基于矿山机电一体化的创新及发展分析

基于矿山机电一体化的创新及发展分析

马耀强,贺占杰,朱纯腾

山东金创金银冶炼有限公司  山东济南 250000

摘要：机电一体化所属新型工程学科，融合了计算机、机械、电子和电气等工程。其在矿山开发领域的应用十分重要，但是在实际应用阶段还存在不同程度问题，需要对机电一体化的具体应用思路进行探索，解决技术瓶颈，通过机电一体化的创新应用，为矿山开采提供更多技术层面和设备层面的支撑。

关键词：矿山；机电一体化；创新；发展

1机电一体化工程介绍

在机电一体化工程当中，自动化机械方面的设计为重点，设计人员可将软件工程、机械技术和电子技术进行融合应用。但是，机电一体化和自动化二者之间存在差异。机电一体化项目当中，设计人员不但了解机械设备的性能，而且还能明确设备性能、设计二者之间存在的紧密关联，通过自动化设计，将技术和机器之间进行集成，发挥二者的应用优势。机电一体化技术应用统筹考虑机械系统、软件等多个方面内容。设计人员还能从功率角度对于系统展开建模，保证电子仪器、计算机控制二者之间能够发挥协同作用，高效运行。在机电一体化应用领域，由于一体化设备具备计算机性能、电子技术和机械技术，所以，能够发挥集成应用优势，让整个工作系统安全性能更高。与此同时，机电一体化的发展还能应用在动力工程领域，将机械、电器等优势充分发挥，解决了跨学科界限方面的问题，可为人工智能、计算机系统、数据通信、能量转换、嵌入系统、工业自动化、传感器、建模仿真、电力电子、软件工程、制造系统等方面技术的应用提供有力支撑。

2机电一体化发展现状

从近些年我国社会发展可以看出，工业得到飞速发展，但工业生产技术仍然存在诸多问题。特别是随着经济全球化趋势及加速发展，各个国家之间的竞争逐渐激烈，这也是我国工业发展面临的一个重要挑战。经济市场的发展，可以带动机电一体化的进步，这使得工业发展中存在的各类问题得到更好的解决。将机电一体化应用在工业发展与工业制造环节中，可改善传统工业发展中存在的成本高及技术不完善等问题。机电一体化的发展经历过不同阶段。第一阶段是机械与电子的相互结合，这属于机电一体化发展的初期阶段。在这一阶段中，受到人们思想的严重影响与制约，机电一体化的发展与应用中，并没有结合实际情况，采取有效的机械与电子融合方式。第二阶段属于技术发展阶段，在这一阶段产生了很多不同的理论思想，机电一体化技术得到进步与发展，但仍然无法实现机械与电子间的全面融合。第三阶段是智能化发展阶段，在这一阶段，社会先进技术的应用，对机电一体化的智能化发展起到了良好推动作用。不仅可以实现机械与电子间的相互融合，而且还能实现对先进信息技术、科学技术的应用，对工业化发展进程的加快起到了良好的推动作用。

3矿山机电一体化的创新应用

3.1水泵

在液体增压或者输送过程需要利用水泵这类机械，工作原理为通过原动机，将机械能向带输送液体传输，将其能量增加。这类机械不但能够输送水，而且还能输送乳化液，油性液体和酸碱液也能输送。在部分矿产资源的开采阶段，可能利用化学液体，此类液体需要向地下输送，此时即可利用水泵。随着机电一体化技术的应用过程当中，水泵功能也日益完善。

3.2掘进机

在矿山开采过程当中，通常使用掘进机这类挖掘设备，设备悬臂位置上存在切割头，组成结构还有履带和装载装置，便于机器在开采过程从岩石表面进行移动。在切割头安装过程使用旋转滚筒，和吊杆保持垂直的状态进行安装。还可选择尖头式锤头安装，或者选择砂轮头安装，满足设备在大型隧道中的掘进需求，还可选择切片机头，用于切割巨大的岩石。

4矿山机电一体化的发展

4.1绿色化发展趋势

在对我国当前这一时期社会发展的具体情况进行充分考虑后，需要我们更加重视以及关注绿色环境保护问题，现阶段我国社会发展所面临的关键挑战就是怎样让自然环境和人之间协调发展。面对上述问题，应该让各个国家之间对具体状况进行紧密联系，将资源的应用以及配置等工作做到更好。与此同时，还应该对可持续发展的工业生产进行依靠，加快整个社会的发展速度，并且为了将给生态环境带来的各种污染压力减小或者是更好的规避，就需要对更多绿色环保的材料以及技术进行不断引入，以此来向绿色化的方向发展机电一体化技术。

4.2自动化

在机电一体化的发展过程当中，采矿行业也向自动化方向发展。矿物开采自动化包含软件自动化、过程自动化，自动化技术还能应用于采矿设备、车辆当中。为了保证对于机电设备合理控制，可以选择自动化采矿软件，在各类设备的支持下，不但能够支持采矿过程的远程操控，而且还能辅助驾驶人员操作采矿机械。例如：选择具有遥控功能的采矿设备，相关人员可以利用遥控器对于采矿区域车辆进行控制，无论是挖掘机，还是推土机都能通过此方法控制。操作人员只需要在遥控器的使用范围之内操作，即可让车辆功能顺利发挥。但是，因为采矿环境可见度可能受到粉尘方面的影响，能见度低的情况下，不利于人员操作，所以可能影响车辆的生产力。而在矿山地形不稳的区域，或者在下落碎片较多的区域，采矿操作危险性较高，此时可利用远程控制这项技术辅助采矿设备进行自动化运行，具有良好的经济性。采矿车辆还可与传感器、定位软件和相机等装置进行融合应用，为操作人员远程控制提供便利。同时，还可使用定位软件，自动化完成车辆定位。车辆的操纵杆、手持装置控制功能良好，操作人员利用远程软件，能够自动获取遥控车辆定位信息。

4.3智能化和可持续性的发展趋势

现阶段我国工业生产发展速度非常快，会将很大的危害以及污染带给生态环境，会让保护自然环境的难度增加。在实际运用机电一体化技术的时候，应该对可持续发展理念进行不断引入，同时，也需要将相关资源的利用率全面提升上去，以此来对生产工作的合理性全面体现出来。除此之外，相关研究工作人员需要加快速度探究信息技术，对实际状况进行及时参考，并且还需要对相关技术进行合理利用，以此来促使机电一体化技术向智能化方向不断转变。

4.4网络化

矿山开采阶段，由于矿山地理位置偏远，因此可能信号薄弱，电气设备内部信息系统难以将完整数据向控制中心传播，当信息接收不完整的时候，控制中心也难以指挥矿山开采。在机电一体化背景之下，引入网络技术能够解决以上难题。网络信息化能够融合网络技术信息技术，搭建信息化系统，利用信息化设备自动采集矿山信息，并将采集信息向控制中心反馈，以远程控制的方式对于矿山机械、设备进行实时控制。网络化的应用还可将矿山开采环节存在的问题识别，精准控制开采风险，在安全风险发出的同时，还能够将报警信号输出，确保安全生产，让开采效率更高。所以矿山开采阶段，需要相关企业合理应用信息化与网络化技术，网络化也是未来机电一体化发展重要方向。

5结论

综上分析，在矿产资源开采过程当中，机电一体化的应用不但能够确保生产安全，而且还能提高矿山开采效率。分析机电一体化技术类型，结合其应用过程存在的问题，探讨重点机械设备在矿产开发中的具体应用方式，将技术瓶颈解决。未来，机电一体化会逐渐向智能化、集成化、网络化等方向发展，不断提高开采效率。机械设备使用阶段还能实现远程监控，最大限度保证矿山开采安全，为采矿行业发展提供有力支持。

参考文献：

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