＊周文杰

（晉能控股煤業(yè)集團永定莊煤業(yè)公司機電部 山西 037000）

我國現(xiàn)下正在持續(xù)研發(fā)自動化技術(shù)與信息技術(shù)，并且在各行各業(yè)中進行推廣與普及。煤礦產(chǎn)業(yè)面對以往開采安全度低、生產(chǎn)效率低等問題，必須要重視創(chuàng)新與改進開采技術(shù)工作，通過積極引入自動化機電技術(shù)，來促進開采作業(yè)效率的增強，也保障相關人員的個人安危，解放相關人員工作的強度。同時，想要實現(xiàn)自動化機電技術(shù)的高效運用，還需對其日后發(fā)展的方向予以分析研究，持續(xù)加大科研的力度，來促使其性能更為完善，保障煤礦產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化、智能化發(fā)展，獲取更加理想并可觀的生產(chǎn)效益。

1.煤礦自動化機電技術(shù)的主要特點

（1）集成化。在核心CPU方面，采取可編程控制器、單片機與計算機，通過感應器的高精度運用，來采集底層設施數(shù)據(jù)并對原件予以傳送，同時，通過人機界面的運用作為顯示設施[1]。以系統(tǒng)來采集、檢測、管理與控制數(shù)據(jù)信息，對系統(tǒng)動態(tài)予以掌控，從而有效維護并監(jiān)管系統(tǒng)。

（2）智能化。日益增強小型控制板的性能，能夠為發(fā)展煤礦自動化機電技術(shù)帶來全新的機遇。處理信息內(nèi)容水平高、速度快是小型控制板最為顯著的優(yōu)勢，余量集成性與智能性選擇大。例如：通過電牽引采煤設施的運用，可有效管控負荷并達成記憶割煤目標。

（3）多元性。針對于煤礦自動化機電技術(shù)而言，其具備的多元性特點能夠?qū)Χ嘣缘脑O施感應器種類起到?jīng)Q定性的作用，在發(fā)展煤礦自動化機電技術(shù)的過程中，溫度感應器、移動感應器、壓力感應器以及加速感應器均已得到普遍性的應用[2]。集成多信號系統(tǒng)的過程中，也遵守相關要求、規(guī)定，保障各個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設施之間具備諸多的通信接口，從而實現(xiàn)多種通訊協(xié)議的融入。

2.機電設備自動化發(fā)展的優(yōu)點分析

（1）減少能源消耗，降低成本。由于機電設備自動化產(chǎn)品存在較低能耗，可以達到驅(qū)動調(diào)節(jié)的效果，以便滿足用戶的需要，不但確保了產(chǎn)品的實際應用成效，而且也降低了設備能源的消耗量，加快了實際的生產(chǎn)速度，實現(xiàn)對經(jīng)濟成本的嚴格管控。并且，現(xiàn)階段，很多自動化產(chǎn)品中均引入了先進的技術(shù)，依靠計算機系統(tǒng)、微電子系統(tǒng)等，達到減小設計產(chǎn)品的目的，降低了材料的利用率。

（2）機電設備自動化應用范圍非常廣泛。為了達到機電設備自動化生產(chǎn)的目的，運用先進的多樣化技術(shù)，能夠使各種技術(shù)相結(jié)合，體現(xiàn)出復合功能優(yōu)勢。所以，當實施自動化管控、調(diào)節(jié)與保護的過程中，能夠確保安全性，滿足廣大用戶的實際需要，發(fā)揮出自動化的良好作用。

（3）機電設備安全性獲得有效保障。對于機電設備自動化生產(chǎn)環(huán)節(jié)來說，假如出現(xiàn)故障問題以后，能夠進行自動化處理，制定出科學、可行的保護對策，如此有利于增強一定的安全性。實際上，此種生產(chǎn)模式的運用可以凸顯出人性化的優(yōu)勢。進行機電設備化生產(chǎn)時，需要達到自動化監(jiān)測、診斷以及處理的效果，無需依靠人為操作的方式，降低了安全事故的產(chǎn)生幾率。當機器設備運行時，假如碰到過載、過壓、過流等故障問題以后，需要自動轉(zhuǎn)換安全工作方式的效果，有效避免安全事故的產(chǎn)生。

3.煤礦自動化機電技術(shù)的應用措施

(1)井下輸送機

在煤礦開采生產(chǎn)中，輸送煤炭屬于不可缺少的重要流程之一，需要對其高效與安全做出全力保障，從而實現(xiàn)礦產(chǎn)效率的增強。在正式運用井下輸送機期間，由于煤炭復雜的傳送條件、過長的傳送距離、龐大的傳送數(shù)量等因素，若對其未做出科學設計，將極有可能增加傳送期間意外事故的發(fā)生概率，因此，煤礦企業(yè)必須要結(jié)合具體情況，注重運輸安全系數(shù)的提高，積極改革并創(chuàng)新技術(shù)，掌控技術(shù)要點，重視傳送成效的增強，通過引入并應用自動化機電技術(shù)，從而在選擇并設置運輸機方面具備更嚴謹、規(guī)范的操作流程，切實提高運送系統(tǒng)的工作成效。想要對安全運輸煤炭資源做出有力的保障，相關人員則應該在系統(tǒng)正式啟動的先期，裝設并啟動聲光報警設施，隨后采取“廣播”的方式，向相關人員實時發(fā)出提醒警告，引導其做出充足的措施，規(guī)避危險區(qū)域。除此之外，在工作期間，若發(fā)生突發(fā)事件，需要即刻采取控制室中所裝設的應急設施進行報警，并及時暫停輸送操作。并且，需要對設置及運用下位機PLC投入高度重視，對其性能予以充分發(fā)揮，廣泛收集并深入剖析信息數(shù)據(jù)，向控制室及時反饋，隨后，將信息數(shù)據(jù)作為依據(jù)，確立出有效的應對措施，對系統(tǒng)運行做出有效調(diào)整[3]。

(2)礦井主通風機

想要對煤礦的安全、穩(wěn)定開采與生產(chǎn)做出保障，煤礦企業(yè)就必須要對主通風機做出合理化、科學化選擇。在日常作業(yè)中，主通風機想要高效完成通風工作，維護礦井內(nèi)部良好的環(huán)境，往往需要長時間的運作，并且所采用的控制系統(tǒng)存在較大的復雜性，如果礦井生產(chǎn)作業(yè)條件、環(huán)境過于惡劣，將極有可能受到諸多因素的影響，損害到機械設施的性能，長期以往，不僅造成機電設施使用周期壽命的縮短，也增加意外事故的發(fā)生概率。因此，在礦井主通風機中，應該對模擬電子技術(shù)的運用投入高度重視，通過微處理設施的裝設，來更為精準的排查故障發(fā)生部位、發(fā)生原因，同時，面對風量、軸溫的觀測，也需采取自動化監(jiān)測設施來獲取更全面、更精準的數(shù)據(jù)，為使用機電設施安全系數(shù)的提高起到良好的協(xié)助作用，并充分發(fā)揮出預判故障的作用。只有確保機電設施擁有優(yōu)良的性能，方可有效改善生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，也高效運作機電設施，保障安全作業(yè)。

(3)煤礦開采

煤礦企業(yè)的工作人員想要高效開采煤炭資源，就必須要深入地下展開采掘礦井工作，然而，地下礦井的環(huán)境較為惡劣、條件較為艱苦，且存在較高的危險性，極有可能發(fā)生涌水或者是瓦斯爆炸等意外事故，對工作人員的個人安危造成嚴重威脅，如果此時延續(xù)以往的開采方法，會增加勞動強度與難度，且降低開采效率。此時，便需要對自動化機電技術(shù)合理運用，以此來實現(xiàn)開采生產(chǎn)安全系數(shù)與質(zhì)量效率的增強。例如：通過電液控液壓支架與電牽引采煤機的運用，提高設施運作的穩(wěn)定性，提高運作的效率[4]。在日常工作中，自動化機電技術(shù)能夠簡便操作，相關工作者只需對參數(shù)予以設置，便可全方位管控開采生產(chǎn)過程，也對工作人員做出精準定位，若發(fā)覺潛在安全隱患，可及時確立出相應的處理方案。

(4)礦井監(jiān)控

通過采用實時監(jiān)控系統(tǒng)，能夠有效降低開采生產(chǎn)煤礦的危險系數(shù)，全方位預判危險源并掌控開采過程。針對于煤礦企業(yè)而言，可以將工作的不同地點同網(wǎng)絡安全監(jiān)控智能化平臺相結(jié)合，實現(xiàn)監(jiān)控覆蓋面的擴張，并且通過人員定位、通信視頻等子系統(tǒng)的運用，對不同環(huán)節(jié)予以高效監(jiān)測，實現(xiàn)開采煤礦可控性的強化，不論是井下排水還是運輸煤炭，均可得到全過程的監(jiān)測，及時調(diào)整不合理之處，提高開采生產(chǎn)的質(zhì)量與效率。除此之外，通過采取礦井監(jiān)控系統(tǒng)，還可對員工狀態(tài)予以及時反饋，提高調(diào)度的便利性，并且，如果有意外事件發(fā)生，還可利用監(jiān)控系統(tǒng)及時發(fā)覺失聯(lián)工人信息，對其所在區(qū)域進行定位，增快搜救人員的速度。

4.智慧礦山煤礦機電系統(tǒng)分析

(1)機電設備健康智能化管控系統(tǒng)組成說明

通常情況下，煤礦機電設備智能化體現(xiàn)在構(gòu)建機電設備健康智能化管理系統(tǒng)方面。很早以前，機電設備健康預測管理便被運用到軍工與航天等不同的領域當中?，F(xiàn)階段，在煤礦中尚未得到廣泛運用，以簡單設備的智能化健康管理為主。一般而言，在智能化健康管理過程中，涵蓋了機電設備的運行數(shù)據(jù)信息采集、健康檔案制定、健康情況的預測等部分。與此同時，該系統(tǒng)也包括了本地監(jiān)測終端、井上調(diào)度中心等構(gòu)成部分，其中，前者可以借助傳感器裝置及時采集相關機電設備的參數(shù)信息，后者則科學分析并處理所采集的數(shù)據(jù)信息，然后開展健康評估工作，制定出合理的檢修與維護策略。

(2)煤礦機電設備的健康智能化診斷分析

結(jié)合煤礦機電設備健康智能化管控系統(tǒng)來說，利用監(jiān)測終端可以采集相關機電設備的數(shù)據(jù)信息，明確其合理與否，與智能化健康管理的效果密切相關。比如，針對旋轉(zhuǎn)機電設備而言，故障源自軸承、電機等各個部位，在故障問題方面，則涵蓋了液壓閥與傳感系統(tǒng)等等。所以，借助采集元件數(shù)據(jù)信息的方式，然后借助關聯(lián)矩陣處理方法，能夠科學診斷故障問題。

(3)煤礦機電設備的健康智能化維修數(shù)據(jù)庫說明

通常來說，進行煤礦機電設備健康智能化診斷分析時，需要合理劃分機電設備的健康表征與情況，構(gòu)建出機電設備的健康數(shù)據(jù)庫，明確具體的健康標尺。針對健康智能化決策數(shù)據(jù)庫而言，涵蓋了設計時期、應用時期的維修對策。通過借助此項措施，能夠科學預測和分析煤礦機電設備的運行情況，以便制定出合理的維修策略，從而凸顯出智能化健康管理的優(yōu)勢。由此可見，經(jīng)過上文的論述與分析后，從中能夠獲悉，科學說明煤礦機電設備的健康智能化維修數(shù)據(jù)庫可謂十分關鍵。

5.煤礦自動化機電技術(shù)的發(fā)展方向

（1）智能化發(fā)展。在新時代背景下，發(fā)展自動化機電技術(shù)的一個重要方向當屬智能化。所謂的智能化發(fā)展，就是利用控制理論，對混沌動力學、生理學、心理學、模糊數(shù)學、計算機科學、運籌學以及人工智能等模擬人類職能、新方法以及新思想予以吸收及應用，確保其具備自主決策、邏輯思維以及推力判斷等能力，逐步取代煤礦傳統(tǒng)的人工開采形式，增強開采生產(chǎn)的安全性與有效性[5]。

（2）網(wǎng)絡化發(fā)展。現(xiàn)階段，正在全力科研并發(fā)展科學技術(shù)，在世界中，網(wǎng)絡已取得全面普及，為群眾的日常生活以及教育、軍事、政治、工業(yè)生產(chǎn)起到巨大的改革與創(chuàng)新作用。針對于煤礦自動化機電設施而言，在制造的過程中，需要將網(wǎng)絡視作核心媒介，在開發(fā)市場、選購材料、制造產(chǎn)品等方面，可以利用網(wǎng)絡展開異地合作。日益提高網(wǎng)絡技術(shù)的同時，能夠促使在增強學習管理的過程中，利用技術(shù)信息的交流，推進煤礦自動化機電技術(shù)朝著便捷性、網(wǎng)絡性的發(fā)展方向邁進。例如：通過機床聯(lián)網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦開采的無人化操作以及遠程控制。并且利用機床聯(lián)網(wǎng)，選擇一臺機床來編程、設定、運作及操作其他機床。除此之外，通過網(wǎng)絡的運用，能夠連接所有煤礦機電設施為以計算機為核心的集成系統(tǒng)，促使煤礦企業(yè)可以便利化、輕松化展開煤礦開采生產(chǎn)。由此可見，網(wǎng)絡化發(fā)展煤礦自動化機電技術(shù)屬于必然的趨勢。

（3）模塊化發(fā)展。實現(xiàn)自動化機電技術(shù)的模塊化發(fā)展屬于艱巨且又至關重要的一項工作，通過模塊化的硬件，能夠切實提高數(shù)控系統(tǒng)的標準性與集成性，將不同的功能需求作為依據(jù)，將通訊、輸出輸入接口、PLC、位置伺服、儲存器以及CPU等基礎模塊構(gòu)成系統(tǒng)化、標準化的產(chǎn)品，并且利用“積木”形式，有效增減模塊數(shù)量或者是裁剪功能，形成檔次各異的數(shù)控系統(tǒng)。煤礦自動化機電設施由于生產(chǎn)提供商、種類規(guī)格非常多，因此，對自動化機電設施的環(huán)境接口、動力接口以及電氣接口等進行研發(fā)屬于關鍵性、復雜性較高的一項工作[6]。例如：對電動機一體、智能化減速、集減速的動力單元予以研制；對可獨立完成所有重點操作的機電設施裝置予以研制；對具備測距、識別并處理圖像、視覺等功能的控制單元予以研制。如此不僅能夠?qū)崿F(xiàn)標準單元的充分運用，實現(xiàn)新產(chǎn)品的快速開發(fā)，也可實現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)模的擴張?？梢哉f，通過生產(chǎn)系列化、標準化的電氣產(chǎn)品，能夠為煤礦企業(yè)模塊化發(fā)展自動化電氣技術(shù)帶來良好的應用前景。

（4）微型化發(fā)展。西方某些國家將其視作自動化微機機電設施系統(tǒng)或者是微電子機電設施系統(tǒng)，具體所指的是1cm3以下幾何尺寸的自動化機電設施產(chǎn)品，同時，朝著納米級以及微米級方向發(fā)展。靈活運動、能耗少、體積小是自動化微機電設施最為顯著的優(yōu)勢，能夠提高煤礦生產(chǎn)的精準度，增強煤礦企業(yè)的開采生產(chǎn)效率，同時，也可對煤礦生產(chǎn)土地資源起到節(jié)約作用，只需放置一臺機電設施即可展開采掘作業(yè)。因此，提供煤礦開采產(chǎn)品的提供商在制造并發(fā)展自動化機電設施方面，應該注重超精密技術(shù)的運用，例如：蝕刻技術(shù)、光刻技術(shù)等，從而實現(xiàn)自動化微機電設施的精細加工，促使其在煤礦采掘作業(yè)中能夠充分其作用價值，促進煤礦產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展。

（5）綠色環(huán)?；l(fā)展。蓬勃發(fā)展工業(yè)過程中，同樣也改變了群眾的生活，豐富的物質(zhì)會為群眾帶來便利且舒適的生活環(huán)境，但同時，也會過度開發(fā)資源，污染到自然生態(tài)環(huán)境，特別是在應用自動化機電設施期間，會大量消耗電力能源，并且，運作中所排放的有害氣體，會嚴重污染到周邊生態(tài)環(huán)境，因此，我國現(xiàn)在正在大力呼吁并倡導節(jié)能、環(huán)保、綠色發(fā)展理念[7]。面對此種現(xiàn)象，煤礦在發(fā)展自動化機電技術(shù)的過程中，應該注重綠色環(huán)?；?，在設計并制造自動化機電設施方面，需提高能源利用率，減少有害氣體的排放，并盡可能節(jié)約原材料，來杜絕資源的過度浪費，提高自動化機電設施的綠色環(huán)保性。

6.結(jié)束語

綜上所述，煤礦產(chǎn)業(yè)應用并發(fā)展自動化機電技術(shù)，不僅同我國現(xiàn)下的社會發(fā)展要求相符，也可促進可持續(xù)能源的良好發(fā)展，實現(xiàn)開采生產(chǎn)品質(zhì)與效率的增強，也保障開采過程具備更高的安全系數(shù)。因此，煤礦企業(yè)必須要積極改革與創(chuàng)新開采技術(shù)，注重自動化機電技術(shù)的引入與應用，并且明確日后的發(fā)展方向，來持續(xù)優(yōu)化并完善自動化機電技術(shù)的功能，促使其價值作用可得到充分發(fā)揮，獲取理想的應用成效，促進煤礦自動化機電技術(shù)的先進化、持續(xù)化以及穩(wěn)健化發(fā)展。