電氣自動(dòng)化在礦業(yè)方面的運(yùn)用

周海舟

【摘 要】礦業(yè)開采是一個(gè)勞動(dòng)型產(chǎn)業(yè)，由于傳統(tǒng)的礦產(chǎn)采掘必須通過大量人力在井下作業(yè)來完成，所以危險(xiǎn)性大，不確定因素多。電氣自動(dòng)化在礦業(yè)行業(yè)廣泛采用，一方面可以降低事故風(fēng)險(xiǎn)，改善工人生產(chǎn)條件，同時(shí)也提高了工作效率。本文闡述了電氣自動(dòng)化在礦業(yè)方面的運(yùn)用，希望對這一工作有所幫助。

【關(guān)鍵詞】礦業(yè) ? ?電氣自動(dòng)化 ? ? 運(yùn)用

一、電氣自動(dòng)化在礦業(yè)方面的價(jià)值

礦業(yè)電氣自動(dòng)化是綜合自動(dòng)化，這一自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)形式就是通過微機(jī)采集模擬量、脈沖量等非電信信號(hào)，依照計(jì)算機(jī)程序?qū)χ付繕?biāo)進(jìn)行監(jiān)控、協(xié)調(diào)。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，提高了礦業(yè)機(jī)械的安全性、及時(shí)性和可監(jiān)控性，提高了勞動(dòng)效率。

礦業(yè)開發(fā)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代礦業(yè)發(fā)展對電氣自動(dòng)化水平的要求越來越高。礦業(yè)開采屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，在礦山，以往所采用的機(jī)械大部分自動(dòng)化程度不高，傳統(tǒng)的礦業(yè)開采往往是通過人工作業(yè)來完成的，這個(gè)過程非常艱苦，多方面條件均不夠人性化。傳統(tǒng)的礦下生產(chǎn)除環(huán)境臟、亂以外，最主要的問題是安全性差。在電氣自動(dòng)化水平比較低的情況下，對作業(yè)面的監(jiān)控和安全評(píng)估通常是要靠人工作業(yè)來完成的，由于安全監(jiān)控手段的落后，致使安全事故在礦下發(fā)生的概率比較大。電氣自動(dòng)化在礦業(yè)中積極應(yīng)用，就是通過一系列先進(jìn)技術(shù)的采用，在井下作業(yè)面及其他作業(yè)面，實(shí)行環(huán)境及過程的全自動(dòng)化監(jiān)控。這一先進(jìn)技術(shù)的采用，在多個(gè)層面對行業(yè)進(jìn)步有推進(jìn)作用。電氣自動(dòng)化，從總體上提高了礦業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化管理水平，應(yīng)用價(jià)值非常高。

二、電氣自動(dòng)化在礦業(yè)中的主要問題

1.礦下監(jiān)控系統(tǒng)不完備。由于地下監(jiān)控設(shè)施布設(shè)不合理、設(shè)備不夠先進(jìn)，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對作業(yè)面的數(shù)據(jù)采集不夠全面客觀，這在一定程度上影響了計(jì)算機(jī)數(shù)理分析的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。在礦下，監(jiān)控系統(tǒng)被賦予保障設(shè)備安全及生產(chǎn)者人身安全的使命，這一系統(tǒng)不完備，后果將很嚴(yán)重。

2.輸煤設(shè)施有待改進(jìn)。在地下礦產(chǎn)輸送上，我國仍以帶式輸送為主。這種煤炭輸運(yùn)形式在我國已經(jīng)采用多年，它的主要缺點(diǎn)是，由于受技術(shù)條件限制，帶式運(yùn)煤的操控還是通過地上控制人來完成的。這種操控辦法不僅用工多，而且生產(chǎn)過程艱苦，不便礦業(yè)科學(xué)化、系統(tǒng)化管理。

3.電氣化網(wǎng)絡(luò)管理在我國礦業(yè)應(yīng)用的水平比較低。電氣自動(dòng)化在礦業(yè)應(yīng)用上突出的問題是，計(jì)算機(jī)對各單元系統(tǒng)、單元部件的控制是采用分散式的，由于沒有一個(gè)總控平臺(tái)對全礦子系統(tǒng)實(shí)行一整套電氣生產(chǎn)管理，導(dǎo)致微機(jī)自動(dòng)化管理不夠先進(jìn)。這也說明，電氣自動(dòng)化在我國礦業(yè)的應(yīng)用還處于初級(jí)階段。

三、電氣自動(dòng)化在礦業(yè)中的應(yīng)用

1.選用先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)。我國在礦下作業(yè)面監(jiān)控系統(tǒng)選用上，正由單向簡單監(jiān)控轉(zhuǎn)為向智能監(jiān)控方向發(fā)展，通過采用CIPS技術(shù)，使系統(tǒng)完備化。監(jiān)控系統(tǒng)在礦下作業(yè)面的作業(yè)，不單單是對生產(chǎn)環(huán)境、安全環(huán)境起到監(jiān)察作用，它還擔(dān)負(fù)著一定的生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理功能，還起到生產(chǎn)協(xié)調(diào)和管理功用。目前在CIPS采用上，礦業(yè)單位對其技術(shù)先進(jìn)性和應(yīng)用方便性給予了積極肯定，CIPS系統(tǒng)體現(xiàn)了監(jiān)控的客觀性和準(zhǔn)確性，其數(shù)據(jù)反饋和指令反饋是及時(shí)有效的。

2.煤炭輸運(yùn)系統(tǒng)改進(jìn)。在煤炭輸運(yùn)系統(tǒng)的改進(jìn)方面，主要是通過采用PROFIBOF技術(shù)，使煤運(yùn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、集成化、可視化、光纖電子化。它的具體應(yīng)用就是以地上操作為主，對地下有效監(jiān)控，通過計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)煤運(yùn)整體系統(tǒng)自動(dòng)化。在地下監(jiān)控上，將煤炭輸運(yùn)系統(tǒng)作為作業(yè)面的主機(jī)來進(jìn)行有效監(jiān)控，收集傳送帶數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)端口將數(shù)據(jù)輸送到總部數(shù)據(jù)管理局域網(wǎng)，經(jīng)理化分析并下達(dá)指定后，再將數(shù)據(jù)反饋到生產(chǎn)現(xiàn)場。

3.網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)改進(jìn)。改變分散式網(wǎng)絡(luò)管理，使電氣控制由局部化轉(zhuǎn)變?yōu)榫钟蚧?、宏觀化。目前在礦業(yè)電氣自動(dòng)化程度比較高的企業(yè)，已經(jīng)有成功案例向同行業(yè)推介。這就是在全礦網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)上，通過三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來為全礦進(jìn)行信息網(wǎng)絡(luò)布局。這三層結(jié)構(gòu)是，頂端管理結(jié)構(gòu)、中層應(yīng)用結(jié)構(gòu)、地下作業(yè)面結(jié)構(gòu)。頂端管理結(jié)構(gòu)為指定發(fā)布層，這一結(jié)構(gòu)層一方面負(fù)責(zé)對各子系統(tǒng)的信息、數(shù)據(jù)收集，另一方面它通過數(shù)據(jù)分析，對各單元系統(tǒng)進(jìn)行指令發(fā)布。中層應(yīng)用層就是通過太乙網(wǎng)的數(shù)據(jù)輸入、輸出，經(jīng)過PLC與原煤開采、洗煤控制、煤雜質(zhì)清除、煤炭運(yùn)輸?shù)葞讉€(gè)作業(yè)單元建立連接，對煤廠電氣設(shè)備進(jìn)行有效管理。地下應(yīng)用層，主要是通過對地下煤炭采掘面的環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括對瓦斯指數(shù)監(jiān)控、煤粉塵監(jiān)控以及對作業(yè)面煤層強(qiáng)度監(jiān)控，來提供數(shù)據(jù)作煤炭生產(chǎn)預(yù)警。CIPS系統(tǒng)還可以通過對監(jiān)控結(jié)果做數(shù)理分析，采取相應(yīng)步驟來干預(yù)地下作業(yè)操作，實(shí)現(xiàn)礦業(yè)地下生產(chǎn)電氣自動(dòng)化。

電氣自動(dòng)化礦業(yè)應(yīng)用上，主要體現(xiàn)的是以人為本的原則。電氣自動(dòng)化根據(jù)礦業(yè)生產(chǎn)的特殊性和規(guī)律性，更加注重與生產(chǎn)的緊密結(jié)合，它通過貫徹集成數(shù)據(jù)采集的思想，進(jìn)行綜合分析，從而提高了生產(chǎn)和管理效率。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)，使生產(chǎn)安排、工藝執(zhí)行、機(jī)電管理、材料管理都有了自動(dòng)控制管理。電氣自動(dòng)化通過綜合自動(dòng)化管理，使機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行更安全、更穩(wěn)定。

四、小結(jié)

電氣自動(dòng)化在礦業(yè)中的運(yùn)用，是電氣機(jī)械對特定目標(biāo)進(jìn)行電壓、電流等數(shù)據(jù)收集后，經(jīng)過計(jì)算機(jī)數(shù)理分析，再經(jīng)過系統(tǒng)反饋，自動(dòng)給電氣機(jī)械下達(dá)相應(yīng)指令來實(shí)現(xiàn)的。實(shí)踐證明，電氣自動(dòng)化對礦業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化有巨大的推動(dòng)作用，電氣自動(dòng)化在礦業(yè)生產(chǎn)的廣泛采用對礦業(yè)科學(xué)管理有實(shí)質(zhì)幫助。

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