電氣智能化在煤礦生產中的應用

摘要：電氣智能化在煤礦生產中的應用，有利于推動我國煤礦生產行業(yè)的進步與發(fā)展?；诖耍疚奶接懥穗姎庵悄芑诿旱V生產中應用的現狀，研究分析了電氣智能化在煤礦生產中的具體應用。

關鍵詞：電氣智能化;煤礦生產;控制系統

中圖分類號：TD67? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1007-9416（2020）04-0000-00

0 引言

電氣智能化在提升企業(yè)生產效率，增加企業(yè)盈利等方面具有突出作用。對于煤礦生產而言，實現電氣智能化無疑是緊跟時代發(fā)展潮流的重大進步與改革，有利于改善生產設備老化陳舊的問題，有利于推動企業(yè)發(fā)展與行業(yè)進步。

1 電氣智能化在煤礦生產中應用的現狀

電氣智能化是一項新興的科學技術，主要是依靠電子信息技術、網絡通信技術、智能控制技術等完成機械設備的自動化操作，是現階段在工業(yè)生產領域大力推進應用的技術類型。電氣智能化在提高生產效率，確保生產安全，降低生產成本方面具有重大的優(yōu)勢，這就是科學技術給工業(yè)生產帶來巨大提升與創(chuàng)新改革的集中體現。

我國作為煤礦生產與使用的大國，長久以來，在煤礦生產中普遍存在煤礦儲藏量豐富但有效開采率偏低的情況，這在一定程度上造成了煤礦資源的浪費，而且煤礦生產設備的老化陳舊等問題，也使得煤礦在生產過程中產生一些不必要的損耗。部分老化陳舊的煤礦生產設備在維護保養(yǎng)方面耗資巨大，使用起來耗能極高，既不能滿足新時期背景條件下煤礦生產提速提質提效的要求，也不符合現階段對于資源節(jié)約型社會建設的總體要求，為此，實現煤礦生產的電氣智能化勢在必行。電氣智能化在煤礦生產中的應用，在提升煤礦運輸能力，保證煤礦安全生產等方面具有突出作用。這也是現階段電氣智能化在煤礦生產應用中的主要方向。

2 電氣智能化在煤礦生產中的具體應用

電氣智能化在煤礦生產中的具體應用，其主要方向是提高煤礦的運輸能力和提升煤礦生產的安全性。為此，通過建設綜合預警平臺、智能停送電和自動裝車系統實現煤礦生產電氣智能化，是比較普遍的應用情況，也是收效較好地電氣智能化技術應用類型。具體綜合預警平臺、智能停送電和自動裝車系統等電氣智能化技術在煤礦生產中的應用情況分析如下。

2.1 綜合預警平臺在煤礦生產中的具體應用

綜合預警平臺是以礦山數字化為基礎建立的信息化、智能化綜合平臺。針對煤礦地面生產情況，采用監(jiān)測裝置實現電機運行狀態(tài)、驅動間環(huán)境數據、廠區(qū)氣象環(huán)境數據的統一采集和傳輸。煤礦生產設備在運行過程中不可避免的因為元器件老化、工作環(huán)境惡劣等因素而出現故障，若能在設備故障發(fā)生前準確判斷此類故障的發(fā)生，則可實現預知維修，降低設備停機帶來的生產損失。通過綜合預警平臺，還可以建立安全生產經營于一體的綜合管理平臺和辦公平臺，對安全、生產、人員、設備等狀況及時掌握，并能借助智能分析平臺有效快速地做出決策，杜絕重大事故的發(fā)生。綜合預警平臺的實用性主要體現在系統具有高度友好的界面和使用性，系統圖像、數據實時傳輸，達到實用化要求?？茖W的聯網建設模式，能夠充分利用現有監(jiān)控信息平臺設備資源，降低聯網運行成本和費用。綜合預警平臺的擴展性使其能夠適應不斷增加的擴展需求，是一個相對開放的系統[1]。

在綜合預警平臺中根據驅動電機和減速機、AACM、滾筒等發(fā)生的典型故障，將故障特征進行分析歸類輸入設備預警系統中當設備發(fā)生故障時，對在線監(jiān)測數據發(fā)生的異常變化進行分析統計。比如電機軸承有裂紋時，能夠引起振動值和噪音值頻譜劇烈變化;電動機轉子與繞組間隙發(fā)生摩擦時，繞組溫度急劇上升、聲音忽高忽低;滾筒振動大是因為缺少潤滑油還是聯軸器松動;電機基礎開裂、地角螺絲松動、電機外殼開裂哪些數據會發(fā)生異常變化。綜合預警平臺會抓住主要數據的變化規(guī)律，把設備故障類別和對應的主要數據變化關系錄入預警平臺系統，當特定的數據變化趨勢與設備故障類別對應或者類似時，馬上發(fā)出報警并推送到值班室、休息室辦公電腦和值班人員手機APP軟件平臺，并根據數據趨勢的吻合程度發(fā)出不同級別的報警。

2.2 智能停送電系統在煤礦生產中的具體應用

智能停送電系統主要解決煤礦生產現場配電室分布分散，停送電依靠人工，可控性差，安全隱患較大等問題。智能停送電系統主要由配電室聯網、人員身份自動識別、高壓柜手車自動化升級、停送電自動化管理等方面組成，實現數字配電，即數字配電模塊提供停送電申請，停電審核，停送電提醒功能，當任務執(zhí)行后，系統自動判斷完成狀態(tài)，記錄停送電申請時間、執(zhí)行時間、停送電申請人員和執(zhí)行人等停電信息。

建立一套完整的配電室數字化停送電管理的信息化系統，包括具備完整功能的軟件，中心服務器系統等內容，完成停送電管理的流程化、自動化，并與門禁系統集成，自動完成出入配電室人員身份登陸。建立一套獨立的數字配電PLC數據采集系統，利用工業(yè)以太網，采集廠區(qū)內已經進入到各個生產系統PLC的設備停送電信號，采集后加的沒有接入到集控系統的各個配電回路停送電信號，實現電動手車的遠程控制。要拆除手動操作底盤車，更換為電動底盤車，增加電動控制裝置，實現遠程控制斷路器底盤車。對加熱器、制動器、循環(huán)泵、風機等低壓電機開關實現遠程監(jiān)控分合閘狀態(tài)。利用單獨的光纖，形成單獨的網絡，劃分單獨的VLAN，這樣便于后期的管理和系統的穩(wěn)定[2]。

2.3 自動裝車系統在煤礦生產中的具體應用

自動裝車系統主要解決裝車過程溜槽的控制由人工完成，勞動強度大，且裝車過程需要通過對講機與火車司機溝通，尤其裝到后面車廂時，由于火車行駛慣性大，控制較難，需要多次溝通，裝車質量不可控，存在誤操作風險大等問題。

在自動裝車系統當中，要通過程序設置自動啟停液壓泵將液壓系統壓力穩(wěn)定在工作范圍內。要通過PLC程序，實現當定量倉煤量小于一定數值后，完成定量倉自動給煤功能。要將車型檢測數據傳輸至控制系統內，以作為裝車過程參數。要安裝火車車速檢測裝置，以實時檢測火車車速，并準確的傳輸至控制系統，火車車速上限為車速到達某車速后，系統卸料時間不能滿足整個裝車過程，當車速到達系統上限后需設置報警功能。要通過位置檢測傳感器及車速傳感器，找出裝車過程與位置及車速的參數關系，通過程序編寫完成裝車過程中溜槽動作的自動控制。要求料位傳感器必須反應迅速，靈敏、準確。要求安裝車頂檢測傳感器，以掃描裝車結束后的車皮頂部，以建立裝車質量模型。要具備平煤功能，即通過車頂檢測，根據裝車質量進行自動平煤工作[3]。

3 結語

綜上所述，隨著科學技術的不斷發(fā)展，以及煤礦生產的現實需要，在煤礦生產中實現電氣智能化具有改革發(fā)展的重要意義，符合時代的發(fā)展規(guī)律，能夠實現將科學技術轉化為生產力，也是推動我國煤礦生產領域向更高水平發(fā)展的重要動力。

參考文獻

[1] 李經偉.智能化技術在煤礦電氣工程自動化中的應用研究[J].礦業(yè)裝備，2019（2）：148-149.

[2] 趙成.煤礦機械設備電氣自動化技術的應用方法研究[J].數字化用戶，2018（28）：84.

[3] 趙慶偉.電氣智能化在煤礦生產中的運用[J].礦業(yè)裝備，2018（4）：126-127.

收稿日期：2020-03-09

作者簡介：樊建業(yè)（1985—），男，內蒙古商都人，本科，工程師，研究方向：電氣工程及其自動化、煤礦智能化。

Application of Electrical Intelligence in Coal Mine Production

FAN Jian-ye

（TBEA Xinjiang Tianchi Energy Co.， Ltd， Changji Xinjiang? 831100）

Abstract： The application of electrical intelligence in coal mine production is conducive to the progress and development of coal mine production industry in China. Based on this， This paper discusses the current situation of the application of electrical intelligence in coal mine production， and analyzes the specific application of electrical intelligence in coal mine production.

Key words： electrical intelligence; coal mine production; control system