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淺談煤礦電氣設(shè)備自動化:煤礦機械電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)的應(yīng)用

摘要：本文主要針對煤礦機電自動化在我國的發(fā)展趨勢、煤礦機電設(shè)備自動化技術(shù)應(yīng)用方向進行簡要分析，僅供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦；機械電氣設(shè)備；自動化；調(diào)試技術(shù)

一、煤礦機電自動化在我國的發(fā)展趨勢

機電設(shè)備自動化具有著智能化、信息化以及程序化等特點，還具有著很多的優(yōu)點，如：容易操作、容易維修、機電自動化設(shè)備的體積較小、可靠性高以及減少了井內(nèi)的操作人員等優(yōu)點。所以機電自動化技術(shù)在開采煤礦行業(yè)中受到了眾多的關(guān)注以及廣泛的應(yīng)用。煤礦機電設(shè)備自動化技術(shù)從員工的角度來看，對操作人員的工作難度進行了降低；從企業(yè)的角度來看，對煤礦的安全性也有了很大的提高，利用科學(xué)進行人員的分配，可以得到可觀的經(jīng)濟收益和巨大的社會影響力。

從目前來看，我國和其他國家在煤礦機電自動化的普及程度方面存在很大的缺點，在技術(shù)的成熟程度方面也有著特別大的差距。所以，針對煤礦機電自動化技術(shù)，要加強對其的研究力度，加大對其的投資以及加快應(yīng)用機電自動化技術(shù)的發(fā)展步伐。煤礦機電自動化技術(shù)作為煤礦企業(yè)的生產(chǎn)以及發(fā)展的核心技術(shù)，其的發(fā)展方向也很明顯，如對開采技術(shù)的開發(fā)特別的重視，加強對配套設(shè)備的設(shè)計，注重開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。根據(jù)實際的教訓(xùn)，要想增加煤炭的開采量和煤炭的開采水平，以及加強作業(yè)的安全可靠性，就應(yīng)該生產(chǎn)出有自主知識產(chǎn)權(quán)的的核心設(shè)備和核心裝置。還有就是，能夠增加煤炭開采量的主要因素就是產(chǎn)品在通信這一方面的能力，所以要加強設(shè)備收集信息的能力，同時還要能夠從收集到的信息中提取出有價值的信息，只有這樣做才能夠提高煤炭的開采能力和生產(chǎn)煤炭的工藝，因此未來的煤礦機電設(shè)備的發(fā)展方向就是要開發(fā)智能的自動化的煤礦機電設(shè)備，微處理器在煤礦機電設(shè)備中起著重要的作用，所以如何可以把微處理器應(yīng)用到煤礦的運輸設(shè)備和開采設(shè)備中，就成了該項技術(shù)的關(guān)鍵過程。

二、煤礦機電設(shè)備自動化技術(shù)應(yīng)用方向分析

目前煤礦機電設(shè)備自動化技術(shù)應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

1、煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測設(shè)備自動化

煤礦企業(yè)煤炭資源開采主要是在井下完成，由于井下生產(chǎn)條件復(fù)雜，不僅受到瓦斯、地下水、地質(zhì)條件等因素制約，還涉及到眾多機械設(shè)備的應(yīng)用。如何保障井下工作人員人身及財產(chǎn)安全就成為了煤礦機電設(shè)備自動化技術(shù)應(yīng)用的主要方向。圖1中通過建立完善的井下工業(yè)控制光纖環(huán)網(wǎng)，可以將各采煤區(qū)變電所、壓風(fēng)機房、空氣、濕度、溫度等監(jiān)測設(shè)備納入到自動化管理中，一旦井下環(huán)境發(fā)生了明顯改變，各種信息傳感器能夠?qū)⑹占降臄?shù)據(jù)傳到中控系統(tǒng)中，系統(tǒng)自動判定需要執(zhí)行的措施并按照預(yù)案執(zhí)行，不僅提高了煤礦企業(yè)工作效率，也為安全生產(chǎn)提供了保障基礎(chǔ)。同時隨著自動化技術(shù)應(yīng)用程度進一步提高，井下定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性得到了顯著加強，能夠在較短的時間內(nèi)確定井下工作人員實際作業(yè)位置，一旦發(fā)生礦井滲水、瓦斯爆炸等事故時，能夠顯著提高搶險救護效果。因此，將自動化技術(shù)應(yīng)用在監(jiān)測設(shè)備中是目前迫在眉睫的問題，與企業(yè)社會形象以及經(jīng)濟收益具有直接的關(guān)聯(lián)性。

圖1煤礦機電設(shè)備自動化技術(shù)應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖

2、煤礦輸送設(shè)備自動化

煤炭資源在開采后需要及時輸送到地面以保證整個開采流程能夠高效運轉(zhuǎn)。輸送設(shè)備（膠帶輸送機）一旦發(fā)生意外故障將會導(dǎo)致部分或全部煤礦開采設(shè)備無法正常運轉(zhuǎn)，給煤礦企業(yè)帶來不可估量的經(jīng)濟損失。因此，通過將煤礦輸送設(shè)備與自動化技術(shù)相結(jié)合，由高性能PLC可編程控制器來承擔(dān)控制與調(diào)節(jié)功能，并將調(diào)節(jié)、主控、行程監(jiān)控、制動等子單元控制模塊采用總線通訊方式進行有效鏈接，一旦輸送設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)意外故障將會及時向工作人員提出警示信號，同時中控系統(tǒng)根據(jù)已經(jīng)編好的運行程序來啟動備用輸送設(shè)備以替代問題設(shè)備，不僅保障了整個輸送過程運轉(zhuǎn)效率，也提高了設(shè)備檢修能力，是目前煤礦企業(yè)自動化技術(shù)應(yīng)用程度最高的機電設(shè)備之一。

3、綜采機電設(shè)備自動化控制

隨著我國煤炭資源開采逐漸朝著深層化、地質(zhì)復(fù)雜化方向發(fā)展，各種不利于煤炭資源開采的限制性因素逐漸顯露，綜采機電設(shè)備自動化顯得尤為重要。在煤炭資源開采過程中，綜采機電設(shè)備自動化控制最典型的應(yīng)用就是采掘設(shè)備。特別是融入了自動控制技術(shù)的電牽引采煤機，是最受煤礦企業(yè)歡迎的采掘設(shè)備之一。其所具有的良好牽引特性能夠保證整個采掘設(shè)備前進時提供充足牽引力，在設(shè)備下滑過程中自動實施制動，不需要再設(shè)置其他防滑裝置就可以在傾角為40°-50°的大傾角煤層作業(yè)，不僅降低了煤礦企業(yè)煤炭資源采掘成本，也在一定程度上解放了井下工作人員，從而降低了工作人員數(shù)量，實現(xiàn)了綜采設(shè)備自動化運行的目標(biāo)。

4、電氣設(shè)備自動化

煤礦企業(yè)井下作業(yè)時，電氣設(shè)備是必不可少的應(yīng)用設(shè)備，主要為井下風(fēng)機、排水、電機等提供充足電能，以保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，從而提高煤炭資源開采效率。目前電氣設(shè)備自動化技術(shù)應(yīng)用主要集中在職能供/斷電、風(fēng)機、電機、排水設(shè)備、空氣壓縮機自動運行與檢修等方面，通過運用人工智能模塊將各種電氣設(shè)備按照已經(jīng)編號的程序來運行，同時也可以依據(jù)自身使用情況進行定期檢修與維護，從而提高自動化電氣設(shè)備應(yīng)用效率，為煤礦企業(yè)正常運轉(zhuǎn)保駕護航。電氣設(shè)備自動化運行是目前煤礦企業(yè)擺脫傳統(tǒng)應(yīng)用與管理模式的切入點，通過將現(xiàn)有自動化技術(shù)應(yīng)用在電氣設(shè)備中，可以在很大程度上降低“人”在其中發(fā)揮的作用，從而將電氣設(shè)備管理納入自動化、科學(xué)化管理之中，管理人員只需要隨機進行數(shù)據(jù)監(jiān)測、異常情況分析等工作就可以將井下電氣設(shè)備運營情況如實掌握，杜絕了由于工作人員主觀因素所造成的嚴(yán)重后果，提高了煤礦企業(yè)社會經(jīng)濟效益。

三、煤礦機械電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)的配套措施

1、規(guī)范機電設(shè)備的調(diào)試與移交規(guī)范

設(shè)備調(diào)試單位應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守招投標(biāo)準(zhǔn)則，在通過資歷檢查以后，只要那些能依照規(guī)劃需求進行施工的的單位才干具有招標(biāo)的資質(zhì)，在進行調(diào)試合同的簽定時，調(diào)試單位還應(yīng)當(dāng)向煤礦公司交納一定的保證金。通常情況下設(shè)備調(diào)試單位在進行了靜態(tài)調(diào)試后才干夠進行動態(tài)測量。在最終的實踐調(diào)試進程之中，對發(fā)生故障的電氣設(shè)備進行維修時應(yīng)當(dāng)留意避免通電維修，這是由于通電后，設(shè)備的毛病范圍也許擴展，損壞其它功能杰出的元器件，致使更大的損失。

2、建立運行維護階段的質(zhì)量管理規(guī)范

電氣系統(tǒng)的故障通常是因為機械部件中某一處的故障所引起的，所以調(diào)試人員在調(diào)試過程中不能光看到電氣設(shè)備故障的表面現(xiàn)象，應(yīng)領(lǐng)先對全部機械系統(tǒng)的故障進行維修，再逐漸地進行電氣有些故障的掃除。調(diào)試人員在進行電氣設(shè)備故障調(diào)試過程中，還應(yīng)當(dāng)遵從先維修共用電路，然后是遵從維修專用電路的準(zhǔn)則，依照此準(zhǔn)則對電氣設(shè)備中呈現(xiàn)的故障逐個排查。最后是著重查看電氣設(shè)備中常呈現(xiàn)故障的地方，也即是遵從先通病維修后難題維修的準(zhǔn)則，這些部位的常見故障較多，因而對故障的掃除辦法及處理辦法都較多。此種維修辦法不只可以較為疾速地對故障進行掃除，還可以堆集調(diào)試人員的作業(yè)經(jīng)驗，確保后期電氣設(shè)備的調(diào)試及維修作業(yè)正常地進行。

四、煤礦機械電氣設(shè)備自動化調(diào)試控制模式的設(shè)計及應(yīng)用

1、監(jiān)測控制系統(tǒng)

該體系的主要功能就是關(guān)于那些對比容易發(fā)生事端的地址進行有用監(jiān)測，并依據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)進行有用猜測。而該體系又可細(xì)分為四大模塊：數(shù)據(jù)獲取模塊：用來搜集事端易發(fā)點的有關(guān)數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、氣壓等；數(shù)據(jù)的通訊模塊：主要是將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇倲?shù)據(jù)庫中，同時將視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測終端機上；視頻監(jiān)控模塊：主要是將接收的視頻數(shù)據(jù)進行實時顯現(xiàn)；智能猜測模塊：有用地選用含糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對接納的數(shù)據(jù)進行有用的評價與分析，從而為監(jiān)測、調(diào)試人員的有關(guān)決策提供必要的支持。

2、項目管理系統(tǒng)

該體系主要是對煤炭企業(yè)的有關(guān)項目從時間、質(zhì)量、成本、規(guī)模與風(fēng)險等方面進行必要的思考，然后選用關(guān)鍵路徑的分析法對其所施行的項目進行有效管理。因而，該體系能夠?qū)椖吭谏嬛芷趦?nèi)實施有用管理，并對該項意圖績效實施歸納評價，以不斷地進步企業(yè)內(nèi)部有關(guān)項目的管理水平。

3、員工管理系統(tǒng)

該體系主要是對公司在職工的招聘和訓(xùn)練方面進行有效的辦理，然后為每一位職工建立有關(guān)的生長檔案，并擬定相應(yīng)的規(guī)劃與目標(biāo)。同時，在該體系中，包含了招聘訓(xùn)練模塊及職工的生長模塊，兩者有機聯(lián)系，為煤炭公司內(nèi)部職工的發(fā)展擬定有效的生長計劃，然后從全體上提高全部公司職工的綜合本質(zhì)和工作效率。

結(jié)束語

科學(xué)技術(shù)作為現(xiàn)階段最強大的生產(chǎn)力，要想促進煤礦企業(yè)的安全、快速發(fā)展，提高煤礦機械設(shè)備自動化應(yīng)用水平是必由之路，只有更好地理解機械自動化的含義才能更好地提高生產(chǎn)效率，才能推動煤礦企業(yè)與科學(xué)技術(shù)齊頭并進，互相促進發(fā)展，大力發(fā)展我國的煤礦事業(yè)。

淺談煤礦電氣設(shè)備自動化:現(xiàn)代煤礦電氣設(shè)備自動化調(diào)度方式

[摘 要]隨著煤炭生產(chǎn)規(guī)模的擴大化，電氣控制系統(tǒng)承載的調(diào)度任務(wù)更加繁重，合理調(diào)度與安排電氣設(shè)備完成生產(chǎn)任務(wù)，這是煤炭企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中必須要考慮的問題。自動化控制是礦用電氣設(shè)備操控的先進模式，可根據(jù)電氣設(shè)備調(diào)度問題設(shè)定多樣式運行方案。本文分析了煤礦電氣設(shè)備調(diào)度存在的問題，以自動化控制技術(shù)為依據(jù)提出煤礦電氣設(shè)備調(diào)度的新模式。

[關(guān)鍵詞]煤礦電氣；問題；設(shè)備自動化；調(diào)度方式

煤礦電氣自動化適應(yīng)了新采煤模式生產(chǎn)需求，為礦區(qū)作業(yè)創(chuàng)造了良好的設(shè)備運行環(huán)境，實現(xiàn)了各類電氣設(shè)備資源的最優(yōu)化配置。由于電氣設(shè)備工作荷載持續(xù)上升，電氣系統(tǒng)運行承載的風(fēng)險系數(shù)明顯增加，維持采煤人員與電氣設(shè)備工作的協(xié)調(diào)性，才能實現(xiàn)礦用電氣系統(tǒng)工作效率的最大化。電氣設(shè)備自動化調(diào)度是現(xiàn)代煤炭技術(shù)的先進方式，用其輔助各類電氣設(shè)備工作調(diào)控是很有必要的。

一、煤礦電氣設(shè)備作用

煤炭產(chǎn)業(yè)屬于能源型經(jīng)濟，通過向社會輸送大量煤炭資源以創(chuàng)造經(jīng)濟收益，從而帶動煤炭企業(yè)經(jīng)營的可持續(xù)發(fā)展。電氣系統(tǒng)是連接電氣設(shè)備的主要控制平臺，利用線路與設(shè)備之間的相互承載關(guān)系，對電氣設(shè)備實施有效地調(diào)度控制。當(dāng)前，煤礦電氣設(shè)備是指應(yīng)用于礦井條件的各種電氣設(shè)備，如：礦用變壓器、電動機、開關(guān)設(shè)備、照明燈具以及通信、信號、控制檢測裝置等。

現(xiàn)代煤炭科技對電氣控制給予了高度重視，電氣設(shè)備在采礦系統(tǒng)中的功能更加優(yōu)越。煤礦電氣設(shè)備主要作用：一是供電，根據(jù)礦區(qū)采煤設(shè)備運行的用電需求，提供良好的電力供應(yīng)環(huán)境，保持了機電、機械設(shè)備的一體化運行；二是調(diào)度，借助電氣控制系統(tǒng)完成所有設(shè)備的調(diào)度控制，建立了符合人工操作的電氣工作系統(tǒng)。

二、礦用電氣設(shè)備存在問題

早期企業(yè)僅關(guān)注于礦井生產(chǎn)體系改進工作，對電氣設(shè)備內(nèi)部管理缺乏先進的調(diào)控體系，導(dǎo)致電氣設(shè)備設(shè)備資源利用率偏低，影響了礦區(qū)設(shè)備生產(chǎn)作業(yè)質(zhì)量水平。此外，井下空間狹小，環(huán)境潮濕，粉塵含量大，常有巖石和礦物冒落；有的存在沼氣（瓦斯）、礦塵等爆炸的危險，有的還有腐蝕性礦水和霉菌寄生。煤礦電氣設(shè)備調(diào)度存在的問題：

1、控制問題。礦井內(nèi)部空間惡劣的作業(yè)環(huán)境，造成礦用電氣設(shè)備內(nèi)系統(tǒng)調(diào)控速率達不到最佳狀態(tài)，這對于電氣設(shè)備而言是潛在的風(fēng)險隱患。隨著采煤生產(chǎn)規(guī)模的擴大化，煤礦自動化系統(tǒng)內(nèi)控設(shè)備數(shù)量持續(xù)增多，數(shù)字系統(tǒng)設(shè)置軟硬件系統(tǒng)的功能有限。服務(wù)器處理速率受限而降低了電氣設(shè)備運行效率，整個電氣設(shè)備調(diào)度運行不流暢。

2、數(shù)據(jù)問題。對機電設(shè)備作業(yè)信號處理不及時，電氣設(shè)備感應(yīng)指令強度不足，這些數(shù)據(jù)運行問題限制了設(shè)備整體的工作水平。因電氣設(shè)備尚處于建設(shè)階段，采煤區(qū)作業(yè)技術(shù)條件有限，電氣設(shè)備運行自動化檢測水平不足，影響到了電氣設(shè)備的正常應(yīng)用。其中，設(shè)備調(diào)度自檢測系統(tǒng)存在安全漏洞，導(dǎo)致礦用電氣設(shè)備操控效率不理想。

3、流程問題。盡管電氣設(shè)備采用了數(shù)字化技術(shù)、模擬數(shù)據(jù)庫技術(shù)、分布式控制技術(shù)等，管理人員個人技能水平有限，對上述技術(shù)操控不夠熟練，無法正確地使用數(shù)據(jù)系統(tǒng)執(zhí)行管理任務(wù)，勢必造成圖書館內(nèi)資源利用率降低。設(shè)備調(diào)度員對電氣系統(tǒng)操控流程不熟悉，實際工作中出現(xiàn)操作失誤等問題，同樣會降低電氣設(shè)備調(diào)度工作水平。

三、煤礦電氣設(shè)備自動化調(diào)度模式

企業(yè)煤礦電氣系統(tǒng)建設(shè)是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要構(gòu)成，完善電氣設(shè)備日常管理工作是發(fā)揮生產(chǎn)功能的根本保障。當(dāng)前，企業(yè)正積極推廣信息化建設(shè)模式，信息科技融入電氣設(shè)備管理工作是一大創(chuàng)新措施。電氣設(shè)備自動化控制采煤區(qū)生產(chǎn)，要根據(jù)電氣系統(tǒng)工作原理及主要回路設(shè)計，借助計算機信息平臺執(zhí)行綜合調(diào)度方案。

1、供電模式。電氣控制系統(tǒng)圖是電氣線路安裝、調(diào)試、使用與維護的理論依據(jù)，主要包括電氣原理圖、電氣安裝接線圖、電器元件布置圖。現(xiàn)有礦用電氣設(shè)備的供電回路的供電電源有交流AC380V、220V和直流24V等多種，每一項指標(biāo)均有對應(yīng)的設(shè)備平臺。自動化調(diào)度要結(jié)合礦區(qū)要求合理地選擇供電回路電源值，從而保證電氣供電回路的安全系數(shù)。

2、保護模式。保護（輔助）回路的工作電源有單相220（交流）、36V（直流）或直流220（交流）、24V（直流）等多種，對電氣設(shè)備和線路進行短路、過載和失壓等各種保護。現(xiàn)代煤礦電氣設(shè)備利用防護技術(shù)作為控制要素，由熔斷器、熱繼電器、失壓線圈、整流組件和穩(wěn)壓組件等構(gòu)成保護系統(tǒng)，及時監(jiān)測調(diào)度過程中電氣設(shè)備的工作狀態(tài)。

3、信號模式。能及時反映或顯示設(shè)備和線路正常與非正常工作狀態(tài)信息的回路，如不同顏色的信號燈，不同聲響的音響設(shè)備等。煤礦電氣系統(tǒng)中各所用電氣設(shè)備均有專項信號為指導(dǎo)，用以提示設(shè)備安裝和控制系統(tǒng)的調(diào)試運行工作。自動化調(diào)度中，利用信號回路對電氣設(shè)備狀態(tài)進行調(diào)整，遇到異常故障時發(fā)出各種指令信號，避免發(fā)生井內(nèi)異常事故。

4、操控模式。電氣設(shè)備為了提高工作效率，一般都設(shè)有自動環(huán)節(jié)，但在安裝、調(diào)試及緊急事故的處理中，控制線路中還需要設(shè)置手動環(huán)節(jié)，用于調(diào)試。通過組合開關(guān)或轉(zhuǎn)換開關(guān)等實現(xiàn)自動與手動方式的轉(zhuǎn)換，這是現(xiàn)代礦用電氣系統(tǒng)比較常見的操控模式。自動化調(diào)度根據(jù)控制線路實施優(yōu)化，對手動、自動控制靈活地轉(zhuǎn)換調(diào)整，維持了設(shè)備工作最佳狀態(tài)。

5、啟動模式。啟動按鈕松開后，線路保持通電，電氣設(shè)備能繼續(xù)工作，這屬于自鎖類型的啟動方式。一般情況下，煤礦電氣設(shè)備可設(shè)置兩臺或兩臺以上的電氣裝置和組件，維持礦區(qū)設(shè)備調(diào)度中心的多元化控制。此外，為了保證設(shè)備運行的安全與可靠，只能一臺通電啟動，另一臺不能通電啟動的保護環(huán)節(jié)，這種閉鎖控制方式也是比較實用的。

6、停車模式。當(dāng)電氣設(shè)備執(zhí)行完命令之后，自動化系統(tǒng)需按照作業(yè)指標(biāo)執(zhí)行停車命令，電氣系統(tǒng)設(shè)置停車模式采用智能技術(shù)，由計算機遠(yuǎn)程協(xié)助電氣設(shè)備，定點、定時中斷設(shè)備運行。比如，系統(tǒng)自動切斷電路的供電電源，并采取某些制動措施，使電動機迅速停車的控制環(huán)節(jié)，如能耗制動、電源反接制動，倒拉反接制動和再生發(fā)電制動等。

四、礦用電氣設(shè)備運行管理

新時期煤礦生產(chǎn)取得了優(yōu)異的改革成就，企業(yè)不僅要編制一套完整的設(shè)備管理體系，還要注重生產(chǎn)區(qū)配套設(shè)施的調(diào)控應(yīng)用，建立完善的電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)，才能更好地開展煤炭生產(chǎn)工作。煤礦電氣自動化是信息科技發(fā)展的必然產(chǎn)物，借助信息技術(shù)構(gòu)建新型采煤生產(chǎn)區(qū)平臺，不僅方便了電氣設(shè)備的日常操作需求，且提升了設(shè)備調(diào)度運行的自動化水平。針對煤礦電氣生產(chǎn)應(yīng)用潛在的諸多隱患，應(yīng)當(dāng)積極構(gòu)建自動化的作業(yè)平臺，以信息安全控制為中心提升采煤生產(chǎn)的自動化水平。此外，為了更好地利用電氣設(shè)備資源，需將信息技術(shù)應(yīng)用于電氣設(shè)備智能管理系統(tǒng)，擴大電氣設(shè)備工作的生產(chǎn)服務(wù)職能。

結(jié)論

電氣設(shè)備是煤炭生產(chǎn)極為關(guān)鍵的操作工具，借助電氣設(shè)備實現(xiàn)自動化采煤是科技創(chuàng)新的必然趨勢。煤炭企業(yè)不僅要配備專用電氣設(shè)備輔助生產(chǎn)，還需對電氣設(shè)備擬定完整的自動化調(diào)度方案，解決早期電氣設(shè)備運行存在的相關(guān)問題。電氣設(shè)備自動化需結(jié)合供電模式、保護模式、操控模式、啟動模式等，按照煤礦區(qū)采掘生產(chǎn)系統(tǒng)要求參與調(diào)度，這是確保電氣設(shè)備功能最優(yōu)化的關(guān)鍵之處。

淺談煤礦電氣設(shè)備自動化:淺談煤礦機械電氣設(shè)備自動化控制的應(yīng)用

【摘 要】煤礦企業(yè)工作的環(huán)境也是比較危險復(fù)雜的，特別是煤井，煤井需要很多的機械設(shè)備，但是目前我國的機械設(shè)備自化比較落后。因此，在這個過程中是有一定困難的。那么機械自動化設(shè)備的發(fā)展在目前是比較重要的。加快機械自動化設(shè)備的發(fā)展是關(guān)鍵任務(wù)。本文介紹了煤礦采掘機械、煤礦運輸提升機械、煤礦的安全、監(jiān)控系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電氣自動化；機械設(shè)備；煤礦

隨著社會的不斷發(fā)展，自動化技術(shù)的發(fā)展前景是很樂觀的，很多企業(yè)都在想怎樣才能將自動化技術(shù)運用到生產(chǎn)當(dāng)中，如果能夠?qū)崿F(xiàn)，那么是有很多優(yōu)點的，既使工人們省了力氣也會收集很多更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，便于以后對自動化技術(shù)的研究，使在這方面有更好的發(fā)展，同時也避免了更多的工人們長期處在惡劣工作環(huán)境當(dāng)中，這樣也增加了對工人們的安全保障。我國煤礦生產(chǎn)的機械設(shè)備已經(jīng)有了很大發(fā)展，盡管和發(fā)達國家相比比較落后，另一方面也是由于從事這方面的人員不是很多，環(huán)境的不好也給工人帶來很多麻煩，同時還危害公人的身體健康，因此在國外吸取了很多的經(jīng)驗，在煤礦中應(yīng)用了電氣自動化技術(shù)，很大的提高了效率。本文主要針對煤礦機械自動化設(shè)備技術(shù)問題進行了研究，從目前來看，自動化設(shè)備的技術(shù)問題成為未來要發(fā)展的目標(biāo)。

1 煤礦采掘機械的電氣自動化

1.1 就最近幾年情況來看，很多國家使用的煤礦采掘機械慢慢的向電牽引的方向發(fā)展，一些城市也取得了一定的成果。目前，有一些采掘機械已經(jīng)開始利用電機來驅(qū)動它的系統(tǒng)，其中電機主要采用橫向的方式安裝，容量也越來越大，現(xiàn)在有一些國家的采掘機械總的功率已經(jīng)達到1000千瓦左右，電機的功率也有120千瓦，另外，使用交流電牽引電機效率很高，也是一種可靠的方法，現(xiàn)在對環(huán)境的保護也是不容忽視的，它還有著很大的抵抗污染的能力，接寫的維護也是很方便的，所以很多企業(yè)都想采用這種方法。

1.2 自動化控制技術(shù)的核心技術(shù)用另一種方法說就是計算機應(yīng)用技術(shù)，另外還會用一些傳感器技術(shù)和故障診斷技術(shù)。自動化控制技術(shù)有效率高、精確度高、可靠性強的三大特點。煤礦的運輸工作也慢慢地發(fā)展。向多樣式的方向靠近，有一些國家已經(jīng)開始使用雙速電機了，而且還想利用計算機技術(shù)對其進行監(jiān)控。

1.3 我國的煤礦機械電器設(shè)備自動化控制相對于發(fā)達國家而言是比較落后的，而且電牽引目前還沒有發(fā)展起來，我國目前仍然以液牽引方式為主要方法，現(xiàn)在在我國，雖然也有一些機構(gòu)試圖想要研制國產(chǎn)的電牽引采煤機，但是再投入使用過程中發(fā)現(xiàn)還是有很大缺陷的，運作的能力太低而且強度很低，而且運煤量特別少，很多系統(tǒng)正在研制，故障診斷技術(shù)也剛開始起步，無論從什么方面看，我國煤礦機械電氣設(shè)備自動化控制技術(shù)的應(yīng)用都是很落后的，需要進一步的研究和發(fā)展。

1.4 液壓支架逐漸依靠計算機技術(shù)選擇使用電壓控制以及高壓流量的供液系統(tǒng)，就是由于有了這些方面才能使煤礦的生產(chǎn)更加有高的效率。

2 煤礦運輸提升

20世紀(jì)以來，我國煤礦企業(yè)的開采量慢慢增加，對于井下的運輸，大多數(shù)企業(yè)都使用膠帶運輸?shù)姆椒ǎ⑶以谶@方面已經(jīng)取得了成效，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在很多技術(shù)都需要利用計算機來解決，研究的監(jiān)控的系統(tǒng)在使用中也取得了很好的效果，盡管有些地方不是很完美，但是還是有一定的提高。隨著電氣自動化的發(fā)展，在采煤方面利用比較先進的技術(shù)已經(jīng)取得了很大的成效，他們開始使用PLC作為中心控制器，工藝有所增加，進一步的完善了提升機安全運行方面的問題。在高科技快速發(fā)展的今天，計算機的發(fā)展是信息化設(shè)計機械設(shè)備應(yīng)用的必要環(huán)節(jié)。目前，我國的煤礦事業(yè)與發(fā)達國家相比還是很落后的，因此，國家應(yīng)該制定一些政策并且給一定的技術(shù)支持，慢慢的將我國的煤礦機械電氣設(shè)備自動化控制技術(shù)發(fā)展起來，將它運用到實踐中，現(xiàn)在，國家對煤礦開采的安全行和信息化建設(shè)提出了更高的要求，使信息化設(shè)計在煤礦技術(shù)中占據(jù)的地位變的越來越高。

3 煤礦安全、監(jiān)控系統(tǒng)

我國的安全系統(tǒng)和制造技術(shù)有很多都是從國外引進的，在使用國外技術(shù)時我國也在慢慢的研究，已經(jīng)研究出許多技術(shù)，相對于其他國家也有了一定的進步。另外，在我國的煤礦企業(yè)中，安全監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)開始使用了。也有很多監(jiān)控裝置，這字兒已經(jīng)能滿足了我國煤礦生產(chǎn)的要求，但是我國還有很多不足之處，傳感器的種類很少并且壽命短，工作穩(wěn)定性很差，但是需要維護的工作量很大，這些都使監(jiān)控系統(tǒng)缺乏安全性。因此我國還要加大研究。對煤礦機械設(shè)備進行信息化設(shè)計還能提高工作效率，信息化設(shè)計使之有很大的發(fā)展，同時也降低了工作時間，提高了經(jīng)濟效益，所以要深刻研究信息化設(shè)計，慢慢的使中國在這方面有所發(fā)展。煤礦企業(yè)本身就是危險的，因此煤礦的安全也是讓人們非常重視的，在施工時一定要時刻監(jiān)控，以免發(fā)生意外，因此要在煤礦安全和監(jiān)測系統(tǒng)上多研究。

4 電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

目前，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用簡化了辦公平臺并且讓人容易接受，電氣自動化控制系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用并且需要結(jié)合設(shè)計方法分析一下，這就是目前電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，綜合電氣自動化控制的設(shè)計，需要有監(jiān)控設(shè)備，實際上，電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是分散的，它的系統(tǒng)是呈現(xiàn)不斷發(fā)展的趨勢的。

5 結(jié)語

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，如果想要促進煤礦產(chǎn)業(yè)的安全發(fā)展、提高煤礦機械設(shè)備電氣自動化水平設(shè)橫重要的，因此只有掌握了煤礦企業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)，只有這樣才能與科學(xué)技術(shù)共同發(fā)展，使我國的地位慢慢和國際接軌，在這個行業(yè)中處于領(lǐng)先地位，現(xiàn)在，煤礦企業(yè)的關(guān)鍵是要加快電氣自動化技術(shù)在煤礦機械設(shè)備中的使用，煤礦生產(chǎn)自動化技術(shù)在煤礦行業(yè)會慢慢的發(fā)展，而且占有很重要的部分，因此，本文從四個方面說明了煤礦機械電氣設(shè)備自動化控制技術(shù)的重要性。

淺談煤礦電氣設(shè)備自動化:初探煤礦機械電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)的應(yīng)用

摘要：煤炭在我國能源的生產(chǎn)和消耗中占有很大的比重，隨著總產(chǎn)量在不斷的增加，為了應(yīng)對這樣的現(xiàn)狀就必須要求煤炭生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)方式和生產(chǎn)工藝上不斷進行技術(shù)革新，只有這樣才能帶動煤炭企業(yè)產(chǎn)量的增加，由于煤礦機械電氣設(shè)備是一項集多學(xué)科知識應(yīng)用于一體的復(fù)雜工程，因而確保其能安全、正常運行對煤礦業(yè)具有非常重要意義。

關(guān)鍵詞:煤礦；機電設(shè)備；自動化調(diào)試；現(xiàn)代化

前言：煤礦工程建設(shè)主要由5個環(huán)節(jié)組成，在煤礦工程的建設(shè)中調(diào)試階段有著非常重要的作用，它是一個由靜到動，由局部到整體的階段。調(diào)試階段是為煤礦機械電氣設(shè)備長期安全穩(wěn)定運行打下堅實基礎(chǔ)的階段。由于在調(diào)試階段中存在很多問題，每個環(huán)節(jié)發(fā)生問題都會影響整體的正常運行，因而要及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，從而來保證煤礦機械電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。本文為此具體探討了礦機械電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)的應(yīng)用。

1、煤礦機械電氣設(shè)備自動化調(diào)試的意義與控制模式

煤礦機械電氣設(shè)備自動化調(diào)試的意義

傳統(tǒng)的調(diào)試方法雖有注重實際情況、易于理解和易于操作等優(yōu)點，但因其耗費時間長，安全性不高等缺點，因此提高傳統(tǒng)的調(diào)試方法的安全性勢在必行。新的調(diào)試方法應(yīng)該具有以下特點:要具有較高的安全性，設(shè)備的安全性得到保證，才能保障操作人員和被調(diào)試設(shè)備的安全;同時要盡可能做到簡化 調(diào)試方法.降低人力物力成本。要盡量采用新的技術(shù)和設(shè)備進行相關(guān)的調(diào)試工作。

（2）煤礦機械電氣設(shè)備自動化調(diào)試控制模式如圖1所示。

在圖1這個模式中，作為基建礦井，監(jiān)理公司要更加嚴(yán)格抓好工程質(zhì)量，對設(shè)備電氣安裝工作，要一個一個環(huán)節(jié)地把好質(zhì)量關(guān)。機電動力部要認(rèn)真把握現(xiàn)場動態(tài)，要以效率為先，采取靈活多樣的手段，快速應(yīng)對和解決現(xiàn)場發(fā)生的各種問題。此外，有關(guān)單位和部門對日常安全管理要加強。保衛(wèi)部要抓好門禁管理、現(xiàn)場治安等管理工作。項目管理部門和保衛(wèi)部的主要工作是要對消防工程的落實嚴(yán)格管理起來。

2、煤礦機械電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)的應(yīng)用一差動保護實驗方法

當(dāng)前，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，微機型差動保護裝置在煤礦機械電氣設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用，由于微機型差動保護裝置通過采用數(shù)字算法來實現(xiàn)各種保護功能，該裝置具有接線簡單、維護方便和易于操作等特點，因此在機電系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，具有非常廣闊的發(fā)展空間。檢查微機型差動保護裝置的采樣精度和保護算法功能，通常是通過現(xiàn)場對微機型差動保護裝置進行實驗來實現(xiàn)的。

在微機型保護中，通常煤礦機械電氣設(shè)備系統(tǒng)的變壓器以11點接線方式最多，變壓器差動保護最常用的接線方式是Y/Y接線方式，然而，Y/Y接線方式很容易造成進入微機保護裝置兩側(cè)電流的相位差為300。為了消除這300的相位差，通常將定值整定在內(nèi)部軟件從而來實現(xiàn)相位的校正工作。

相實驗方法

保護實驗接線如圖2所示，由圖2可知，當(dāng)需要做A相的比例制動曲線時，在側(cè)分別加入A,C兩相電流，它們之間的幅值相同，相位相差1800，然后在Y側(cè)加入A相電流，該相的相位與側(cè)的A相相差180。即可，從而完成了差動保護的實驗接線工作。

三相實驗方法

如果實驗條件具備的話，可以進行三相實驗，此時側(cè)輸入的電流值的相位與Y側(cè)輸入的電流值的相位并不是相差1800，具體如表1所示。

由表1可知，單相實驗方法和三相實驗方法都在數(shù)字式機電設(shè)備差動保護中得到了很好的使用，相關(guān)的實驗結(jié)果表明這2種方法都是可靠的，可以實現(xiàn)對煤礦機械電氣設(shè)備的差動保護。

3、煤礦機械電氣設(shè)備自動化調(diào)試的配套措施

(1)規(guī)范機電設(shè)備調(diào)試與移交規(guī)范

設(shè)備調(diào)試單位應(yīng)該嚴(yán)格采取招投標(biāo)制，應(yīng)該經(jīng)過資格審查，只有那些具有按設(shè)計要求進行施工的能力和良好業(yè)績的單位才能進行招標(biāo)，在簽訂調(diào)試合同時，調(diào)試單位需要繳納一定的保證金。設(shè)備調(diào)試單位首先進行靜態(tài)測試，然后進行動態(tài)測量，所謂靜態(tài)是指在設(shè)備發(fā)生相關(guān)故障后，在切斷電源的情況下，對電氣設(shè)備進行檢修的狀態(tài);所謂動態(tài)是指電氣設(shè)備通電之后對其進行檢修的狀態(tài)。最后，在實際的調(diào)試過程中，絕大部分的電氣設(shè)備發(fā)在生故障之后進行檢修時，不能馬上通電進行檢修，因為通電檢修將會人為地擴大故障范圍，從而損毀了更多的元器件，造成了巨大的損失。因此，在對發(fā)生故障的電氣設(shè)備通電之前，首先需要對電阻進行測量分析，通過采取必要的預(yù)防措施保證設(shè)備安全之后，方可進行通電檢修。

建立運行維護階段的質(zhì)量管理規(guī)范

電氣一機械原理是所有電氣設(shè)備運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，尤其是機電一體化的先進設(shè)備，通過機械和電氣上的有機配合，從而保證了機電一體化的實現(xiàn)。通常，由于機械部件中的某一處出現(xiàn)相關(guān)故障，從而影響了相關(guān)的電氣系統(tǒng).使得許多電氣部件不能發(fā)揮各自的功能。因此，在調(diào)試過程中，不能被表而現(xiàn)象所迷惑，應(yīng)該透過現(xiàn)象看到事物的本質(zhì)，電氣系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的故障其原因往往并不全是電氣本身的原因，有時一些故障是由機械部件出現(xiàn)故障引起的。因此，先要檢修機械系統(tǒng)所產(chǎn)生的故障，然后再排除電氣部分的故障，這樣往往能夠收到事半功倍的效果。還要遵循先公用電路，后專用電路的原則。因為只有遵循先公用電路，后專用電路的順序，這樣才能快速、準(zhǔn)確無誤地排除電氣設(shè)備的故障。最后，要遵循先檢修通病，后檢修疑難問題的原則。要對電氣設(shè)備經(jīng)常產(chǎn)生的故障進行檢修，由于這些常見的故障發(fā)生次數(shù)比較多，處理的次數(shù)和排除的方法較多，從而使得調(diào)試人員積累了豐富的工作經(jīng)驗，從而可以快速地排除故障，大大提高了工作效率，從而保證了電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。

4、煤礦自動化技術(shù)的發(fā)展要適應(yīng)現(xiàn)代化礦井技術(shù)發(fā)展的需要

煤礦自動化新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)抓住重點,側(cè)重于高產(chǎn)高效礦井建設(shè)的技術(shù)需要。這既有利于充分利用有限的資金和人力資源,又有利于以點帶面、推廣成果。應(yīng)注重實效,使之成為發(fā)展生產(chǎn)、提高效益、改善勞動條件的手段。低成本自動化是指在保持原有基本工藝、投資少且資金回收期短的條件下,將自動化技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程和設(shè)備的關(guān)鍵部位,以達到生產(chǎn)過程對自動化的要求,使先進技術(shù)迅速用于生產(chǎn),從而體現(xiàn)注重實效的目的。

4.1 發(fā)展數(shù)字化控制系統(tǒng)

控制技術(shù)發(fā)展大致經(jīng)歷了開關(guān)量控制、模擬控制和數(shù)字控制幾個階段。電子技術(shù)、計算機技術(shù)的數(shù)字控制,是當(dāng)前控制技術(shù)應(yīng)用的主要方向,而數(shù)字化監(jiān)測、故障診斷及保護則是現(xiàn)代化自動化系統(tǒng)可靠、安全運行的重要保障。數(shù)字化控制在提升機、膠帶輸送機、電控系統(tǒng)中以獲成功應(yīng)用,因而,數(shù)字化控制系統(tǒng)已成為煤礦生產(chǎn)設(shè)備控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。

4.2 發(fā)展節(jié)能型的自動化控制系統(tǒng)

節(jié)能是國家的重要政策。煤炭企業(yè)的電能消耗量很大,隨著現(xiàn)代化集中生產(chǎn),設(shè)備工藝日益增大,電耗已成為影響生產(chǎn)成本的重要因素,節(jié)能技術(shù)勢在必行。同時,由于現(xiàn)有的設(shè)備運行方式不盡合理,節(jié)能的潛力又相當(dāng)大。如,交流提升機采用轉(zhuǎn)子串電阻起動方式;通風(fēng)機采用高速運行,用節(jié)流方式控制風(fēng)量等。利用自動化技術(shù)改造控制方式,合理設(shè)置和調(diào)整運行狀態(tài),將為煤礦企業(yè)節(jié)能提供有效的技術(shù)手段。

結(jié)束語

總之，煤礦機械電氣設(shè)備的自動化調(diào)試技術(shù)應(yīng)該滿足速動性、靈敏性、可靠性等要求，從而來保障整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。要盡可能的簡化調(diào)試方法，節(jié)省人力物力成本。