智能控制技术在煤矿机电设备中的运用研究

(整期优先)网络出版时间:2023-08-23
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智能控制技术在煤矿机电设备中的运用研究

王世强,柏哲,林鹰

新汶矿业集团有限责任公司协庄煤矿 山东 泰安271221

摘要:为了提高综采工作面的智能化水平,达到无人化采煤的效果,加强采煤设备的智能化监测与控制极为重要,设计研发应用全新的工作面智能化控制系统,构建完善的设备智能化监控构架,以提升系统运行效率。结合采煤工作面对设备的使用需要,设计人员研发出智能化控制系统,构建完善的远程集中监控系统,并进行系统故障报警、诊断、运行状态监测等,提高采煤系统的运行质量和效果。本文研究了煤矿采煤系统智能化控制技术,分析了综采工作面采煤设备智能监控系统总体构架,并设计了PLC控制柜硬件、软件部分及各传感器的选型。该设计为实现采煤设备控制的智能化提供了重要的保障。通过应用该系统,可显著提升煤矿的智能化水平和煤矿开采效率,该系统的设计为实现安全高效采煤和智能化采煤提供了技术支持。

关键词:智能控制技术;煤矿机电设备;运用

中图分类号:  TD40       文献标识码:A

引言

   结合采煤工作面对设备的使用需要,设计人员研发出智能化控制系统,构建完善的远程集中监控系统,并进行系统故障报警、诊断、运行状态监测等,提高采煤系统的运行质量和效果。本文研究了煤矿采煤系统智能化控制技术,分析了综采工作面采煤设备智能监控系统总体构架,并设计了PLC控制柜硬件、软件部分及各传感器的选型。该设计为实现采煤设备控制的智能化提供了重要的保障。

1煤矿机电设备管理的研究意义

1.1分析煤矿机电设备的安全性

对于大多数煤矿机电设备,其拥有较为复杂的结构,容易在煤矿生产活动中受到多种因素综合影响,导致煤矿机电设备无法正常运行。将煤矿机电设备和管理活动进行结合,可以在已有的管理体系基础上,将更多资源投入煤矿机电设备中,保障其在生产过程中保持较高的安全性,并让煤矿机电设备在各种工作场景中实现准确控制,尽可能降低安全事故发生概率,保障生产人员的人身安全。

1.2提升煤矿机电设备管理效益

妥善落实煤矿机电设备管理活动,可以为煤矿生产单位带来更大的经济收益。比如,煤矿机电设备如果出现故障问题,立刻直接通过相关的管理活动,在最短时间内定位故障,并准确分析故障类型,匹配合适的维修方法,让煤矿机电设备尽快恢复到正常应用水平,以免影响煤矿生产计划。同时,煤矿机电设备管理活动也可以提升日常养护质量,及时排查潜在的风险隐患,合理控制煤矿机电设备故障频率,延长其应用寿命,减少维修资源的额外成本支出。

2智能控制技术在煤矿机电设备中的运用

2.1煤矿机电设备信息化管理平台

我国信息技术不断发展,已经逐渐深入煤矿生产行业,成为煤矿生产的重要工具。未来煤矿机电设备管理也将进入信息化管理平台模式,通过覆盖规格煤矿生产区域方式,对所有煤矿机电设备进行全方位管理。本文简单分析了煤矿机电设备信息化管理平台的基础结构,希望可以引导更多煤矿生产单位的思考。第一,应用表现层。这个层次拥有人机交互、用户访问、用户操作、展示查询四个界面。用户在登录煤矿生产区域的局域网后,在系统中登录用户的账号、密码,即可在管理平台中进行相应的操作。管理平台会将用户的操作指令转移到逻辑处理层,进行下一步操作。第二,逻辑处理层。这个层次拥有逻辑集中管理、数据转换交互两个功能,负责承接应用管理层与数据服务层,让第一层次与第三层次的各种业务可以在相互识别后,实现高效率的交互。第三,数据业务层。这个层次拥有数据处理、加工、存储等功能,主要是对应用表现层提交的相关数据做合理的处理工作。同时,数据业务层也存储煤矿生产单位所有,煤矿机电设备的基础信息、运行资料等,可以在预设时间方位内,对各类数据做相应的整合处理,向煤矿生产单位提供相应的分析结果,方便煤矿生产单位进行其他数据处理工作。通过煤矿机电设备信息化管理平台,可以极大地压缩煤矿机电设备运行、维护、生产数据的存储空间,将以往大量纸质资料转化成数字资料,突破以往信息查询的时间与空间限制,进一步提高煤矿机电设备的管理质量,提升后续煤矿生产效率与安全性。

2.2建立健全煤矿设备机电一体化安全管理体系

从现如今的发展情况来看,由于我国煤矿的生产机械化进程逐渐加快,这也在一定程度上体现了机电一体化的重要作用。在这样的情况下,工作人员要想确保煤矿生产的体系更加具有安全性,那么,就应当使用机电相关设备,对现场情况进行实时监控,确保可以对管理工作全面完善。作为管理人员,也要对设备的安全状况进行实时监控,对于涉及的人员管理和系统管理方面,都应当全面掌握。与此同时,在设备的管理工作方面,要采取积极的方式来保持设备的正常运行,确保可以采取科学合理的手段避免出现质量不达标的情况。从另一方面来说,相关单位要以安全负责的工作态度对各项工作进行优化,严格遵循检修预防的相关制度对设备的检测进行有效落实,确保可以在长期的发展中保持良好的工作状态。定期开展相应的检测工作,在一定程度上延长设备使用的整体寿命,避免在工作运行阶段出现更加严重的问题。从系统的管理角度来说,工作人员要依据煤矿的特点,建立更加完善的资产运营管理系统,对设立的配件系统和维护系统来全方位融合,确保整个设备能够处于安全的运行状态当中。在对于人员的管理层面,煤矿企业也要自上而下地对所有工作者岗位职责进行全面落实,最终将他们的工作情况与年底效益进行挂钩,来激发他们的工作热情。另外,在对人员的选择方面,也要有所重视,要尽可能选择经验较为丰富的工作者,并对他们进行岗前培训,建立一支更加完善的综合型人才团队,让他们的自身价值可以更好地在工作中发挥出来。

2.3监控通信技术

监控通信技术是煤矿采煤机自动化和智能化控制的重要手段,其主要作用是通过传感器和通信网络,对煤矿采煤机进行实时监控和数据传输,以实现对采煤机的远程监控和控制。在煤矿采煤机中,常用的传感器包括温度传感器、压力传感器、转速传感器等,可以实时检测煤矿采煤机的工作状态。通过这些传感器获取的数据,实时反馈到监控中心,进行数据分析和处理。通信网络也是实现煤矿采煤机自动化控制的关键,包括有线通信网络和无线通信网络,有线通信网络一般采用光纤通信技术,可实现高速传输和可靠的数据传输,而无线通信网络则采用无线传感器网络技术,可以在煤矿采煤机的移动和复杂环境中实现数据的可靠传输。通过监控通信技术的应用,对煤矿采煤机进行实时监控和数据传输,提高采煤机的工作效率和安全性,还可以通过对数据的分析和处理,优化采煤机的工作方式和节约能源。

结束语

    本文针对传统提升机电控系统存在的不足,采用PLC及高压变频器对电控系统控制结构及调速方式进行改进,改造后的提升机系统在加速、减速、停车及匀速行驶阶段均表现出较良好的平稳性及过渡平滑性,系统运行可靠,对于提高提升机调速及节能性能具有实际意义。对实现智能化控制的各种类型的传感器进行了选型。该系统实现了采煤装备工作状态的协调控制,为提升工作面的智能化水平,实现智能化采煤提供了技术支持。

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