數(shù)字技術(shù)在煤炭企業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

李文東

【摘? 要】現(xiàn)階段隨著科技的發(fā)展，傳統(tǒng)的操作技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)煤炭企業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展需要，所以企業(yè)要緊跟社會(huì)發(fā)展的步伐。當(dāng)前，煤炭企業(yè)要將數(shù)字技術(shù)合理地應(yīng)用于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，使二者有效融合，保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字技術(shù);煤炭企業(yè)電氣自動(dòng)化;應(yīng)用

引言

煤礦生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，由于受到的作業(yè)環(huán)境及條件的影響較多，是一個(gè)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)較高的行業(yè)，煤礦電氣自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)不僅可以減少生產(chǎn)勞動(dòng)力，而且對(duì)于提高作業(yè)環(huán)境的安全性有積極作用。而數(shù)字技術(shù)是煤礦電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，加強(qiáng)研究和應(yīng)用，對(duì)于進(jìn)一步提升煤礦電氣自動(dòng)化程度及煤礦企業(yè)的更好發(fā)展有重要意義。

1.數(shù)字技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的意義

電氣自動(dòng)化工業(yè)對(duì)于經(jīng)濟(jì)和科技都有一定的意義，在經(jīng)濟(jì)方面，它是重要的支柱;在科學(xué)方面，它既是將科技物化的基礎(chǔ)，也是科技的載體，數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化工業(yè)中的應(yīng)用不僅綜合性地提高了工作效率，更是提高了自動(dòng)化水平。另外，在實(shí)際的工作過(guò)程中，數(shù)字技術(shù)能夠輔助計(jì)算機(jī)檢測(cè)、管理和制造，并且維護(hù)工業(yè)電氣的自動(dòng)化，還能夠減少電氣自動(dòng)化設(shè)備的適應(yīng)，并且提高其準(zhǔn)確率?？傊瑪?shù)字技術(shù)有非常多的優(yōu)勢(shì)，比如操作簡(jiǎn)單、便捷性高和具有較強(qiáng)的邏輯能力等，能夠盡可能地減少人力和財(cái)力的浪費(fèi)，減少了成本，同時(shí)為電氣自動(dòng)化的安全性帶來(lái)了保障，因此，采取措施將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)電氣自動(dòng)化中并且創(chuàng)新是非常重要的。

2.數(shù)字技術(shù)在煤炭企業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

2.1在煤礦運(yùn)輸提升機(jī)中的應(yīng)用

數(shù)字技術(shù)在運(yùn)輸提升機(jī)中的應(yīng)用是數(shù)字技術(shù)在煤礦電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的一個(gè)主要方面。隨著煤礦生產(chǎn)規(guī)模的不斷增大，煤礦生產(chǎn)中的運(yùn)輸形式也得到了很大的發(fā)展，膠帶運(yùn)輸成為一種重要的運(yùn)輸形式，而工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在這種傳輸形式下得到和研制和發(fā)展。且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及PLC技術(shù)的發(fā)展和完善，工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在煤礦運(yùn)輸提升機(jī)中的應(yīng)用得到了更為深入的應(yīng)用和普及，保護(hù)系統(tǒng)不斷走向系統(tǒng)化和綜合化。此外，地面監(jiān)控DCS技術(shù)以及膠帶機(jī)全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)和膠帶集中監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，進(jìn)一步提升了膠帶的自動(dòng)化程度。交變頻器技術(shù)隨著數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用下也得到了快速發(fā)展，促進(jìn)了調(diào)速系統(tǒng)的進(jìn)步。在煤礦運(yùn)輸提升系統(tǒng)中，PLC作為中心控制器在提升機(jī)的安全性方面有著重要的作用。數(shù)字化監(jiān)控實(shí)現(xiàn)了煤礦生產(chǎn)的全過(guò)程監(jiān)控，在中央控制室中就可以清楚地監(jiān)控到器械運(yùn)行的每一個(gè)環(huán)節(jié)，有效提高了煤礦生產(chǎn)的安全性。

2.2在采煤機(jī)工況監(jiān)視系統(tǒng)的應(yīng)用

相關(guān)的煤礦企業(yè)提出了電氣自動(dòng)化數(shù)字技術(shù)與采煤機(jī)工況監(jiān)視系統(tǒng)結(jié)合的理念，并且將其應(yīng)用到實(shí)際的工作中，取得了較理想的效果，具體的內(nèi)容如下：當(dāng)采煤機(jī)開(kāi)機(jī)之后，監(jiān)視故障系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)行啟動(dòng)，檢查傳感器以及報(bào)警裝置是否正常，并且顯示出來(lái)，同時(shí)還可以對(duì)采煤機(jī)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行自檢，以上的步驟均為生產(chǎn)前的準(zhǔn)備。采煤機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，其在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所顯示的數(shù)據(jù)為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，如果檢測(cè)的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的數(shù)值出現(xiàn)較大的偏差以及發(fā)生線路故障，那么報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警報(bào)提示，我們就可以提前做好事故預(yù)防工作。電氣自動(dòng)化數(shù)字技術(shù)在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的故障進(jìn)行檢查時(shí)，主要是對(duì)工況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦監(jiān)測(cè)出故障就會(huì)將故障部位直觀地顯示出來(lái)，可以將排查故障的時(shí)間有效縮短，這樣就能在第一時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出故障的原因并且采取相關(guān)的措施。

2.3數(shù)字技術(shù)具有較高的性價(jià)比

工業(yè)是提高經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，對(duì)于經(jīng)濟(jì)提升有著很強(qiáng)的推動(dòng)力，不可否認(rèn)，我國(guó)的工業(yè)水平與其他一些國(guó)家相比還存在著一定的差距，要想盡快縮小并且消除這種差距，就必須要運(yùn)用科技，這樣才能夠?yàn)槲覈?guó)工業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障，如今，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，并且取得了一定的成績(jī)，一般情況下，數(shù)字技術(shù)都是與某一項(xiàng)其他技術(shù)共同使用，推動(dòng)另一項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步，提高工作效率和工作質(zhì)量，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2.4在采煤機(jī)自動(dòng)調(diào)高系統(tǒng)的應(yīng)用

當(dāng)前階段實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)自動(dòng)調(diào)高系統(tǒng)的完全電氣自動(dòng)化尚且困難，國(guó)內(nèi)外均處于實(shí)驗(yàn)階段。根據(jù)煤層頂?shù)装迤鸱兓詣?dòng)調(diào)節(jié)滾筒切割煤層高度還是可以實(shí)現(xiàn)的，但是在煤層開(kāi)采前液壓支架的選型已經(jīng)完成，工作面準(zhǔn)備完畢后不可能再進(jìn)行液壓支架型號(hào)的更換，為保證合理的采高，通過(guò)地質(zhì)構(gòu)造時(shí)需要截割頂?shù)装鍘r層，此時(shí)調(diào)高范圍不能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。采煤工作面的高度控制在合理的范圍是電氣自動(dòng)化數(shù)字技術(shù)在采煤機(jī)自動(dòng)調(diào)高系統(tǒng)應(yīng)用的最為棘手問(wèn)題。當(dāng)遇到斷層等地質(zhì)構(gòu)造時(shí)實(shí)現(xiàn)局部挑頂和臥底量的控制更為困難。采高過(guò)小，液壓支架在支護(hù)過(guò)程很有可能被壓死，采煤機(jī)無(wú)法通過(guò);采高超過(guò)液壓支架的最大支護(hù)高度，支架發(fā)生傾倒，失去對(duì)煤層頂板的支護(hù)能力，造成冒頂?shù)榷喾N次生事故，影響生產(chǎn)效率和安全。為了實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化數(shù)字技術(shù)在采煤機(jī)自動(dòng)調(diào)高系統(tǒng)的應(yīng)用，宏大豁口煤業(yè)有限公司提出使人（操作人員）、機(jī)（電氣自動(dòng)化控制采煤機(jī)）、物（液壓支架、刮板輸送機(jī)）、環(huán)（采煤工作面生產(chǎn)環(huán)境）有機(jī)結(jié)合，尤其是在地質(zhì)條件復(fù)雜多變時(shí)操作人員通過(guò)控制采煤機(jī)合理調(diào)節(jié)采高，使電氣自動(dòng)化數(shù)字技術(shù)在采煤作業(yè)中的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致。

2.5煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用

當(dāng)前，煤礦企業(yè)都會(huì)安裝安全監(jiān)控系統(tǒng)，配備有遙測(cè)儀、斷電儀等設(shè)備。但是，我國(guó)現(xiàn)在適配的傳感器類型較少，使用期限較短，需要維護(hù)的設(shè)備數(shù)量較多，監(jiān)測(cè)設(shè)備穩(wěn)定性較差，影響煤炭企業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可靠性，所以應(yīng)用較少。煤礦企業(yè)應(yīng)該加大對(duì)傳感器的應(yīng)用研究，以保證監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。機(jī)械設(shè)備融入數(shù)字技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，可以提高煤炭開(kāi)采效率，革新煤礦生產(chǎn)方式，降低煤炭開(kāi)采強(qiáng)度，減少工人壓力，提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)收益。

2.6程序代碼控制

設(shè)備投入使用之前，煤炭企業(yè)做好程序代碼控制工作，以保證數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用效果。首先，煤炭企業(yè)要通過(guò)人工方式將運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，然后進(jìn)行核對(duì)，確保信息輸入準(zhǔn)確，保證電氣自動(dòng)化設(shè)備的穩(wěn)定性，以實(shí)現(xiàn)工作目標(biāo)。如果沒(méi)有人工控制，系統(tǒng)可以自動(dòng)完成問(wèn)題修復(fù)。當(dāng)前，數(shù)字技術(shù)正朝信息化和分布式的方向發(fā)展，煤炭企業(yè)要把握好數(shù)字技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。未來(lái)，人們要加強(qiáng)對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的整合，提高煤炭企業(yè)控制水平。設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，而分布式系統(tǒng)具有獨(dú)立性，可以對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分散處理，避免相互干擾。所以，煤炭企業(yè)要制定電氣自動(dòng)化系統(tǒng)管控方案，建立管理機(jī)制，創(chuàng)新工作方式，以發(fā)揮數(shù)字技術(shù)的最大作用。

2.7在通風(fēng)機(jī)切換過(guò)程中通風(fēng)失穩(wěn)控制的應(yīng)用

通風(fēng)系統(tǒng)的作用是防止工作人員出現(xiàn)缺氧而窒息的情況發(fā)生，將煤層中釋放出來(lái)的有毒氣體進(jìn)行有效的排出，保證礦井下的溫度處于正常的范圍內(nèi)，礦井的通風(fēng)系統(tǒng)是為了進(jìn)一步確保煤礦的安全生產(chǎn)。在高瓦斯的礦井中，通風(fēng)機(jī)在主風(fēng)機(jī)以及備風(fēng)機(jī)切換的過(guò)程中會(huì)非常容易發(fā)生瓦斯堆積以及超限等情況，其中的原因主要有兩種：（1）切換的過(guò)程中，風(fēng)機(jī)已經(jīng)停止運(yùn)行但是備風(fēng)機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行。（2）停機(jī)切換方式下，井下整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)短暫停風(fēng)失穩(wěn)。

3.結(jié)語(yǔ)

我國(guó)煤礦機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化水平較低，因此，加快煤礦設(shè)備數(shù)字電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展步伐，將數(shù)字技術(shù)引用工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)中，是目前煤礦企業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)。近年來(lái)，煤炭工業(yè)電氣設(shè)備逐漸朝自動(dòng)化和數(shù)字化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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