煤矿智能化机电设备维护措施研究

煤矿智能化机电设备维护措施研究

姓名：李正元

单位：山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司邮编：042100

摘要：智能化机电设备的大量应用对煤矿智能化开采十分有利，因此，必须确保智能化机电设备正常运行，进而实现安全开采目标。借助对智能化机电设备特征的分析，讨论维护智能化机电设备措施，能够有效指导智能化开采。

关键词：煤矿；智能化；机电设备；维护措施

引言：现阶段，应用智能化开采的煤矿不断增多，智能化开采技术的应用，大大提高煤矿开采效率，持续改善安全状况。智能化开采技术离不开智能化机电设备的应用，比如智能化采煤机等。由于智能化开采起步较晚，具有很少经验，导致智能化机电设备故障频繁发生于开采中，对安全高效开采十分不利。因此，本文探讨维护智能化机电设备措施。

一、煤矿智能化机电设备特征
（一）硬件特征
相比传统机电设备，大量控制元件被应用于智能化机电设备中，具体包括微处理器、传感器、控制电机。接收传感器采集数据，促进相应指令的形成，然后向控制电机发送，有效调节机电设备运行状态是微处理器主要作用。将设备运行中状态参数采集出来是传感器主要作用。修正设备运行状态是控制电机主要作用，比如调节位置。传感器采集参数可以将控制依据提供出来，以便控制电机做好相应工作。因此，智能化开采关键是传感器数据采集精度和控制电机灵活性。需要注意传感器与控制电机都属于弱电设备，很容易受到井下电磁干扰导致失控情况。究其原因，主要是运行中机电设备会产生很大电磁干扰，从而对控制信号传输灵敏性产生影响。另一方面，若井下具有过高浓度粉尘与湿度，则不利于传感器与控制电机正常运转[1]。
（二）软件特点
智能化算法被应用于智能化机电设备中，这充分体现其智能性。设备运行状态控制与数据采集体现了这些算法。智能化算法以过去数据为依据开展学习工作，对未来某些状态参数进行预测，人工神经网络算法、模糊算法等都涵盖在内。想要方便运用这些算法，部分智能机电设备集成这些算法，促进相应软件的形成。借助软件上一些参数的设定，能够实现调节并控制智能化机电设备状态参数目标。需要注意，现场复杂多样的情况决定必须学习大量参数，这导致一些算法无法对复杂运用需求进行满足。为了实时控制机电设备运行状态，应该使用具有较强处理能力的微处理器[2]。

图1：智能化开采薄煤层

二、煤矿智能化机电设备维护措施
（一）维护硬件的措施
对于煤矿智能化机电设备而言，智能化控制系统硬件是维护重点内容，主要措施包括:其一，对全部传感器运行状态进行监测。智能化开采工作中，部分传感器可能会碰撞煤壁导致损坏，损坏少量传感器，不会对设备正常运转产生影响，然而，却在一定程度上降低控制设备运行状态的精准度，比如，损坏机电设备某个位置传感器，则会导致有很大偏差出现在设备位置控制中。如果发现损坏传感器，必须立刻停机更换，采取相同型号传感器，以便为效果提供保障。其二，对电机运行灵敏度状况进行测试控制。对电机接收信号延迟状况与控制偏差状况进行测试。延迟过大信号时，应该采取通信距离缩短或者替换通信的方式，比如，通过对光纤的应用，传输数据。如果有很大偏差出现在控制中，应将原因找出来，一般情况下因过大电磁干扰和部分设备长时间应用导致不同程度损坏。其三，对微处理抗干扰状况进行测试。如果微处理输出具有很高误码率的信号，则需将电磁信号增加，以使设施得到屏蔽[3]。

现阶段，中国煤矿智能化机电设备的研发处于初级阶段，仍然存在部分设备兼容性问题，开展维护工作时，应该对这一点进行充分考虑。为了解决这些问题，应该不断改进和优化，促进标准化的实现，为中国智能化开采与发展提供保障。

（二）维护软件措施

对比硬件维护，软件维护具有更大难度。究其原因，主要是有很多定制软件被应用于智能化开采中，必须以硬件设备运行状况为依据，实施调试运行操作。智能化机电设备软件功能主要是以周围状况为依据进行学习，进而将最佳开采方案寻找到。维护软件时，必须注重以下方面:第一，对软件异常运行记录进行检查。软件会在一些情况下发生异常，这些异常都被记录在生产日志中，借助这些日志，能够将软件存在的缺陷查找出来。根据算法出现的缺陷，对算法进行改进和优化，促进算法稳定性的提高。第二，对软件运行速度进行检查。软件运行速度对实时控制至关重要，越快的软件运行速度，越不容易导致错误操作问题。针对运行中软件频繁出现卡顿问题，必须将其主要原因找到，因为其由算法导致，应该全面优化代码[4]。
考虑煤矿智能化机电设备处于复杂的运行状态中，很难有效学习一部分算法。因此，必须以智能化机电设备运行实际状况为依据，对某些参数进行持续调节，进而保证设备处于最佳运行状态。第一时间校正设备故障情况参数，防止设备在故障状态运行。由于维护软件比较困难，这对工程师提出要求，应该在维护工作过程中累积相应经验[5]。

（三）质量监控体系的构建

企业应将严格的质量体系构建出来，以促进维护人员积极性的提高。构建过程中遵守以下原则:首先，公平公正原则，精准记录各个工作人员维护煤矿智能化机电设备状况，全面了解并掌握各个维护人员在三期保养、定期维护、巡回检查等方面情况；其次，公开原则，确保在维护过程中，每个煤矿机电设备维护人员充分认识自己与他人的优势、不足，进而在做到取长补短的基础上，将智能化煤矿机电设备在预防、计划、事后方面的维护做好，促进维护工作效率和维护工作人员积极性的大幅度提高。

图2：智能化监控系统

（四）建立健全煤矿机电设备管理制度

健全的煤矿智能化机电设备管理制度是管理人员全面落实企业培训内容，有效开展管理工作的基础与前提，如此看来，煤矿企业管理机电设备过程中，有关部门必须建立健全管理制度。健全的管理制度除了涵盖主要内容外，还应包括以下内容:首先，管理人员权责范围的明确，管理制度应该对每名工作人员工作方向进行具体规定，确保工作人员将本职工作认真做好，同时在此基础上，为其他人完成管理工作提供帮助和支持。其次，奖罚制度的建立和明确，给予表现优秀的工作人员一定物质与精神奖励，适当惩罚工作不积极努力的工作人员，促进煤矿智能化机电设备管理效率和质量的提高[6]。

（五）更新原有维护方式，强化日常维护

传统煤矿智能化机电设备维护中，一般对出现故障后的设备开展具体维护工作，一方面增大维护难度，另一方面投入更多维护资金。由此看来，有必要加强改变原有维护模式，对煤矿智能化机电设备的日常维护工作进行强化，同时提高对维护人员培训工作的重视度，保证维护人员能够将日常维护工作做好，第一时间将煤矿智能化机电设备运行中的隐患发现并解决。详细记录每次维护工作，同时以此为依据，有效控制维护质量。

（六）立足实际，编制维护计划
在维护煤矿企业智能化机电设备时，应将科学合理的维护计划编制出来，从而为顺利开展维护工作创造有利条件。由此看来，在具体的维护实践中，维护人员必须结合各台机电设备运行状况，将更加详细的维护计划编制出来，并且促进传统实践维护模式转变为状态维护模式，确保机电设备在其生命周期内的性能足够良好，帮助煤矿企业将更大化经济效益创造出来。想要确保维护计划与煤矿机电设备相适应，工作人员必须加强采集、分析和处理数据，在详细的维护计划编制出来后，煤矿企业可以进行试运行，然后在此过程中进行不断改进和优化，从而将良好的基础打下来，以便将煤矿机电设备维护工作做好[7]。

结束语：总而言之，智能化时代实现了很多领域的智能化生产目标，煤炭行业同样如此。应用智能化设备是智能化开采的关键与核心。由于煤矿具有恶劣井下环境，想要确保智能化机电设备正常运转，做好智能化机电设备运行维护工作至关重要。相比传统机电设备，有很多控制软件被应用于智能化机电设备中，包括控制电机、传感器、微处理器。智能化算法是智能化机电设备智能的主要体现。在设备运行状态控制与数据采集中主要体现了这些算法。想要为正常运行的智能化机电设备提供保障，必须将维护工作做好。

参考文献：

[1]刘媛媛. 煤矿机电设备智能化维护研究现状与发展趋势[J]. 工矿自动化,2021,47(7):79-84.

[2]刘云. 机电设备维护无线检测系统研究[J]. 机械管理开发,2018,33(10):219-221.

[3]赵庆国. 试述矿用机电设备检修维护中存在的问题及对策[J]. 数字化用户,2017,23(52):24-25.

[4]罗小刚.智能化煤矿机电设备状态监控系统研究[J].能源与环保,2021,43(12):258-263.

[5]周均民.智能控制技术在煤矿机电设备中的应用分析[J].科技资讯,2021,19(29):60-62.

[6]廉智勇.浅谈基于物联网的煤矿机电设备智能管理平台设计[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(16):57-58.

[7]孙德宁,刘汝平.基于智能矿山的煤矿机电设备管理创新[J].现代工业经济和信息化,2021,11(05):82-84.

姓名：李正元

出生年月：19870621

性别：男

民族：汉族

学历：大专

职称：助理工程师

单位：山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司

邮编：042100