礦山機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用研究分析

高國(guó)慶

（貴州金益煤炭開發(fā)有限公司，貴州 貴州 564600）

礦山機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用研究分析

高國(guó)慶

（貴州金益煤炭開發(fā)有限公司，貴州 貴州 564600）

在礦山企業(yè)的實(shí)地工作中需要大量的機(jī)電設(shè)備，這些設(shè)備需要根據(jù)實(shí)地礦產(chǎn)工作的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，若是安排工作人員實(shí)地控制機(jī)電設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的安全威脅。所以，我們必須開發(fā)出完整實(shí)用的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。本文就我國(guó)礦山企業(yè)采用的幾項(xiàng)遠(yuǎn)程控制技術(shù)在實(shí)際礦山機(jī)電設(shè)備控制中的應(yīng)用進(jìn)行了分析探討。

礦山；機(jī)電設(shè)備；遠(yuǎn)程控制技術(shù)；應(yīng)用

當(dāng)今時(shí)代，礦山中的礦產(chǎn)資源開采以及運(yùn)輸工作需要使用大量的機(jī)電設(shè)備，考慮到礦山生產(chǎn)中的實(shí)際環(huán)境，人工控制設(shè)備是不現(xiàn)實(shí)的想法，人們一直都在研發(fā)一系列的管理監(jiān)測(cè)用的控制系統(tǒng)，能夠在礦山遠(yuǎn)處控制機(jī)電設(shè)備，監(jiān)控生產(chǎn)過程中設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、故障發(fā)生，減少監(jiān)督管理人員的工作量，方便技術(shù)工人隨時(shí)排除故障，并能根據(jù)實(shí)地礦產(chǎn)的狀況調(diào)整機(jī)電設(shè)備的具體參數(shù)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)都在向著數(shù)字化、智能化、信息化發(fā)展，引進(jìn)越來越發(fā)達(dá)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將無線通信技術(shù)運(yùn)用到了遠(yuǎn)程控制中，提高生產(chǎn)效率，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。下面我們具體介紹一下礦山機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制技術(shù)。

1 礦山機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)的產(chǎn)生原因

礦山使用的機(jī)電設(shè)備是一個(gè)籠統(tǒng)的概念，具體包含了很多內(nèi)容，主要涵蓋的就是礦區(qū)使用的各類機(jī)電要素，具體包括：運(yùn)輸用的大型車輛、掘進(jìn)挖掘機(jī)、起重機(jī)、傳輸機(jī)、發(fā)電機(jī)等等。礦區(qū)由于其地理?xiàng)l件限制，生產(chǎn)工作環(huán)境惡劣，并不適合工作人員長(zhǎng)期停留，但是這些機(jī)電設(shè)備需要實(shí)時(shí)控制，尤其是礦區(qū)開采工作，各種突發(fā)的嚴(yán)重事故層出不窮，若是不能及時(shí)處理會(huì)為企業(yè)和工作人員帶來巨大的損失。因此，保證礦區(qū)的安全生產(chǎn)和工作人員的遠(yuǎn)程控制就是當(dāng)前礦產(chǎn)企業(yè)需要著重開發(fā)的技術(shù)方向。礦山使用機(jī)電設(shè)備種類多、數(shù)量大、運(yùn)行條件要求高，如何實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制管理也是生產(chǎn)工作中需要解決的難題。近幾年來，隨著高科技手段的不斷研發(fā)，越來越多的先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用到了礦山機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制中來，例如比較常用的幾項(xiàng)技術(shù)：GIS技術(shù)的應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和PLC技術(shù)的應(yīng)用，下面我們分別就這幾項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行具體的探討。

2 礦山機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.1 GIS技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

GIS控制系統(tǒng)是從礦山地埋信息發(fā)展而來的，早先應(yīng)用在礦山資源環(huán)境信息的采集和處理中，而且能夠?qū)ΦV山開采計(jì)劃進(jìn)行分析評(píng)估，評(píng)價(jià)計(jì)劃是否適合于當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)環(huán)境。近幾年來，已經(jīng)逐漸發(fā)展到了礦山機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制中，對(duì)其加強(qiáng)安全管理控制，將礦山機(jī)電設(shè)備的數(shù)量、種類、位置全面控制起來。GIS是遠(yuǎn)程控制技術(shù)中最早應(yīng)用的控制技術(shù)，已經(jīng)在本行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備實(shí)行了全方位的信息技術(shù)監(jiān)控管理，取得了較好的使用效果，礦山企業(yè)獲得了較高的經(jīng)濟(jì)效益。

表1 GIS管理控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

GIS管理控制系統(tǒng)的組成部分包括通信網(wǎng)絡(luò)、GIS平臺(tái)和監(jiān)控終端，其中作為核心的是地理信息監(jiān)控平臺(tái)，工作原理為：在礦山機(jī)電設(shè)備上安裝好監(jiān)控終端，對(duì)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)以及可能會(huì)出現(xiàn)的故障發(fā)生前兆進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)將機(jī)電設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降乩硇畔⒈O(jiān)控平臺(tái)中，工作人員便可以分析處理收到的數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)機(jī)電設(shè)備實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

現(xiàn)今的礦山企業(yè)使用的GIS技術(shù)還處于初級(jí)階段，還有很大的發(fā)展空間，需要進(jìn)一步的開發(fā)研究探討。礦山機(jī)電設(shè)備也在隨著科技水平的提高不斷發(fā)展進(jìn)步，想要實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，控制技術(shù)也要不斷隨之更新。除此之外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在不斷發(fā)展進(jìn)步，GIS技術(shù)也要與其他的控制技術(shù)融合發(fā)展，開發(fā)出更適合當(dāng)代礦山企業(yè)使用的遠(yuǎn)程控制綜合技術(shù)。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

所謂物聯(lián)網(wǎng)，指的就是通過信息傳感裝置對(duì)外界的事物進(jìn)行實(shí)時(shí)定位、感應(yīng)和掃描等，主要采用了紅外線和激光這類高科技手段，并利用無線通信技術(shù)將互聯(lián)網(wǎng)和事物實(shí)時(shí)聯(lián)系起來的一種形式。物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)世界上各類事物的控制連接，人們通過這樣的信息控制網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于遠(yuǎn)方事物的遠(yuǎn)程控制，減少人力勞動(dòng)量和物力財(cái)力，提升工作效率，增加經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的實(shí)際意義。

礦山企業(yè)應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制技術(shù)組成主要為：感知、接收信息、處理控制信息、應(yīng)用、近幾年誕生了云計(jì)算技術(shù)，有效推動(dòng)了礦山機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程控制的發(fā)展，不斷改善控制方式，并在相關(guān)行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，其他行業(yè)如：計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域、電子信息控制領(lǐng)域、機(jī)械制造領(lǐng)域等等，也應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)了學(xué)科交叉的技術(shù)應(yīng)用，但是相對(duì)來說，唯一的缺陷就是需要投入較多的成本。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)是將辦公用的局域網(wǎng)和工業(yè)生產(chǎn)中的生產(chǎn)用局域網(wǎng)連接了起來，最終實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。工作人員在機(jī)電設(shè)備上安裝合適的傳感裝置，該裝置能夠?qū)C(jī)電設(shè)備的實(shí)時(shí)狀況信息通過無線信號(hào)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)上，從而管理控制人員坐在辦公室里就能隨時(shí)查看機(jī)械設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)狀況，采用事先備下的專家數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)推理庫(kù)來處理這些數(shù)據(jù)，對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)測(cè)、故障預(yù)測(cè)、診斷處理，并根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)定時(shí)打印紙質(zhì)報(bào)告，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的管理控制。

通常來講，礦山機(jī)電設(shè)備的所處環(huán)境都很惡劣，在設(shè)備上安裝傳感裝置和射頻標(biāo)簽類的設(shè)備、準(zhǔn)確高效快速的采集信息并應(yīng)用到實(shí)際的控制管理中是實(shí)際應(yīng)用中的難點(diǎn)，雖然無線通信技術(shù)發(fā)展時(shí)間已經(jīng)較長(zhǎng)而且比較成熟了，但是由于礦山開采環(huán)境的惡劣條件，無線通信網(wǎng)絡(luò)也存在著無法正常使用的問題，所以，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用還存在著較大的發(fā)展研究空間，需要技術(shù)人員繼續(xù)研發(fā)探討，不斷創(chuàng)新改進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)便捷快速準(zhǔn)確的遠(yuǎn)程控制。

2.3 PLC技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

本研究有一定局限性，由于目前在實(shí)際操作過程中，延續(xù)性護(hù)理團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)方式不盡相同，因此，本研究納入的文獻(xiàn)干預(yù)方案并不完全統(tǒng)一，可能是導(dǎo)致結(jié)果異質(zhì)性增加的原因，且本研究只納入已發(fā)表的文獻(xiàn)，且文獻(xiàn)數(shù)目較少，納入文獻(xiàn)未對(duì)是否進(jìn)行分配隱藏和盲法實(shí)施等內(nèi)容進(jìn)行具體描述，可能會(huì)對(duì)本研究可靠性產(chǎn)生影響，希望未來此類研究予以注意并完善。綜上所述，延續(xù)性護(hù)理對(duì)我國(guó)老年糖尿病患者的血糖控制有積極作用，可在臨床或社區(qū)工作中開展應(yīng)用，但需要更高質(zhì)量的RCT和更大樣本量進(jìn)一步論證。

PLC遠(yuǎn)程控制技術(shù)，PLC指的是可編程控制器，是一種先進(jìn)的數(shù)字計(jì)算的電子系統(tǒng)，專門應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，在各大行業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，在礦山機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制中也起到了一定的管理控制作用。PLC技術(shù)投資成本低、編程方式簡(jiǎn)單、具備較強(qiáng)的抗干擾能力、方便操作，優(yōu)點(diǎn)眾多，近年來PLC已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的繼電器，并獲得了較高的經(jīng)濟(jì)效益。PLC的種類有兩種，包括固定式和組合式。固定式的PLC組成有CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存、電源等，是一個(gè)整體設(shè)計(jì)，不可以拆卸。模塊式的PLC則是可拆卸的組合配置，由各個(gè)模塊構(gòu)成。

可編程的邏輯控制器主要是采用電源、處理器和輸入輸出接口等設(shè)備在內(nèi)部執(zhí)行運(yùn)算，通過觀察數(shù)字的輸入輸出信息實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的觀察控制管理。PLC技術(shù)操作簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單方便更改，具備很強(qiáng)的靈活性，能夠在線更改，實(shí)現(xiàn)對(duì)于礦山機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，進(jìn)而對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行多方面的監(jiān)控，提高工作效率，減少工作人員的工作強(qiáng)度。

然而，PLC控制技術(shù)也存在著一些缺點(diǎn)，不能對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，只能對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。另外，也不能采集到合適的數(shù)據(jù)提供給技術(shù)人員分析決策。PLC技術(shù)更適合應(yīng)用在控制要求較高、管理要求較低的機(jī)械設(shè)備中，是一種半人工半自動(dòng)的控制技術(shù)，雖然與其他兩種相比PLC控制技術(shù)相對(duì)落后一些，但是在很多礦山企業(yè)中仍然能夠應(yīng)用。

3 結(jié)語

將先進(jìn)的遠(yuǎn)程控制技術(shù)應(yīng)用到了礦山企業(yè)中后，顯示出了特有的效果，礦山機(jī)電設(shè)備得到了有效、方便、快捷、安全的控制，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控管理。現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷向前發(fā)展，遠(yuǎn)程控制技術(shù)也要隨之向前發(fā)展進(jìn)步，進(jìn)一步推廣到各大生產(chǎn)領(lǐng)域中，大規(guī)模的使用遠(yuǎn)程控制技術(shù)，減少人力物力財(cái)力的投入，保證工作的安全性，并為以后的企業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

參考資料：

［1]蘆景英.礦山機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用［J].科技資訊，2012（25）.

［2]吳姚山.礦山機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用研究［J].煤炭與化工，2013（12）.

［3]劉寧寧，張茜.礦山機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用［J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（13）.

［4]楊憲國(guó).淺談礦山機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用［J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013（08）.

［5]張永康.礦山機(jī)電設(shè)備故障檢修技術(shù)的應(yīng)用與研究［J].河南科技，2013（13）.

［6]李偉，程曉涵，汪愛明，張海濤.大型礦山機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程健康診斷系統(tǒng)的研究進(jìn)展［J].煤炭工程，2014（05）.

高國(guó)慶（1972—），男，遼寧北票人，專科，工程師，主要研究方向：礦山機(jī)電一體化。