)備的運行監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)征兆，快速解決，避免此類故障擴大導致更大的問題發(fā)生。智能技術(shù)在電氣設(shè)備故障分析和處理上有一定的優(yōu)勢，通過遺傳算法就能夠?qū)收锨闆r進行分析，利用計算設(shè)定的參數(shù)，對現(xiàn)行數(shù)據(jù)進行精度對比，出現(xiàn)偏差，則表明設(shè)備運行出現(xiàn)了問題，很容易判斷電氣設(shè)備故障原因，全面保證了生產(chǎn)連續(xù)性，提高了安全性。

5 結(jié)束語

綜上所述，智能化技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，在各行各業(yè)中發(fā)揮重要的作用，礦山電氣自動化生產(chǎn)過程中，也已經(jīng)實現(xiàn)了全面的應(yīng)用，大大提高了生產(chǎn)的速度與效率，解放了人力，減少企業(yè)運行成本。礦山電氣自動化生產(chǎn)速度更快準確性更高、安全性良好，在各個方面都提高了開采的質(zhì)量。當前，我國自主技術(shù)研發(fā)水平還有潛力，要不斷學習國外高精尖技術(shù)，擺脫依賴，通過不斷創(chuàng)新，全面縮小與發(fā)達國家差距，努力趕超，不斷研發(fā)出符合我國生產(chǎn)的技術(shù)和設(shè)備，從而提高我國礦山電氣工程整體自動化水平，期待隨著時間的積累、技術(shù)的開展，我們能夠?qū)崿F(xiàn)這個偉大的目標。