淺談電氣自動化控制技術(shù)應(yīng)用與實踐

徐龍

摘要：本文筆者重點闡述了電氣自動化的理念，并通過排水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等5個方面分析了電氣自動化在煤礦生產(chǎn)中的實際應(yīng)用情況，對于在煤礦生產(chǎn)中如何推廣自動化技術(shù)具有一定參考價值。

關(guān)鍵詞：煤礦；電氣自動化；概念；生產(chǎn)；應(yīng)用

一、礦山電氣自動化控制的概念

所謂的礦山電氣自動化控制是指在煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制領(lǐng)域內(nèi)，針對設(shè)備檢測、環(huán)境監(jiān)測、電氣控制、生產(chǎn)調(diào)度與管理、決策分析等內(nèi)容，通過計算機(jī)技術(shù)、自動化控制原理、信息技術(shù)、儀表設(shè)備等相關(guān)知識與理論，實現(xiàn)機(jī)電設(shè)備和配套設(shè)施的自動化控制過程，它能夠降低機(jī)電事故的風(fēng)險系數(shù)，實現(xiàn)礦井的安全生產(chǎn)，同時也能夠提高工作效率，保證企業(yè)的長久發(fā)展。礦山電氣自動化控制技術(shù)主要由3個部分構(gòu)成，分別是系統(tǒng)自動化、軟件自動化及硬件自動化。雖然不能直接為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價值，但由于煤炭生產(chǎn)環(huán)境的特殊性，煤礦企業(yè)需要自動化控制技術(shù)的介入，其未來發(fā)展也必須依賴于電氣自動化控制的推廣應(yīng)用。

二、電氣自動化控制在礦山生產(chǎn)中的應(yīng)用

（一）電氣自動化控制在通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

由于煤礦生產(chǎn)的環(huán)境十分惡劣，所以通過分層、分散以及冗余的方法來設(shè)計煤礦的通風(fēng)自動化系統(tǒng)。通風(fēng)自動化系統(tǒng)利用以太環(huán)形網(wǎng)絡(luò)、光纖傳輸以及多機(jī)備用等技術(shù)，可以保證其要靠性；煤礦通風(fēng)自動化系統(tǒng)的主站控制軟件、分站控制軟件是通過組態(tài)軟件與VC++ 實現(xiàn)的，可以有效的控制煤礦的通風(fēng)。

（二）電氣自動化控制在排水系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤礦排水綜合自動化系統(tǒng)包括以下功能：第一，即使無人干預(yù)，自動排水系統(tǒng)也可以實現(xiàn)水泵的自動開停與投入工作量，并且合理的調(diào)度機(jī)械設(shè)備，提高排水工作的效率與節(jié)能效果；第二，排水自動化系統(tǒng)具備過載、負(fù)壓、泄露、超溫、軸溫等保護(hù)功能，排水自動化系統(tǒng)還可以提交設(shè)備安全運(yùn)行的備用預(yù)案，進(jìn)一步保證了安全生產(chǎn)；第三，可以將泵房的數(shù)據(jù)實時的傳遞到地面指揮中心，并將系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行工況同步的顯示出來，從而地面指揮中心根據(jù)接收到的信息向泵房站發(fā)送對應(yīng)的指令，實現(xiàn)排水的自動遠(yuǎn)程控制。

（三）電氣自動化控制在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤礦企業(yè)供電自動化系統(tǒng)通常包含四個部分，即綜合保護(hù)器、監(jiān)控分站、地面集控中心與傳輸通道等。其中綜合保護(hù)器的主要作用是對高壓配電裝置以及供電線路進(jìn)行保護(hù)與測控。具體功能包括“四遙”，即遙測：對電壓、電流、有功、無功以及功率因素等進(jìn)行測量；遙信：各種保護(hù)動作信號與斷路器的位置；遙控，遠(yuǎn)程控制分、合閘，投退保護(hù)以及修改定值；遙脈，即實現(xiàn)與電度表的遠(yuǎn)程通信，完成遠(yuǎn)程集中抄表。監(jiān)控分站為整個供電管理系統(tǒng)中的中間環(huán)節(jié)，其實質(zhì)起到一個連接的作用，即集成現(xiàn)場的設(shè)備信息，再將這些數(shù)據(jù)信息加以轉(zhuǎn)換，使其成為統(tǒng)一協(xié)議的數(shù)據(jù)，再利用工業(yè)以太網(wǎng)將其傳送至地面控制中心，通過監(jiān)控分站可以實現(xiàn)地面控制中心與綜合保護(hù)器之間的數(shù)據(jù)通信與控制。傳輸通道是利用冗余千兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，將各變配電所、監(jiān)控中心利用光纜連接起來，從而傳輸通道具備以下功能：將系統(tǒng)的運(yùn)行工況實時的反映出來；可以滿足數(shù)據(jù)、視頻、音頻等多種格式的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸；利用冗余配置提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性；網(wǎng)絡(luò)可以很好的適應(yīng)井下的較惡劣的工作環(huán)境，而且防爆防塵，具有一定的抗干擾能力；具備可管理性，提供相應(yīng)的預(yù)警、配置以及統(tǒng)計等功能，加快排除故障的效率，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的性能；此外，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)還要考慮到未來的發(fā)展，因此要提供良好的擴(kuò)展接口。地面控制中心則具備實時監(jiān)測與監(jiān)控功能、報表和曲線功能、錄波功能以及數(shù)據(jù)分析功能。

（四）電氣自動化控制在采煤機(jī)械中的應(yīng)用

電氣自動化能夠使采煤的設(shè)備和技術(shù)得到很大程度的改良。采煤機(jī)由中厚煤層的采煤機(jī)發(fā)展到大功率、薄煤層、高強(qiáng)率的滾筒式采煤機(jī)，從無鏈液壓牽引、有鏈牽引的牽引方式發(fā)展到變頻調(diào)速和電磁滑差的無鏈電牽引方式。液壓支架的高度從薄煤層和中厚煤層發(fā)展到厚煤層，支架的形式由掩護(hù)式逐漸發(fā)展成為兩柱式高位放頂煤、四柱支撐低位放頂煤、兩柱掩護(hù)地位放頂煤等多種液壓支架形式。這些煤礦技術(shù)的發(fā)展，都離不開電氣自動化的發(fā)展。其中液壓支架電液控制系統(tǒng)在德國、美國、澳大利亞等煤炭生產(chǎn)技術(shù)較為發(fā)達(dá)的國家已經(jīng)得到了普遍的應(yīng)用，液壓支架電液控制系統(tǒng)將是煤礦綜采工作面實現(xiàn)高產(chǎn)高效的關(guān)鍵的技術(shù)，將在煤礦的開采中發(fā)揮重要的作用。

（五）電氣自動化控制在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

煤礦運(yùn)用采煤機(jī)進(jìn)行采煤的工作進(jìn)程，一般來說，都是從厚煤層和中厚煤層開始采起，逐漸向薄煤層中開采過去。在開采過程中，薄煤層的開采一直都是煤礦中開采難度較高的煤層，然而薄煤層中的煤炭產(chǎn)量所占煤田總的可開采儲量的比例較大，因此，如何做好薄煤層的開采工作，是當(dāng)前煤礦企業(yè)的煤炭開采工作的重點之一。而電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，能夠進(jìn)行采煤機(jī)采煤工作時的遠(yuǎn)程監(jiān)控，增加了采煤技術(shù)的安全性，使得采煤的過程更加的人性化。在電氣自動化的發(fā)展中，采煤機(jī)能夠根據(jù)煤層的變化情況和煤層的厚度來進(jìn)行自動的開采，實現(xiàn)了煤礦企業(yè)的高產(chǎn)和高效，使得綜合機(jī)械化采煤技術(shù)也得到了新的發(fā)展。

三、結(jié)語

目前煤礦生產(chǎn)中的電氣自動化應(yīng)用十分廣泛，而電氣自動化的應(yīng)用對于降低企業(yè)的生產(chǎn)成本和提升企業(yè)的核心競爭力以及提高企業(yè)的安全綜合保障能力都有著非常重要的意義和價值，促進(jìn)電氣自動化行業(yè)的發(fā)展對于煤礦企業(yè)的發(fā)展十分重要。而煤礦企業(yè)在煤礦生產(chǎn)的過程中，更要積極地去探索和發(fā)現(xiàn)電氣自動化技術(shù)在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用，以便更好地為企業(yè)的發(fā)展提供更多的動力。

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