基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的智能控制在煤礦中的應(yīng)用

左明明

摘 要：能源是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的工業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展期，對(duì)于能源的需求在不斷的增強(qiáng)。在我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中，煤炭占據(jù)著極為重要的地位，煤炭被廣泛應(yīng)用于發(fā)電、煉鋼、化工等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。做好煤炭的高效、合理的利用是現(xiàn)今我國(guó)能源領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要的研究領(lǐng)域。在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家，先后投入了大量的資金對(duì)其進(jìn)行研究。文章將在分析煤炭重要性的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好計(jì)算機(jī)智能化控制的煤炭能源的高效利用進(jìn)行分析闡述。

關(guān)鍵詞：煤炭；計(jì)算機(jī)；智能控制

前言

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)保持了高速發(fā)展的趨勢(shì)，而經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的這一趨勢(shì)依靠的是充足的能源供應(yīng)，在能源結(jié)構(gòu)中，煤炭在我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)著極為重要的地位，做好煤炭的安全、高效的開(kāi)采對(duì)于確保能源的供應(yīng)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著極為重要的意義。計(jì)算機(jī)技術(shù)作為一種在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛的技術(shù)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與煤炭開(kāi)采相結(jié)合發(fā)展出一種基于計(jì)算機(jī)的智能化的煤炭開(kāi)采設(shè)備對(duì)于確保煤炭的安全、高效的開(kāi)采有著十分重要的意義。

1 煤炭在我國(guó)能源領(lǐng)域中的重要地位

我國(guó)作為一個(gè)缺油、少氣、富煤的國(guó)家，在能源的利用中主要依靠的是煤炭。尤其是在我國(guó)北方的一些省份（如山西、陜西等）煤炭更是生活中極為重要的能源。煤炭在工業(yè)領(lǐng)域中有著極為廣泛和重要的應(yīng)用，尤其是在一些工業(yè)領(lǐng)域中更是有著不可替代的作用，但是現(xiàn)今隨著新能源的推廣使用，使得煤炭在能源領(lǐng)域中的應(yīng)用占比逐漸下降，但是煤炭在能源領(lǐng)域中仍然占據(jù)著十分重要的地位。做好煤炭的高效開(kāi)采和利用一直是國(guó)家研究中的重要方向之一。通過(guò)將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用煤炭開(kāi)采中從而實(shí)現(xiàn)煤炭的智能化開(kāi)采是國(guó)家發(fā)展的重要方向。

2 基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的煤炭智能化開(kāi)采設(shè)備的研制

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)于煤炭需求快速增加和傳統(tǒng)煤炭開(kāi)采方式所帶來(lái)的產(chǎn)量和開(kāi)采安全性的制約成為了阻礙煤炭發(fā)展利用的重要影響因素。做好新技術(shù)在煤炭開(kāi)采設(shè)備中的應(yīng)用，從而有效的提高煤炭開(kāi)采效率和開(kāi)采的安全性是現(xiàn)今乃至今后一段時(shí)間煤炭開(kāi)采領(lǐng)域中研發(fā)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。計(jì)算網(wǎng)絡(luò)智能控制技術(shù)在煤炭開(kāi)采設(shè)備中的應(yīng)用能夠有效的提高煤炭開(kāi)采的效率，其通過(guò)傳感器采集煤炭開(kāi)采過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)，并通過(guò)一定的智能技術(shù)將相關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為音頻和高分辨率的圖形來(lái)指導(dǎo)煤炭開(kāi)采設(shè)備的工作。為完成這一系統(tǒng)需要構(gòu)建相應(yīng)的計(jì)算機(jī)智能控制硬件架構(gòu)和相關(guān)智能控制系統(tǒng)。下文將就一些基于計(jì)算機(jī)所構(gòu)建的應(yīng)用于煤炭智能開(kāi)采系統(tǒng)中的控制設(shè)備進(jìn)行分析介紹：（1）壓力壓變電阻儀是一種測(cè)量壓力變化的電子裝置，通過(guò)測(cè)量通過(guò)電阻的電流反映出壓力的變化狀態(tài)。在壓力壓變電阻儀使用的過(guò)程中，直接將其黏貼在所需測(cè)量的物體上，在黏貼之前需要將被測(cè)物體表面打磨平整后方可進(jìn)行黏貼。通過(guò)將觀測(cè)通過(guò)壓力壓變電阻的電流數(shù)據(jù)來(lái)改變挖掘時(shí)的埋深和寬度，從而控制好煤炭挖掘設(shè)備在工作中所出現(xiàn)的做無(wú)用功的現(xiàn)象。（2）井下有害氣體網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在煤炭開(kāi)采的過(guò)程中，井下有害氣體所導(dǎo)致的人員中毒、爆炸等問(wèn)題是影響煤炭開(kāi)采的一個(gè)重要因素。因此，應(yīng)當(dāng)借助傳感器設(shè)計(jì)出一套實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置，將檢測(cè)到的井下有害氣體的相關(guān)信息傳輸至井上控制中心以便工作人員能夠根據(jù)井下有害氣體的狀態(tài)采取相應(yīng)的措施，井下有害氣體監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)主要依靠的是廣泛分布于井下的氣體傳感器，依靠動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的原理對(duì)井下氣體的分布情況進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，并將檢測(cè)后的數(shù)據(jù)通過(guò)一定的數(shù)學(xué)模型對(duì)井下有害氣體事故發(fā)生的概率進(jìn)行計(jì)算，并利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合井下礦山的建設(shè)情況制定出詳細(xì)的可行性分析報(bào)告，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)對(duì)井下的排風(fēng)設(shè)備進(jìn)行控制，從而將井下有害氣體的濃度控制在一個(gè)安全的范圍內(nèi)。此外，在煤炭井下通風(fēng)系統(tǒng)的控制過(guò)程中，依靠計(jì)算機(jī)所控制的煤礦井下通風(fēng)系統(tǒng)能夠在對(duì)井下通風(fēng)狀況建立數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上最大限度的確保井下通風(fēng)系統(tǒng)的合理使用。當(dāng)分布于井下的傳感器檢測(cè)到礦井中的氧含量下降或是井下瓦斯的濃度超出安全設(shè)定值時(shí)，計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)會(huì)立即根據(jù)相應(yīng)的反應(yīng)機(jī)制對(duì)井下氣體采取相應(yīng)的措施，通過(guò)開(kāi)啟排風(fēng)機(jī)用以加強(qiáng)井下空氣交換，直至礦井中的氧氣含量或是瓦斯?jié)舛然謴?fù)到安全范圍值。如果礦井中的有害氣體的含量迅速增加控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將井下氣體處理掉，并將所測(cè)得的數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至控制中樞以便采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。在井下開(kāi)挖的安全分析報(bào)告中，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)相關(guān)的安全設(shè)定與實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)開(kāi)挖的影響進(jìn)行分析，當(dāng)檢測(cè)到相關(guān)數(shù)值超出設(shè)定值時(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)關(guān)機(jī)3分鐘，此種方法不但是對(duì)煤礦井下挖掘人員安全的保護(hù)，同時(shí)也是對(duì)機(jī)器進(jìn)行保護(hù)的最好方法之一。在現(xiàn)今，計(jì)算機(jī)智能控制系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用能夠有效的避免井下安全事故的產(chǎn)生。（3）網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)警系統(tǒng)，做好煤礦開(kāi)采的安全工作，做好相應(yīng)的安全預(yù)防是十分重要且必要的。在井下建立起完善的安全預(yù)警系統(tǒng)以便在煤炭開(kāi)采規(guī)程中及時(shí)的發(fā)現(xiàn)所存在的安全問(wèn)題，當(dāng)檢測(cè)到安全故障時(shí)會(huì)及時(shí)的報(bào)警。井下安全預(yù)警系統(tǒng)包括對(duì)井下氣體的壓力測(cè)試、井下機(jī)械設(shè)備的磨損檢測(cè)等。各檢測(cè)設(shè)備與煤礦計(jì)算機(jī)智能控制系統(tǒng)相連接，依靠各傳感器所檢測(cè)到的信號(hào)來(lái)對(duì)井下?tīng)顩r進(jìn)行實(shí)時(shí)的掌控。井下分布的傳感器會(huì)將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)終端傳輸至計(jì)算機(jī)智能控制系統(tǒng)中，在接收到這些數(shù)據(jù)后計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)的對(duì)反饋的信息進(jìn)行處理，從而測(cè)算出井下所含有的一氧化碳、氧氣、瓦斯等氣體的濃度含量，這些處理后的數(shù)據(jù)將會(huì)顯示在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)終端中，技術(shù)人員將依靠這些數(shù)據(jù)對(duì)井下情況進(jìn)行一個(gè)充分的把控。對(duì)于機(jī)械設(shè)備損耗的檢測(cè)則依靠的是對(duì)頻率的檢測(cè)，對(duì)機(jī)械設(shè)備工作時(shí)的固有頻率進(jìn)行檢測(cè)并與之前的固有頻率進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)對(duì)于井下機(jī)械設(shè)備使用狀況的測(cè)定。（4）井下安全自動(dòng)清點(diǎn)設(shè)備，在以往井下事故發(fā)生時(shí)較難確定的是無(wú)法及時(shí)的對(duì)井下的確切人數(shù)進(jìn)行確定。造成這一問(wèn)題的原因多是由于礦井井下設(shè)施不夠完善。為避免這一問(wèn)題的產(chǎn)生，依靠計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在井上數(shù)據(jù)終端建立起智能清點(diǎn)系統(tǒng)，在下井人員進(jìn)入的同時(shí)適時(shí)的記錄下井人員的時(shí)間和下井的人數(shù)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)顯示在智能網(wǎng)絡(luò)控制中樞和下井入口處的LED顯示牌上。通過(guò)這一智能系統(tǒng)總操作室內(nèi)的工作人員就能夠?qū)伦鳂I(yè)人員和事故發(fā)生時(shí)井下被困人員進(jìn)行實(shí)時(shí)的掌控，此外，在智能系統(tǒng)中還會(huì)對(duì)井下機(jī)械的使用參數(shù)等提供相應(yīng)的顯示。

基于計(jì)算機(jī)的智能控制系統(tǒng)在煤礦有著極為重要的應(yīng)用，其能夠?qū)掳踩M(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測(cè)并及時(shí)的對(duì)災(zāi)害進(jìn)行報(bào)警，確保煤礦開(kāi)采的順利進(jìn)行?，F(xiàn)階段煤礦產(chǎn)業(yè)所擁有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境通過(guò)較為先進(jìn)與流行的軟件技術(shù)之間的對(duì)比從人機(jī)交互界面的相關(guān)方面充分體現(xiàn)了信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于煤礦的重要性，此外，應(yīng)當(dāng)積極加強(qiáng)計(jì)算機(jī)技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用，通過(guò)加強(qiáng)煤礦開(kāi)采的信息化水平，使得煤礦開(kāi)采向著更為安全、高效的方向發(fā)展。

3 結(jié)束語(yǔ)

煤礦開(kāi)采是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性的工程。傳統(tǒng)的煤礦開(kāi)采方式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)今煤炭的開(kāi)采需求。新時(shí)期，應(yīng)當(dāng)積極加強(qiáng)計(jì)算機(jī)技術(shù)在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用，通過(guò)構(gòu)建基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的智能控制網(wǎng)絡(luò)，利用網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)將煤礦開(kāi)采的整個(gè)流程構(gòu)建成一個(gè)有機(jī)的整體，增強(qiáng)煤礦開(kāi)采的工作效率和開(kāi)采的安全性。

參考文獻(xiàn)

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