袁春艷

摘要：時代不斷進(jìn)步與科技不斷發(fā)展，信息技術(shù)給我國各行各業(yè)帶來了新機(jī)遇。在煤炭行業(yè)中，應(yīng)積極利用自動化智能技術(shù)轉(zhuǎn)變煤炭生產(chǎn)、開挖、管理模式，以此改變傳統(tǒng)人工操作形式，減少資金的輸出，確保礦山生產(chǎn)安全效率、生產(chǎn)質(zhì)量，并打造標(biāo)準(zhǔn)化、集成化的統(tǒng)一數(shù)字平臺，實(shí)現(xiàn)煤礦應(yīng)用使能、數(shù)據(jù)共享?；诖?，本文主要分析礦山電氣工程自動化智能技術(shù)的應(yīng)用價值，并提出合理的應(yīng)用對策，以供參考。

關(guān)鍵詞：礦山電氣;工程自動化;智慧礦山

引言：目前，礦山電氣工程自動化智能技術(shù)發(fā)展迅速，其煤礦智能化的演進(jìn)路徑同樣遵從從機(jī)械化到自動化、信息化、智能化的事物客觀發(fā)展規(guī)律。在礦山電氣工程智能技術(shù)發(fā)展中，可形成無人化生產(chǎn)模式，并以內(nèi)部信息化構(gòu)造形成數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)大體架構(gòu)，在大體架構(gòu)中可幫助人工智能進(jìn)行操控與決策，以此形成智慧礦山建設(shè)體系。由此可見，煤礦智能化是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

1、礦山電氣工程自動化智能技術(shù)的應(yīng)用價值

1.1降低生產(chǎn)成本

在礦山電氣工程自動化中可以有效發(fā)揮智能技術(shù)的優(yōu)勢，在合理減少人力操作時也實(shí)現(xiàn)無人化操作系統(tǒng)，并在礦井生產(chǎn)、礦井開拓工程中減少人為操作造成的失誤現(xiàn)狀。在有效實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動化生產(chǎn)時也降低了生產(chǎn)成本，解決了勞動力問題。

1.2避免安全事故

今年以來，全國發(fā)生多起重大礦山事故，安全形勢十分嚴(yán)峻。特別是當(dāng)前煤炭需求量大，各地全力保供，在量價齊升、共同拉動下，之前幾乎絕跡的非法盜采窩點(diǎn)又死灰復(fù)燃。在傳統(tǒng)的人為操作時由于礦洞內(nèi)部危險系數(shù)較高，一個礦洞生產(chǎn)所需要5-10名工人，在操作機(jī)械時也會產(chǎn)生安全生產(chǎn)問題。為改善這種情況，應(yīng)合理利用礦山電氣工程自動化技術(shù)，避免安全事故的發(fā)生。

1.3提高數(shù)據(jù)處理效率與質(zhì)量

在合理利用礦山智能技術(shù)時，可有效提高數(shù)據(jù)處理效率與質(zhì)量，并減少收集信息的時間，在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的高效化模式下，其智能化控制系統(tǒng)還可以把控制方向，減少人工操作難度。在這個過程中，可有效提高生產(chǎn)效率，先進(jìn)的自動化技術(shù)可以提高操作員的生產(chǎn)效率，并且其附加的智能性為企業(yè)帶來更多利潤，促進(jìn)我國電氣工程的健康發(fā)展。

1.4形成露天礦山智能化發(fā)展

首先，在礦山電氣工程自動化技術(shù)中，可積極推進(jìn)露天礦山智能化發(fā)展，并將智能化技術(shù)為主體展開的龐大露天開采技術(shù)體系的深度融合，重點(diǎn)建設(shè)方向是“利用信息化手段提高勞動者的平均熟練程度”、“利用信息化手段提高生產(chǎn)過程的組織和管理效率”、“利用信息化手段提高生產(chǎn)資料的效能”。其次，由于露天礦山生產(chǎn)工作對于人員要求較高，其工作內(nèi)容強(qiáng)度、危險系數(shù)較高，在重復(fù)的工作下推動智能化、無人化發(fā)展很有必要。例如，Apollo聯(lián)合華能伊敏煤電公司投入使用的自動駕駛礦卡，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動化作業(yè)效率達(dá)到人工水準(zhǔn)，這是目前國內(nèi)首個面向礦山場景，以超高計算能力為支撐，并具有機(jī)器學(xué)習(xí)能力的單車智能方案案例;在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了無安全員情況下，人工駕駛車輛與無人駕駛車輛混編作業(yè)[1]。

2、礦山電氣工程自動化智能技術(shù)應(yīng)用對策

2.1在露天礦山中，利用電機(jī)驅(qū)動自動化

首先，在露天礦山傳統(tǒng)生產(chǎn)工序中，一般是利用多個電機(jī)驅(qū)動完成開采面工序，這種情況效率與質(zhì)量都無法提高，其工作難度系數(shù)大，容易發(fā)生安全問題。在合理利用電機(jī)驅(qū)動自動化后，可進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，并根據(jù)煤礦內(nèi)實(shí)際的薄煤層、中煤層、厚煤層的情況進(jìn)行針對性的采煤工作，在煤礦設(shè)備形成自動化后可使煤礦機(jī)械設(shè)備發(fā)揮出實(shí)際的應(yīng)用效果，從而有效確保各個環(huán)節(jié)順利穩(wěn)定的進(jìn)行[2]。其次，在煤礦供電時，由于涉及的步驟相對復(fù)雜，應(yīng)將電氣自動化設(shè)備中的PLC技術(shù)應(yīng)用到煤礦供電中，其電氣自動化控制本身是由低壓電氣部分組成的，包括供電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，另外在傳感器部分以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)如電機(jī)、閥門、泵等終端設(shè)備中也需要利用到電機(jī)驅(qū)動自動化技術(shù)。最后，由于露天礦山與地下開采相比其資源利用充足，并且適用于大型機(jī)械施工，在這樣的狀態(tài)下可有效發(fā)揮電機(jī)驅(qū)動自動化技術(shù)，并隨著煤炭開采向深部不斷延伸，探索礦區(qū)煤礦安全高效開采的實(shí)踐辦法，解決深部資源開采難題。以此，在電機(jī)驅(qū)動自動化技術(shù)下，可推進(jìn)智慧礦山建設(shè)以自動化、數(shù)字化、信息化系統(tǒng)基礎(chǔ)上，圍繞煤炭、冶金建立智慧礦山主體框架模型。以生產(chǎn)業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流為驅(qū)動，以礦山生產(chǎn)過程中具體業(yè)務(wù)為系統(tǒng)功能開發(fā)需求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)管理協(xié)同，可視化智能管控[3]。

2.2在露天礦山中，利用GIS形成車輛運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)

在露天礦山中，可結(jié)合GIS技術(shù)形成車輛運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)，并推進(jìn)高清工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)和礦井安全生產(chǎn)綜合自動化監(jiān)控平臺例如，在形成監(jiān)控系統(tǒng)后，可在集控中心展現(xiàn)出井下的安全生產(chǎn)狀況和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。在監(jiān)控系統(tǒng)形成后，可有效推進(jìn)煤焦化向煤化工產(chǎn)業(yè)升級，培育壯大煤層氣產(chǎn)業(yè)，加快煤電鋁鎂材一體化集群發(fā)展[4]。例如，在傳統(tǒng)單靠“人盯人”的方式管理難免出現(xiàn)漏洞?，F(xiàn)在可在車輛上安裝監(jiān)控系統(tǒng)，并在前、后、左、右四個方向安裝4個具備星光夜視功能的攝像頭，駕駛室內(nèi)配置了自動提醒系統(tǒng)，可自動識別、報警礦車駕駛員超速與駕車打手機(jī)等違規(guī)行為以及打瞌睡、注意力不集中等疲勞現(xiàn)象。例如，在GIS形成車輛運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)后，可利用無線地磁檢測器通過對比有無磁場的變化量來判斷是不是有車，檢測器判斷有車通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳給接收器，接收器收到數(shù)據(jù)上傳到后臺或者電腦終端，達(dá)到計數(shù)的功能。如果選擇配置有抓拍系統(tǒng)，接收器收到有車的信號觸發(fā)攝像機(jī)抓拍，記錄車輛信息然后上傳到電腦或者儲存在SD卡中。電腦軟件上可以儲存查看記錄。在這樣的狀態(tài)下，可使煤礦運(yùn)輸、機(jī)械設(shè)備調(diào)速系統(tǒng)控制水平進(jìn)一步提高。且電氣自動化技術(shù)在高清數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)下，可以輕松實(shí)現(xiàn)全程精準(zhǔn)路線無人運(yùn)輸?shù)墓ぷ髂Ｊ剑_(dá)到了減員增益的效果[5]。

2.3光互聯(lián)技術(shù)利用在電氣工程

隨著云計算和大數(shù)據(jù)的普遍應(yīng)用，數(shù)據(jù)中心作為云計算的核心基礎(chǔ)設(shè)置，其計算能力和內(nèi)部數(shù)據(jù)交換能力也呈現(xiàn)出指數(shù)級的發(fā)展。對于數(shù)據(jù)中心來說，其內(nèi)部服務(wù)器以及交換機(jī)間普遍采用光模塊或AOC電纜進(jìn)行互聯(lián)。現(xiàn)代新一代的數(shù)據(jù)中心為了應(yīng)對數(shù)據(jù)流量的增長以及兼顧更靈活的擴(kuò)容升級和冗余備份能力，以此在形成光互聯(lián)技術(shù)后，應(yīng)積極融入到電氣工程中并重點(diǎn)對煤炭機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行控制管理，進(jìn)而達(dá)到三維立體、入網(wǎng)規(guī)模大等管理效果，真正提高管理效率與工作效率，降低了人工管理的難度[6]。

結(jié)束語：綜上所述，在礦山電氣工程自動化技術(shù)下，可積極推進(jìn)智慧礦山建設(shè)效果，并以監(jiān)控系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)形成無人化開采模式，并真正促進(jìn)信息技術(shù)與煤炭行業(yè)的融合發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]孫健東，張瑞新，賈宏軍，等. 我國露天煤礦智能化發(fā)展現(xiàn)狀及重點(diǎn)問題分析[J]. 煤炭工程，2020，52（11）：16-22.

[3]王富民，賀昌斌. 露天礦卡車無人駕駛技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J]. 露天采礦技術(shù)，2021，36（3）：45-47.

[4]廉旭剛，蔡音飛，胡海峰. 我國礦山測量領(lǐng)域三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問題[J]. 金屬礦山，2019（3）：35-40.

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[6]馬永亮，王利崗，張達(dá)，等. 復(fù)雜露天銅礦床三維可視化開采工藝優(yōu)化技術(shù)研究[J]. 有色金屬（礦山部分），2019，71（4）：1-4，18.