孫浩 王福鑫

摘要：隨著自動化技術(shù)的飛速發(fā)展，處于網(wǎng)絡信息時代，煤礦機電設(shè)備的發(fā)展速度也隨之變快，呈現(xiàn)出自動化、智能化的發(fā)展特征。在煤礦機電設(shè)備安全檢測工作中運用不同類型的自動化技術(shù)，能夠進一步改進和完善煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)，提高煤礦的生產(chǎn)效率，同時，縮減了井下作業(yè)人員的數(shù)量，保證了礦井生產(chǎn)作業(yè)的安全。簡要闡述了常見的煤礦機電設(shè)備自動化技術(shù)，分析了自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備安全檢測中的具體應用，從而有效提升自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備安全檢測中應用的總體水平。

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù);煤礦機電設(shè)備;安全檢測

通常情況下，在煤礦機電設(shè)備運行過程中，為了不斷提升煤礦生產(chǎn)的產(chǎn)能與效率，需要引入更加先進的自動化技術(shù)，實現(xiàn)全面自動化應用，以便充分發(fā)揮出自動化技術(shù)的良好作用，比如常見的PLC（可編程邏輯控制器）、GIS（地理信息系統(tǒng)）和光纖傳感技術(shù)等，將這些自動化技術(shù)運用到煤礦機電設(shè)備的安全檢測工作中，不僅能夠增強煤礦機電設(shè)備的安全檢測能力，還能夠使煤礦機電設(shè)備得到有效運用。一般來說，可以采用礦用皮帶機電氣控制系統(tǒng)、安全狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)和機電設(shè)備管控系統(tǒng)等。鑒于此，系統(tǒng)思考和分析自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備安全檢測中的應用十分關(guān)鍵，具有一定的研究意義和實踐價值。

1常見的煤礦機電設(shè)備自動化技術(shù)

1.1電子信息技術(shù)概述

在煤礦機電設(shè)備安全檢測的過程中，可以合理應用電子信息技術(shù)，比如常見的電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)等，凸顯出相關(guān)電子器件的靈敏性和感應能力，使煤礦機電設(shè)備更加便于操控。以煤礦生產(chǎn)大功率設(shè)備為例，將微電子技術(shù)應用到掘進機、提升機和開采運輸設(shè)備中，能夠完成準確搜集、檢測和處理相關(guān)信息的任務，保證了大功率設(shè)備的運行安全[1]。

1.2機電一體化技術(shù)分析

受到煤礦機電設(shè)備自動化、智能化等發(fā)展的影響，可以將機電一體化技術(shù)運用到煤礦機電設(shè)備安全檢測工作中，能夠?qū)γ旱V機電設(shè)備運行的安全情況加以監(jiān)控，一旦發(fā)覺有關(guān)設(shè)備發(fā)生故障，可以及時報警，由相關(guān)人員科學處理，以保證煤礦機電設(shè)備的運行安全[2]。1.3控制技術(shù)的說明將計算機網(wǎng)絡與控制技術(shù)應用到煤礦機電設(shè)備安全檢測工作中，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對煤礦機電設(shè)備中驅(qū)動裝置、控制裝置和生產(chǎn)器械的自動化管控，還能夠提升煤礦機電設(shè)備的運行安全。

2自動化技術(shù)的具體應用

2.1總體設(shè)計分析

基于光纖傳感技術(shù)在煤礦機電設(shè)備安全狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中發(fā)揮出的良好作用，此次研究設(shè)計出包含了礦用光纖振動傳感器裝置、應光纖光柵解調(diào)儀設(shè)備、添加尾纖保護的光纖溫度傳感器等的監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)的信號采集原理如圖1所示設(shè)計信號采集功能模塊時，需要明確步驟，具體如下：登錄→開始采集→信號處理→波形呈現(xiàn)→超限報警→數(shù)據(jù)保存→停止→重新采集/結(jié)束，并且此功能模塊涵蓋了相關(guān)參數(shù)的設(shè)定、報警的查看、歷史信息查看等不同功能。將光纖傳感器裝置設(shè)定在相關(guān)機電設(shè)備上，達到迅速采集相關(guān)數(shù)據(jù)信息、FFT（快速傅立葉）變換的目的，以自動獲取相應的頻率信號、頻域振幅、速度、加速度和位移等數(shù)值。依據(jù)相關(guān)標準振動烈度的評定等級表、系統(tǒng)測定的振動速度均方根值，能夠判定相關(guān)機電設(shè)備出現(xiàn)振動異常與否，有關(guān)故障安全隱患能否被及時發(fā)現(xiàn)，同時進行報警處理。在此環(huán)節(jié)中，判定振動異常時應該參考小型、中型、剛性支撐和撓性支撐等大型鉆機之間的差別[3]?；诎l(fā)揮出煤礦機電設(shè)備安全狀態(tài)監(jiān)測作用的目的，科學設(shè)計光纖光柵解調(diào)儀非常重要。設(shè)計傳感器時，利用相關(guān)光纖布拉格光纖調(diào)節(jié)功能模塊，相應的衍射光柵色散原件需要借助高分辨率透射全息體相位光柵，達到記錄全息光柵數(shù)據(jù)的目的。得到功能模塊的支持，攝像環(huán)節(jié)中的體相位光柵產(chǎn)生的全息原件經(jīng)濟成本非常低。

2.2光纖振動傳感器裝置的科學設(shè)計

對于光纖振動傳感器裝置來說，將其運用到煤礦機電設(shè)備安全狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，體現(xiàn)出了良好的功效。振動傳感器結(jié)構(gòu)模型如圖2所示，其中，k1，k2，c，m依次代表的是光纖的彈性系數(shù)、支撐桿的彈性系數(shù)、介質(zhì)阻尼系數(shù)和重塊的質(zhì)量[4]。參考相關(guān)數(shù)據(jù)信息，可以獲取系統(tǒng)的彈性系數(shù)k為：通過上述計算與分析不難看出，科學運用光纖振動傳感器的靈敏度，具有一定的針對性，將比例科學的黏稠度阻尼材料作為首選，確保在振動的情況下產(chǎn)生較大的形變量。設(shè)計該系統(tǒng)時，光纖振動傳感器的標定步驟是：測試相應信號與靈敏度→測試相應的諧振頻率→添加阻尼測試頻率特性曲線→確定傳感器實際的標定標準，進而明確系統(tǒng)應用的光纖振動傳感器技術(shù)參數(shù)。光纖振動傳感器技術(shù)參數(shù)的相應動態(tài)范圍是55dB，最大加速度為4g（g為重力加速度，取9.8m/s2），相應分辨率為25mg（mg表示質(zhì)量），頻率響應4～350Hz。根據(jù)以上測試和分析可知，此次設(shè)計與研究的系統(tǒng)在運行過程中能夠多次針對故障機電設(shè)備進行科學預警，具有一定的實用價值[5]。為此，科學設(shè)計光纖振動傳感器裝置十分關(guān)鍵。

3結(jié)語

經(jīng)過分析可知，系統(tǒng)分析和思考自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備安全檢測中的有效應用十分重要，具有一定的研究意義與實踐價值。借助先進的自動化技術(shù)，能夠使煤礦機電設(shè)備安全檢測工作的效率變得更高，有效保證了煤礦機電設(shè)備運行的安全性和穩(wěn)定性，真正實現(xiàn)了煤礦自動化開采、挖掘。實施煤礦作業(yè)時，采用自動化監(jiān)控的方式能夠避免煤礦生產(chǎn)中發(fā)生更多的安全事故，提高了煤礦產(chǎn)能。簡要闡述了常見的煤礦機電設(shè)備自動化技術(shù)，分析了自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備安全檢測中的具體應用、總體設(shè)計分析、光纖振動傳感器裝置的科學設(shè)計，希望研究和分析的內(nèi)容與結(jié)果能夠受到有關(guān)煤礦機電設(shè)備安全檢測工作人員的關(guān)注和重視，并且從中獲取到相應的啟發(fā)與幫助，以便充分發(fā)揮出自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備安全檢測中的良好作用，進而推動中國煤礦機電設(shè)備安全檢測工作不斷發(fā)展與進步。

參考文獻：

[1]張光明.自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備方面的應用[J].黑龍江科學，2014，5（7）：220.

[2]趙若云.自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備方面的應用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（16）：148.

[3]楊聲波.淺談自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備方面的應用[J].綠色環(huán)保建材，2016（11）：231.

[4]李樹閣.談自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備方面的應用[J].黑龍江科技信息，2015（24）：45.

[5]吳全國，潘俊鵬.自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備方面的應用分析[J].商品與質(zhì)量，2018（42）：143-150.