煤礦采煤中智能控制技術(shù)的應(yīng)用分析

景紅衛(wèi)

摘要：隨著計算機技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，煤礦采煤中智能控制技術(shù)得到快速發(fā)展。智能控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用，不僅能夠提高煤礦生產(chǎn)的自動化程度，而且對節(jié)約能耗、提高生產(chǎn)效率、實現(xiàn)安全生產(chǎn)也具有重要的作用。文章詳細(xì)介紹了計算機智能控制技術(shù)的功能及應(yīng)用，然后詳細(xì)分析了智能控制技術(shù)在煤礦采煤機中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤礦采煤；智能控制技術(shù)；采煤機

中圖分類號：TD82 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）20-0105-02

1 計算機智能控制技術(shù)的功能及應(yīng)用

計算機智能控制技術(shù)是一門跨學(xué)科的綜合性高技術(shù)，也是一門獨立的交叉學(xué)科。隨著微電子高新技術(shù)的興起，也大大推動了智能控制技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是計算機控制技術(shù)，在很大程度上提升了煤礦機電產(chǎn)品的性能，使煤礦機械的發(fā)展有了很大的提高。目前，計算機智能控制系統(tǒng)主要有以下功能：

1.1 自動化或半自動化程度提高

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦機械實現(xiàn)了自動化或半自動化控制，減少了經(jīng)驗不足和對作業(yè)精度的影響，也大大減輕了操作者的勞動強度，從而提高生產(chǎn)的效率。例如，液壓支架電液控制系統(tǒng)，就是所謂的計算機智能控制技術(shù)，它可以實現(xiàn)遠程控制，如果在支架操作控制器上輸入程序，就能夠在支架上進行自動連續(xù)操作。

1.2 在線監(jiān)控、自動報警和故障自診

在計算機智能控制技術(shù)中，通過自動報警和在線監(jiān)控功能，能夠?qū)ぷ餮b置、傳動系統(tǒng)和電動機等煤礦機械的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，如果出現(xiàn)事故，報警系統(tǒng)就會啟動，進行自動報警，能夠幫助救助人員找出出現(xiàn)故障的準(zhǔn)確位置，這就在很大程度上提高了操作員的工作條件，也會簡化對設(shè)備的維護檢查工作，使停機維修的時間大大縮短，從而使設(shè)備的使用壽命延長，也會在很大程度上提高機械工作效率。如果采用PLC控制采煤機上的變頻器，就會使煤礦中的各種電器設(shè)備更加智能化，從而實現(xiàn)多種在線監(jiān)控和故障自診。

1.3 節(jié)約能耗，提高生產(chǎn)效率

如果在井下使用通風(fēng)機、提升機、膠帶輸送機等，就應(yīng)使用PLC控制系統(tǒng)、變頻起動，能夠節(jié)電量就在30%左右，與此同時，也會大大提高生產(chǎn)效率。

1.4 其他應(yīng)用

國外生產(chǎn)的采煤機、輸送機、綜掘機等機械中，采用了先進的技術(shù)，也就是計算機控制自動變速器，通過外負(fù)荷的變化自動改變傳動比，能夠在很大程度上改變功率。這就要求對電動機功率進行充分利用，在操作的步驟上更加簡化，從而使設(shè)備的安全性能得到提高，又能降低能耗的成本，降低勞動強度，保障作業(yè)人員的操作安全。目前，我國計算機智能控制技術(shù)也能夠應(yīng)用于綜合機械化采煤機，實現(xiàn)無人操作，可以使用機械在危險的地帶或者人無法接近的地點進行作業(yè)，如果想要實現(xiàn)遠程遙控和計算機編程控制，可以配備無線遙控裝置。

2 智能控制技術(shù)在采煤機中的應(yīng)用

在現(xiàn)代煤礦高產(chǎn)工作面中，由于采煤機對采煤工作目標(biāo)的實現(xiàn)起到關(guān)鍵的作用，是保障機械達到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目標(biāo)。目前，我國采用的采煤機測試系統(tǒng)還比較陳舊，測試系統(tǒng)的使用基本處于停用狀態(tài)，這就在很大程度上影響了煤炭的開采。采煤機測試系統(tǒng)是計算機和先進的檢測元件組成的，能夠大大提高測試和數(shù)據(jù)處理的進度，從而使測試能夠得到保障。

2.1 測試技術(shù)概況

測試需要進行實驗和測量，它是通過客觀事物中的相關(guān)信息，對其認(rèn)識的一個過程。在測試的過程中，需要采集數(shù)據(jù)并對其進行處理，還需要完成對仿真系統(tǒng)的操作，也就是控制，還有被測對象的負(fù)載和運行環(huán)境的模擬。測試技術(shù)的發(fā)展需要經(jīng)歷三個階段：（1）手動階段，也就是需要人工進行對數(shù)據(jù)采集、處理和仿真系統(tǒng)的控制；（2）自動測試，通過數(shù)據(jù)采集所構(gòu)成的測量裝置，能夠采用自動進行，但是在分析和處理測量數(shù)據(jù)的過程中，仿真系統(tǒng)的控制還需要人工進行；（3）通過計算機及其外圍的設(shè)備，計算機的輔助測試可以替代人工操作，需要計算機進行相關(guān)的處理，但是，這可以在很大程度上提高測試的速度和精度，擴大測試的范圍。

2.2 測試系統(tǒng)工作原理

2.2.1 液壓泵試驗。如果驅(qū)動轉(zhuǎn)矩速傳感器和變速箱，電機就能夠加載調(diào)節(jié)后的溢流閥例，通過檢測元件，就能夠?qū)罕玫母黜椥阅軈?shù)直接檢測出。下圖1為液壓泵試驗原理。

圖1 液壓泵試驗原理圖

2.2.2 液壓馬達試驗。電機驅(qū)動液壓泵，當(dāng)液壓泵排出的高壓油進入到被試液壓馬達后，檢測元件就能夠檢測出馬達性能參數(shù)。下圖2為液壓馬達試驗原理。

圖2 液壓馬達試驗原理圖

2.2.3 牽引部試驗。采煤機的主電機能夠驅(qū)動牽引部，但是需要連接牽引部鏈輪輸出軸和加載裝置，在溢流閥加載的幫助下，其原理能夠達到液壓馬達的效果，可以采用同一加載系統(tǒng)。下圖3為牽引部試驗原理。

圖3 牽引部試驗原理圖

3 結(jié)語

計算機智能控制技術(shù)的可靠性，在煤礦機械中是非常重要的一項性能指標(biāo)。由于采煤機械的工作環(huán)境比較惡劣，一般都是在井下作業(yè)，這就會使機械受到環(huán)境的侵襲，而且還會受到各種采煤振動和沖擊等的干擾，面對如此惡劣的環(huán)境，這就需要機械能夠適應(yīng)，還要滿足高產(chǎn)的需求，而且井下作業(yè)具有一定的危險性，采用計算機智能控制技術(shù)能夠大大降低危險性，使其安全得到一定的保障。