煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)優(yōu)化設計分析

呂琪然

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對于能源的需求也越來越大，我國的煤礦工業(yè)得到了空前的發(fā)展，由于我國消耗量較大，煤礦又是不可再生資源，這就需要在計算機基礎技術的保障下不斷地對煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，以完成相應的能源供應。本文將就煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)優(yōu)化設計進行相關探討和分析。

關鍵詞：煤礦；掘進；技術；應用；改進

與傳統(tǒng)的煤礦電氣自動化系統(tǒng)相比，自動化控制系統(tǒng)大大提高了煤礦生產(chǎn)的效率，并且采用電能輸送和使用的方式不斷進步，有效地解決了耗電量過大的問題，并且在安全方面也有了更高的保障，目前我們在自動化控制設計方面已經(jīng)取得了一定的成果，但是仍有廣闊的發(fā)展空間，需要我們不斷地創(chuàng)新和完善，為煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展做出貢獻。

1 煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

縱觀國際煤礦業(yè)發(fā)展之態(tài)勢，走自動化之路將是未來發(fā)展的必由之路。在煤礦的建設和發(fā)展中，自動化系統(tǒng)實現(xiàn)了監(jiān)控、診斷和維護等相關內(nèi)容，實現(xiàn)了煤礦整個平臺工作的自動化，大大減輕了工作人員工作負擔，提高了工作效率，通過生產(chǎn)過程與計算機技術的相融合實現(xiàn)了煤礦生產(chǎn)過程的信息化整合，根據(jù)我國《煤礦自動化規(guī)劃》要求，新建礦井全部采用以建立綜合自動化網(wǎng)絡平臺為主導，使礦山的自動化控制和管理水平一步到位。正在生產(chǎn)的主力礦井是自動化基礎較好的礦井，要實現(xiàn)從設備的集中控制，向系統(tǒng)集中控制過渡；對于一些較老的礦井自動化改造和優(yōu)化要注意到較老的礦井自動化基礎薄弱的問題，通常可以采用先子系統(tǒng)后綜合系統(tǒng)的原則來進行，即按照“人本安全、提高效率、節(jié)能降耗”的目的順序進行改造，對于一些用人較多、耗能較大、安全系數(shù)較低、維護工作困難的子系統(tǒng)要優(yōu)先改造，從而以這種方式來優(yōu)化子系統(tǒng)的自動化程度，提高整個系統(tǒng)的安全性，最終實現(xiàn)高效和節(jié)能的目標。

自動化技術已經(jīng)廣泛地應用到了各個行業(yè)，其中在火電、核電、化工、石油、煤礦等行業(yè)已經(jīng)得到了充分的發(fā)展，未來的發(fā)展趨勢和優(yōu)化方向就是把現(xiàn)有的在別的行業(yè)應用成熟的產(chǎn)品、技術以及這么多年的實際運行經(jīng)驗集合起來，為煤炭行業(yè)提供整體的自動化信息化解決方案。

2 煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化

2.1 優(yōu)化設備系統(tǒng) 電氣自動化控制的優(yōu)化首先必須保障設備系統(tǒng)的優(yōu)化和控制，實現(xiàn)電氣自動化設備的最大效率輸出，在這個過程中，首先要對系統(tǒng)的基本狀態(tài)進行一個科學的評估，并且根據(jù)設備要求來選擇設備的優(yōu)化內(nèi)容，例如當設備的要求是礦井瓦斯?jié)舛瓤刂茣r可以選擇較為輕便的微型設備即可實現(xiàn)，但是，水泵的選擇則要根據(jù)礦井在具體施工過程中的水位情況進行評判和設定，因為設備的要求會相對較高，微型設備往往不能夠充分滿足，這種情況下就需要更高水平的設計和設備來實現(xiàn)礦井的要求，在未來的發(fā)展過程中，自動化技術的設計和發(fā)展方向?qū)蛑V井全方位、實時監(jiān)控的方向不斷進步。

2.2 編程程序的選擇 對于編程程序的選擇往往具有更多內(nèi)容的要求，目前來看對于編程的要求基本是三種形式，一種是手控變成程序，一種是編程計算機程序，一種是PLC編程程序，手控編程程序具有效率較低的問題，并且不能很好地完成及時的判斷和采取措施，已經(jīng)逐漸被淘汰，PLC系統(tǒng)編程程序具有很多方面的優(yōu)勢，但是需要注意的是它仍有適用范圍較窄的問題，這種情況下我們通常采取的措施就是在大規(guī)模的采礦需求中將PLC編程程序與計算機編程程序相結合，通過這種方式有效地提高編程程序的適用范圍和效率，這種編程程序雖然效果較好但是過程復雜并且維護困難，成本較高，這就需要在具體的煤礦工作中根據(jù)不同的特點選擇不同的編程程序來更為有效地完成相關工作內(nèi)容。

2.3 創(chuàng)新優(yōu)化系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件的優(yōu)化創(chuàng)新也是提高采礦工作質(zhì)量和效率的有效途徑，為實現(xiàn)這一目標首先要對系統(tǒng)內(nèi)部軟件進行處理使其組合裝配轉(zhuǎn)化成直觀的圖表。對于系統(tǒng)的優(yōu)化要從系統(tǒng)自身的規(guī)模出發(fā)，其中自動化子系統(tǒng)，可完成各種特定生產(chǎn)和安全監(jiān)測功能的子系統(tǒng)（煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦井下排水監(jiān)控系統(tǒng)、礦用皮帶機集控系統(tǒng)、綜采工作面集控系統(tǒng)、輔助運輸調(diào)度系統(tǒng)等）?；A控制產(chǎn)品及網(wǎng)絡設備，提供豐富的控制產(chǎn)品（包括PLC、專用控制器、礦用保護器、隔爆UPS、隔爆計算機、本安顯示屏等），網(wǎng)絡通訊設備（環(huán)網(wǎng)交換機、本安交換機、智能接入網(wǎng)關等）。

2.4 創(chuàng)新優(yōu)化系統(tǒng)硬件 系統(tǒng)的硬件主要包括輸入設備和輸出設備，但由于采礦過程中涉及的環(huán)境條件較為復雜且影響因素較多，因此在安裝電源的過程中需要對電源進行一定的凈化措施。在對電路進行優(yōu)化設計時通常采用的設備是變壓器和濾波器實現(xiàn)電壓的有效控制。對輸出電路采用繼電保護的方式則能有效提高電路的簡化程度。

2.5 可靠性 大型采煤機提升可靠性的研究是結合市場需求及高端設備國產(chǎn)化趨勢、為帶動企業(yè)自身產(chǎn)品質(zhì)量提升，增強市場競爭能力的一個中長期項目，重點關注的是產(chǎn)品本身與使用性能提升相匹配的使用壽命、可靠性、安全性的全面提升，通過在大型高端機型上的應用得到成熟穩(wěn)定的模式，進而帶動公司產(chǎn)品設計、工藝、制造的全面提高，并逐步在全系列機型上得以應用。掘進機自動化控制系統(tǒng)是諸多遙感、定位、自動控制技術在掘進機上的首次應用，主要性能有：實現(xiàn)掘進機遠程控制，大幅減輕粉塵對人體的傷害（矽肺?。桓鶕?jù)瓦斯?jié)舛茸詣涌刂凭蜻M速度，避免瓦斯涌出的危險；掘進機自動定位，確定巷道的走向；通過程序控制，預知巷道斷面實現(xiàn)截割斷面自動成形，從而提高掘進作業(yè)效率和巷道成型質(zhì)量。

3 結語

總的來說，在煤礦自動化的發(fā)展中我們已經(jīng)取得了一定的成果，但是仍有廣泛的發(fā)展空間，這就需要我們不斷投入研究和改進當中，提高煤礦掘進技術，真正地實現(xiàn)煤礦掘進的高效、安全，為社會的發(fā)展提供安全充足的能源。

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