智能控制在礦山機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

韋海

摘 要：機電設(shè)備是礦山企業(yè)的核心設(shè)備，廣泛應(yīng)用于各類礦山工程中。傳統(tǒng)的礦山機電設(shè)備控制難度較大，往往需要花費較多的人力，使得礦山工程開采成本上升。智能化時代，各類礦山工程開始引進和運用機電一體化系統(tǒng)，而智能控制技術(shù)可以提升設(shè)備的智能化控制水平和協(xié)同工作效果。因此，本文分析了常見的智能控制系統(tǒng)，探究了智能控制在礦山機電一體化系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，以期提升我國礦山工程生產(chǎn)效率和安全水平。

關(guān)鍵詞：智能控制;機電一體化系統(tǒng);礦山工程;設(shè)備壽命;使用效率

中圖分類號：TH-39;TD67文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）08-0073-03

Application of Intelligent Control in Mine Mechatronics System

WEI Hai

（Pangang Group Engineering Technology Co.， Ltd.，Panzhihua Sichuan 617009）

Abstract： Electromechanical equipment is the core equipment of mining enterprises and is widely used in various mining projects. Traditional mine mechanical and electrical equipment is difficult to control， and often requires more manpower， which increases the mining project mining cost. In the era of intelligence， various mine projects have begun to introduce and use mechatronic systems， and the intelligent control technology can improve the intelligent control level of the equipment and the effect of collaborative work. Therefore， this paper analyzed common intelligent control systems， and explored the specific application of intelligent control in mine mechatronics systems， with a view to improving the production efficiency and safety level of mining engineering in China.

Keywords： intelligent control;mechatronics system;mine engineering;equipment life;use efficiency

智能控制系統(tǒng)利用智能控制技術(shù)，可以對設(shè)備進行自動化控制。自動化設(shè)備可以進行自動化操作，完成一系列工程動作。長期以來，受科技發(fā)展水平限制，智能控制理論一直無法得到全面的實現(xiàn)和普及[1]。近年來，隨著機器人和計算機等技術(shù)的突飛猛進，智能控制技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展。在礦山開采工程中，許多傳統(tǒng)設(shè)備積極引入智能控制技術(shù)，運行效率顯著提高。為此，礦山企業(yè)的相關(guān)人員要深入了解智能控制技術(shù)，將其引入機電設(shè)備中，提升設(shè)備智能控制水平。

1 常見的智能控制系統(tǒng)

要想實現(xiàn)機電設(shè)備的智能控制，人們必須構(gòu)建智能控制系統(tǒng)，其所需的技術(shù)較為廣泛，因此往往涉及諸多學(xué)科的內(nèi)容[2-5]。一般來說，不同的智能控制系統(tǒng)有不同的需求，人們要根據(jù)系統(tǒng)需求來選擇組件，最終實現(xiàn)智能化控制目標。當(dāng)前，智能控制系統(tǒng)主要有三種。

1.1 分級控制系統(tǒng)

分級控制系統(tǒng)往往以不同分級為基礎(chǔ)，實現(xiàn)其智能控制目標。這一系統(tǒng)往往具有兩大組成部分，一是自動適應(yīng)控制系統(tǒng)，二是自組織控制系統(tǒng)[6-7]。在分級控制系統(tǒng)中，不同的分級具有不同的功能。一般而言，在構(gòu)建分級系統(tǒng)時，等級分為三個類型，即組織級、協(xié)調(diào)級、執(zhí)行級[8-10]。分級控制系統(tǒng)的不同等級往往會依據(jù)自身的目標對不同刺激做出反應(yīng)，最終實現(xiàn)整個系統(tǒng)的控制目標。

1.2 學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)

學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)不依賴人工編寫的程序，可以立足于自身的運行性能，綜合分析接收到的數(shù)據(jù)，做出相應(yīng)的控制。這一系統(tǒng)往往依賴兩大功能，一是自主調(diào)節(jié)功能，二是動作控制功能。如果雙管齊下，學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)就能實現(xiàn)既定的智能控制目標[11-13]。

1.3 專家控制系統(tǒng)

設(shè)計時，專家控制系統(tǒng)充分融入相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业募w智慧結(jié)晶，對智慧成果進行全面處理并輸入計算機系統(tǒng)，最終對其進行重構(gòu)。計算機收到刺激或指令后，專家控制系統(tǒng)就會利用其存儲的專家經(jīng)驗，對這些刺激和指令進行識別。這一系統(tǒng)的處理結(jié)果綜合了機器的優(yōu)勢和人的經(jīng)驗優(yōu)勢，可以達到最佳處理效果[14-15]。

2 智能控制在礦山機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 智能控制系統(tǒng)組成

智能控制系統(tǒng)依賴兩大技術(shù)，即計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。溫度傳感器、采集站和通信設(shè)備等是智能控制系統(tǒng)的核心組成部分，是對機電設(shè)備進行自動控制的重要基礎(chǔ)。智能通信設(shè)備可以同步采集站收集的信息，及時傳送給中心計算機并在最短的時間內(nèi)呈現(xiàn)給終端管理人員。接收到信息數(shù)據(jù)后，管理人員能夠據(jù)此來判斷整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)。如果日后設(shè)備出現(xiàn)運行故障，人們就能在最短的時間內(nèi)找出處理方案。總之，智能控制系統(tǒng)有效提高了礦山機電一體化系統(tǒng)的運行效率和整個礦山工程的開采效率[16-17]。

2.2 智能點檢系統(tǒng)

根據(jù)運行狀態(tài)的差異，智能點檢系統(tǒng)主要分為兩種類型，一是離線點檢，二是在線點檢[18-19]。離線點檢往往借助點檢儀，把事先收集的數(shù)據(jù)錄入檢測儀中，再借助檢測儀來全面上傳數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)上傳到計算機系統(tǒng)后，進行全面計算和分析，輸出設(shè)備障礙數(shù)據(jù)。點檢儀可以在無網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下使用，因此整個系統(tǒng)的運行信息都可以在需要時及時呈現(xiàn)。在線點檢中，數(shù)據(jù)采集完后，往往根據(jù)性質(zhì)差異，將其進一步劃分為不同類型，如記錄數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)。在線點檢可以監(jiān)測任何時間段的設(shè)備運行情況，所有監(jiān)測數(shù)據(jù)都會在第一時間傳回中心系統(tǒng)[20-21]。

2.3 智能點檢系統(tǒng)的層次

智能點檢系統(tǒng)的功能十分廣泛，包括統(tǒng)計分析、任務(wù)管理、工作計劃等。從業(yè)務(wù)范圍來看，智能點檢系統(tǒng)分為三大模塊，即系統(tǒng)維護、工作管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理[22-23]。每個模塊都可以根據(jù)自身特點，進行相應(yīng)操作。當(dāng)前，智能點檢系統(tǒng)分為三個層次：建立數(shù)據(jù)庫;構(gòu)建操作模型，完成各項智能控制任務(wù);充分融合數(shù)據(jù)庫的功能，不斷提升智能化管理水平。數(shù)據(jù)庫建立后，要合理安排點檢任務(wù)，進行后續(xù)追蹤。

2.4 智能控制在采礦中的運用

礦山機電設(shè)備安裝智能控制系統(tǒng)后，設(shè)備運行數(shù)據(jù)可以進行同步傳輸，有助于全面掌握設(shè)備運行情況。如果有效利用通信技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C控制系統(tǒng)，智能控制系統(tǒng)就會自動分析礦山開采狀況，進行反饋，提升礦山機電一體化系統(tǒng)的運行效率。為了實現(xiàn)這一目的，點檢人員必須充分利用智能控制系統(tǒng)[24-25]，提高點檢質(zhì)量，避免出現(xiàn)遺漏和失誤。

礦山機電設(shè)備要提升智能控制技術(shù)的應(yīng)用水平，提高采礦效率。智能控制系統(tǒng)根據(jù)人工程序來控制設(shè)備，使其密切配合。

如果在采礦過程中遇到意外狀況，專家控制系統(tǒng)能夠在最短的時間內(nèi)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，提取已有經(jīng)驗，進行問題綜合分析，提出解決方案，最終有效控制礦山工程運行中的不確定因素。

3 結(jié)語

智能化時代，各類礦山工程開始將智能控制技術(shù)應(yīng)用于機電一體化系統(tǒng)中，從而提升設(shè)備的智能化控制水平和協(xié)同工作效果。礦山工程對我國能源供給影響較大。當(dāng)前，智能控制系統(tǒng)的開發(fā)水平不斷提升，礦山機電一體化系統(tǒng)要大力應(yīng)用智能控制技術(shù)，提高自身智能化和自動化水平，保障我國礦山開采安全，同時提高開采效率[26-27]。

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