*姜曉瑩
(煤炭工業(yè)合肥設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 安徽 230000)
近些年來,煤炭行業(yè)發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大,為了滿足行業(yè)發(fā)展的需求,各項(xiàng)技術(shù)陸續(xù)被應(yīng)用到了生產(chǎn)過程中,機(jī)電技術(shù),屬于主要技術(shù)之一。這一技術(shù)的應(yīng)用,有效提升了煤炭生產(chǎn)效率,減少了能源消耗,并且降低了成本,保證了經(jīng)濟(jì)效益。從目前的情況看,技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值,已經(jīng)得到了體現(xiàn),但其是否能夠被推廣,是否具備良好的發(fā)展前景,則尚未明確,需要進(jìn)一步給予研究。
現(xiàn)階段,我國(guó)煤炭行業(yè)在多種技術(shù)的推動(dòng)下,本身的生產(chǎn)效率,已經(jīng)得到了明顯提升。作為對(duì)行業(yè)發(fā)展起到重要作用的技術(shù)之一,機(jī)電技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值不容忽視。機(jī)電技術(shù),屬于一項(xiàng)綜合技術(shù),這一技術(shù)充分結(jié)合了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、液壓,以及機(jī)械技術(shù),對(duì)各項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)以及特征進(jìn)行綜合應(yīng)用,集中其優(yōu)勢(shì)于一身,有效提升了自身的競(jìng)爭(zhēng)力,使自身在眾多技術(shù)類型中,逐漸脫穎而出,被煤炭行業(yè)所青睞。在機(jī)電技術(shù)中,計(jì)算機(jī)技術(shù)的功能,主要在于通過終端,對(duì)各項(xiàng)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行所產(chǎn)生的信息進(jìn)行收集,并對(duì)所收集到的信息,進(jìn)行分析以及整理,了解其規(guī)律,最大程度對(duì)其進(jìn)行利用,使其發(fā)揮價(jià)值。自動(dòng)控制技術(shù),在機(jī)電技術(shù)中所發(fā)揮的價(jià)值,主要體現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況的監(jiān)控方面,在監(jiān)控過程中,還能夠根據(jù)計(jì)算機(jī)的指令,做出響應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的調(diào)整,達(dá)到自動(dòng)控制的目的。上述過程,對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行期間故障的減少,具有積極意義。在機(jī)電技術(shù)中,信息技術(shù)的價(jià)值,主要體現(xiàn)在促進(jìn)信息流通方面,工作人員可通過終端,接收到機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行信息,不僅減少了人工巡視過程對(duì)人力資源的浪費(fèi),同樣提升了監(jiān)控效率。機(jī)電設(shè)備中的機(jī)械技術(shù),發(fā)揮的價(jià)值主要體現(xiàn)在有利于根據(jù)機(jī)械設(shè)備的特征,對(duì)其進(jìn)行控制,通過調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)的方式,達(dá)到改善機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的目的。
煤炭行業(yè),相對(duì)而言較為特殊,生產(chǎn)的流程,同樣具有復(fù)雜性。在生產(chǎn)的整個(gè)環(huán)節(jié)中,能夠與機(jī)電技術(shù)取得聯(lián)系的流程,包括供電過程、通風(fēng)過程,以及機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行等過程。以供電為例:機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行,都需要依靠電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng),而電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng),則需要依靠電流供應(yīng)方可實(shí)現(xiàn),并對(duì)電流量的要求較高。機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用,能夠通過調(diào)整電流的方式,保證電動(dòng)機(jī)能夠順利啟動(dòng),這對(duì)供電過程的連續(xù)進(jìn)行,具有重要價(jià)值。從設(shè)備安全的方面分析,煤炭行業(yè)中的機(jī)電設(shè)備,運(yùn)行條件較為惡劣,所處環(huán)境較為復(fù)雜。在復(fù)雜環(huán)境下,設(shè)備極容易發(fā)生故障。而機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用,則能夠保證故障被及時(shí)發(fā)現(xiàn),從而最大程度維護(hù)設(shè)備安全,避免出現(xiàn)大規(guī)模故障。
機(jī)電控制系統(tǒng),是基于機(jī)電技術(shù)所建立的一大信息化系統(tǒng),是機(jī)電技術(shù)的主要組成部分,對(duì)其功能進(jìn)行研究,有利于幫助系統(tǒng)功能良好實(shí)現(xiàn),并保證煤炭行業(yè)能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行充分利用,幫助提升自身的生產(chǎn)安全性。
(1)預(yù)警功能:預(yù)警功能,屬于機(jī)電控制系統(tǒng)的主要功能之一,也是最為重要的功能之一。所謂預(yù)警功能,指的是對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行故障進(jìn)行預(yù)警的功能。上文已經(jīng)指出,煤炭行業(yè)的機(jī)電設(shè)備,運(yùn)行期間很容易發(fā)生故障。故障的發(fā)生,通常體現(xiàn)為多種類型,而不同類型的故障,其來源同樣存在差異。在故障發(fā)生后,第一時(shí)間發(fā)現(xiàn),并且準(zhǔn)確定位,是保證其能夠被及時(shí)排除的主要途徑。機(jī)電控制系統(tǒng)的應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控。一旦設(shè)備出現(xiàn)異常,系統(tǒng)將能夠通過其運(yùn)行參數(shù),及早發(fā)現(xiàn)異常,從而通過預(yù)警的方式,提醒終端監(jiān)控人員予以處理。監(jiān)控人員在了解上述信息后,又能夠通過系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)故障發(fā)生區(qū)域的定位,并將相關(guān)信息,傳輸給維修人員,供維修人員第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場(chǎng),對(duì)故障進(jìn)行處理。
(2)降能耗功能:降低能耗,同樣屬于系統(tǒng)的主要功能之一。能源消耗,是導(dǎo)致煤炭行業(yè)成本提高的主要原因之一,同樣與可持續(xù)發(fā)展的理念相違背,故降低能耗較為重要。本系統(tǒng)的應(yīng)用,能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)能源消耗量的調(diào)節(jié),更大程度減少用電量,達(dá)到節(jié)約成本的目的。
(3)自動(dòng)化功能:現(xiàn)階段,自動(dòng)化已經(jīng)成為了各行業(yè)進(jìn)步的主要標(biāo)志,也成為了當(dāng)前社會(huì)評(píng)價(jià)行業(yè)發(fā)展前景的關(guān)鍵點(diǎn)。機(jī)電控制系統(tǒng)的應(yīng)用,有助于為煤炭行業(yè)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn),提供一定保證。首先,自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用,可解放勞動(dòng)力,工作人員無需通過人工的方式,對(duì)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控,便能夠全方位了解其運(yùn)行狀況,及早發(fā)現(xiàn)故障。其次,自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用,同樣能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電流的自動(dòng)化調(diào)整,在保證電動(dòng)機(jī)能夠持久運(yùn)行的基礎(chǔ)上,使故障減少。最后,上述系統(tǒng)的應(yīng)用,同樣有助于使操作失誤的風(fēng)險(xiǎn)減少,提升控制過程的精確度。
(4)遙控功能:遙控功能,同樣是機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)的功能之一,具體體現(xiàn)在對(duì)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行遠(yuǎn)程控制方面。煤炭行業(yè)只需要保證網(wǎng)絡(luò)暢通,便可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的監(jiān)控,效率較高,且便利性強(qiáng),優(yōu)勢(shì)顯著。
(1)技術(shù)特征
機(jī)電技術(shù)的特征,主要體現(xiàn)在可靠性強(qiáng)、智能化水平高兩個(gè)方面。對(duì)上述技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,可為煤炭行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ),且有利于保證行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力得到提升,并能夠證實(shí)技術(shù)的價(jià)值,使其應(yīng)用前景向著更加良好的方向發(fā)展。就目前的情況看,我國(guó)對(duì)煤炭資源的開發(fā),力度相對(duì)較大,究其原因,各行各業(yè)的發(fā)展,都需要電力資源,而火力發(fā)電,仍然屬于當(dāng)前最為可靠的主要發(fā)電方式。雖然風(fēng)力、水力以及太陽能發(fā)電方式已經(jīng)出現(xiàn),并且得到了應(yīng)用,但其不確定性,仍然未消除。與上述發(fā)電方式相比,火力發(fā)電最為明顯的優(yōu)勢(shì),便體現(xiàn)在可靠方面。在上述因素的影響下,煤炭資源要不斷開發(fā),合理開發(fā),才能在避免資源枯竭的情況下,使各行業(yè)得到持續(xù)運(yùn)行。機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用,優(yōu)勢(shì)之一便在于能夠提升資源利用率,減少資源浪費(fèi),故其應(yīng)用價(jià)值較為顯著。除了上述優(yōu)勢(shì)之外,從操作方面,以及煤炭行業(yè)本身的角度分析,機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用,同樣具有可靠性強(qiáng),以及智能化水平高兩種優(yōu)勢(shì)。在上述技術(shù)的支持下,煤炭行業(yè)的發(fā)展成本,也會(huì)有所下降,效益同樣會(huì)有所提升。
(2)特征應(yīng)用
考慮到機(jī)電技術(shù)具有一系列優(yōu)勢(shì)性特征,故煤炭行業(yè)可以對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用。具體的應(yīng)用方法,體現(xiàn)在以下方面:
①可靠性及其應(yīng)用。所謂可靠性,指的是機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用,本身具有可靠性,技術(shù)的優(yōu)勢(shì),能夠長(zhǎng)久發(fā)揮,而技術(shù)發(fā)揮所借助的計(jì)算機(jī)等硬件系統(tǒng),其性能也能夠得到保證。煤炭行業(yè)可對(duì)計(jì)算機(jī)以及機(jī)電技術(shù)進(jìn)行引進(jìn),實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化監(jiān)測(cè),并實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的自動(dòng)化排查與定位,提高自身的生產(chǎn)安全性。除此之外,可靠性同樣體現(xiàn)在保證煤炭行業(yè)機(jī)電設(shè)備能夠長(zhǎng)久、持續(xù)、可靠運(yùn)行方面。煤炭行業(yè)生產(chǎn)的過程中,環(huán)境較為惡劣,并且各項(xiàng)機(jī)電設(shè)備,需要長(zhǎng)期在不確定的環(huán)境下運(yùn)行。在粉塵以及空氣濕度等眾多因素的作用下,機(jī)電設(shè)備極容易發(fā)生故障??紤]到上述問題,煤炭行業(yè)可以對(duì)機(jī)電技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,利用上述技術(shù),對(duì)運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)了異常,系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)預(yù)警,提醒相關(guān)人員處理,保證處理效率與質(zhì)量。
②智能性及其應(yīng)用。智能化水平高,屬于機(jī)電技術(shù)的關(guān)鍵特征之一。在這一特征的支持下,工作人員無需主動(dòng)調(diào)整,便能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程的控制,保證各項(xiàng)機(jī)電設(shè)備,都能夠在正常狀態(tài)下運(yùn)行。就目前的情況看,在機(jī)電技術(shù)的支持下,微電子控制技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn),并被廣泛應(yīng)用。煤炭行業(yè)可以借助微電子技術(shù),達(dá)到自動(dòng)控制的目的。
20世紀(jì)以來,我國(guó)現(xiàn)代煤礦機(jī)電技術(shù)取得了較大的發(fā)展,現(xiàn)代煤炭技術(shù)應(yīng)用到了煤礦各個(gè)環(huán)節(jié),但相對(duì)來說,還比較落后。我國(guó)的現(xiàn)代煤礦機(jī)電技術(shù)要想達(dá)到世界先進(jìn)的技術(shù)水平,就必須掌握信息時(shí)代煤炭機(jī)電技術(shù)的特點(diǎn)和有關(guān)技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)。我們應(yīng)當(dāng)努力提高我國(guó)煤礦機(jī)電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、系統(tǒng)化的程度,把計(jì)算機(jī)作為煤炭機(jī)電的核心裝置,在設(shè)計(jì)煤礦機(jī)電產(chǎn)品時(shí),盡量選用功能完善的嵌入式計(jì)算機(jī),保證可靠的工作性能,對(duì)于新開發(fā)的煤礦機(jī)電產(chǎn)品,要具有先進(jìn)的通信功能,要選用開放性強(qiáng)的通信模塊,方便實(shí)現(xiàn)與控制網(wǎng)絡(luò)的有效通信控制,在智能化方面,煤礦機(jī)電產(chǎn)品要能判斷機(jī)電設(shè)備和周圍環(huán)境,自動(dòng)調(diào)節(jié)最佳工作狀態(tài),同時(shí)能夠加強(qiáng)故障診斷和故障預(yù)測(cè)。最后,要對(duì)煤礦專用的傳感器加大研究開發(fā),努力實(shí)現(xiàn)傳感器的數(shù)字化、集成化、智能化和多維化,保證傳感器測(cè)量的準(zhǔn)確率。同時(shí)關(guān)注國(guó)內(nèi)外煤礦生產(chǎn)高新技術(shù)的發(fā)展,將最先進(jìn)的、適于煤礦井下工作環(huán)境的高新技術(shù),應(yīng)用到煤礦生產(chǎn),提高煤礦現(xiàn)代化,努力實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化。
綜上所述,本文對(duì)現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)應(yīng)用及前景的分析,為行業(yè)的進(jìn)步奠定了基礎(chǔ),有利于促進(jìn)機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)普及,使計(jì)算機(jī)被全面推廣應(yīng)用到生產(chǎn)過程中,保證生產(chǎn)效率、質(zhì)量,以及安全性。在未來,行業(yè)需要認(rèn)識(shí)到機(jī)電技術(shù)的優(yōu)勢(shì),要將計(jì)算機(jī)以及相關(guān)自動(dòng)化系統(tǒng),主動(dòng)應(yīng)用到生產(chǎn)過程中,借助其優(yōu)勢(shì)與價(jià)值,使煤炭生產(chǎn)更好的完成,提升行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。