機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)在煤礦中的研究與應(yīng)用

許曉林

摘? 要：煤礦是我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長的不竭動力源泉，新時期現(xiàn)代化技術(shù)和設(shè)備廣泛應(yīng)用，極大的促進(jìn)煤礦智能化、數(shù)字化和自動化發(fā)展。煤礦機(jī)電設(shè)備類型逐漸多樣，數(shù)量也隨之增加，在提升煤礦生產(chǎn)效率的同時，也對新時期的機(jī)電設(shè)備規(guī)范化管理提出了更高的要求。在煤礦生產(chǎn)和管理中，通過機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)信息遠(yuǎn)程上傳和下載，打破時間和空間限制實(shí)時獲取和共享機(jī)電設(shè)備信息，推動煤礦企業(yè)更高層次發(fā)展。文章就煤礦中機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)應(yīng)用展開分析，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況給出了建議。

關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn);機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng);生產(chǎn)管理;設(shè)備故障;數(shù)字化

中圖分類號：TD67 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）35-0164-02

Abstract： Coal mine is the inexhaustible power source of China's sustained economic growth. Modern technology and equipment are widely used in the new period， which greatly promotes the development of coal mine intelligence， digitalization and automation. The types of mechanical and electrical equipment in coal mine are gradually diversified， and the number is also increasing， which not only improves the production efficiency of coal mine， but also puts forward higher requirements for the standardized management of mechanical and electrical equipment in the new period. In coal mine production and management， through the application of electromechanical remote management system， remote uploading and downloading of information can be realized， real-time access and sharing of mechanical and electrical equipment information can be broken through time and space restrictions， and coal mining enterprises can be promoted to a higher level of development. This paper analyzes the application of mechanical and electrical remote management system in coal mine， and gives some suggestions according to the actual situation of production.

Keywords： coal mine production; electromechanical remote management system; production management; equipment failure; digitization

煤礦企業(yè)市場競爭愈加激烈，如何提升企業(yè)核心競爭優(yōu)勢，引進(jìn)現(xiàn)代化技術(shù)，推動企業(yè)自動化、信息化、數(shù)字化發(fā)展是必然選擇。在煤礦生產(chǎn)管理中，通過機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的應(yīng)用，充分發(fā)揮遠(yuǎn)程控制技術(shù)優(yōu)勢打破時間和空間限制，遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障問題，減少人工勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備智能化、數(shù)字化管理，維護(hù)機(jī)電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。綜合分析機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)在煤礦中應(yīng)用研究，充分了解遠(yuǎn)程控制技術(shù)優(yōu)勢，尋求合理措施靈活運(yùn)用到生產(chǎn)中。

1 機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)功能概述

煤礦企業(yè)的機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)功能多樣，主要是為了實(shí)時監(jiān)控機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，結(jié)合檢查結(jié)果來匯總分析，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備管理、用電量和機(jī)電考核等現(xiàn)場管理工作。將不同生產(chǎn)區(qū)域機(jī)電設(shè)備匯總信息直觀展現(xiàn)，如：機(jī)電設(shè)備投運(yùn)總數(shù)、設(shè)備庫存數(shù)量、故障維修設(shè)備和待投運(yùn)設(shè)備數(shù)量，以及工作明細(xì)等信息。通過此種方式，實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電設(shè)備集中統(tǒng)一管控[1]。

1.1 系統(tǒng)模塊

在煤礦生產(chǎn)中機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)應(yīng)用，涵蓋多個模塊，包括：遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸模塊、遠(yuǎn)程控制終端模塊、現(xiàn)場設(shè)備檢測與控制模塊等。作為機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的中心，遠(yuǎn)程控制終端模塊基于現(xiàn)代信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和局域網(wǎng)技術(shù)控制，通過對機(jī)電設(shè)備實(shí)時監(jiān)控和分析，調(diào)整機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)[2]。遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸模塊，在信息技術(shù)支持下建立數(shù)據(jù)傳輸和控制通道，有助于高效上傳和下載信息。設(shè)備監(jiān)測與控制模塊，形成監(jiān)控一體化系統(tǒng)，整合自動化控制技術(shù)和現(xiàn)代監(jiān)控技術(shù)，自動提取機(jī)電設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，在控制終端處理下實(shí)時監(jiān)控機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況。

1.2 結(jié)構(gòu)模式

機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上建立，結(jié)構(gòu)模式有B/S、C/S模式兩種。C/S模式結(jié)構(gòu)相較于B/S模式簡單，核心部件在系統(tǒng)兩側(cè)分布，客戶端下達(dá)訪問數(shù)據(jù)信息的請求，服務(wù)端將結(jié)果返回客戶端。B/S模式內(nèi)部結(jié)構(gòu)相較于C/S模式合理，可以契合不同礦山企業(yè)實(shí)際情況，細(xì)化多個機(jī)電設(shè)備管理層次，各層次均實(shí)行開放接入形式，具有較強(qiáng)的兼容性能[3]。同時，隨著機(jī)電設(shè)備監(jiān)控技術(shù)水平和自動化控制水平提升，系統(tǒng)功能也向多樣化發(fā)展。

1.3 系統(tǒng)功能

其一，移動端功能?？茖W(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新，多數(shù)的煤礦井下選擇4G或WiFi等手機(jī)通訊，基于此類通信方式，通過智能終端APP即可查詢井下設(shè)備運(yùn)行情況，促使相關(guān)工作人員實(shí)時掌握設(shè)備運(yùn)行情況，集中統(tǒng)一管理設(shè)備運(yùn)行情況;基于機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，遠(yuǎn)程為工作人員下達(dá)工作任務(wù)，及時反饋和匯總機(jī)電設(shè)備相關(guān)信息[4]。

其二，系統(tǒng)預(yù)警功能。機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的系統(tǒng)預(yù)警功能，可以發(fā)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備異常情況，并及時預(yù)警和處理。通過機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)和定位系統(tǒng)結(jié)合，實(shí)時監(jiān)控和跟蹤礦井設(shè)備運(yùn)行情況，定位設(shè)備位置，提供設(shè)備電量超計劃預(yù)警、周期性檢查預(yù)警、責(zé)任單位機(jī)電事故預(yù)警、大修超時預(yù)警等功能。警示管理人員充分履行職責(zé)，及時維修和養(yǎng)護(hù)礦井機(jī)電設(shè)備，降低設(shè)備故障幾率，延長設(shè)備使用性能和使用壽命，為后續(xù)礦井作業(yè)安全提供堅實(shí)保障，對于推動礦井的數(shù)字化、智能化發(fā)展意義深遠(yuǎn)[5]。

2 機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用的必要性

隨著社會對煤礦資源需求度的持續(xù)增長，經(jīng)過長期的無度開采消耗后，便于開采的礦山資源逐漸減少，開采難度較大的礦山隨之增加。由于礦山自身的條件限制，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，現(xiàn)場安全隱患諸多，不便于人員長期停留[6]。但是，煤礦開采中，大量的機(jī)電設(shè)備需要人員長期停留，實(shí)時控制設(shè)備運(yùn)行情況，工作人員也需要長期留在煤礦開采現(xiàn)場，一定程度上加劇了機(jī)電設(shè)備和工作人員的安全沖突。

在這樣的背景下，在礦山機(jī)電設(shè)備管理中應(yīng)用遠(yuǎn)程控制技術(shù)，可以保證煤礦生產(chǎn)活動高效進(jìn)行同時，為工作人員生命財產(chǎn)安全提供堅實(shí)保障。但是，縱觀我國當(dāng)前礦山機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)運(yùn)行情況來看，配套管理制度落實(shí)不充分，管理主體模糊不清，機(jī)電設(shè)備維護(hù)水平不高，極大的影響到礦山生產(chǎn)活動高效開展。究其根本，機(jī)電設(shè)備分散在礦山各區(qū)域，不同位置機(jī)電設(shè)備有著不同管理主體[7]?；谶h(yuǎn)程控制技術(shù)，可以打破時間和空間限制，解決管理主體和機(jī)電設(shè)備安全沖突，形成扁平化機(jī)電設(shè)備管理體系，在提升機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)運(yùn)行水平方面大有裨益。

煤礦生產(chǎn)管理活動中，基于機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)提升設(shè)備信息化、自動化和數(shù)字化水平，創(chuàng)設(shè)便于后續(xù)煤礦開采中機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)應(yīng)用的條件，保障機(jī)電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3 機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式

不同煤礦企業(yè)生產(chǎn)需求不同，對機(jī)電設(shè)備的控制需求也有所差異，因此要結(jié)合實(shí)際情況選擇多種實(shí)現(xiàn)方式應(yīng)用機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，具體有完成型、保持型、完全型和人機(jī)交互型等幾種。

（1）完成型。完成型的機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，系統(tǒng)下達(dá)指令到機(jī)電設(shè)備，控制機(jī)電設(shè)備自主生產(chǎn)作業(yè)，全過程監(jiān)控設(shè)備不會施加干預(yù)，任務(wù)完成后反饋信息給監(jiān)控系統(tǒng)。（2）保持型。系統(tǒng)監(jiān)控端下達(dá)控制指令給機(jī)電設(shè)備，機(jī)電設(shè)備自動化執(zhí)行復(fù)雜指令，監(jiān)控設(shè)備負(fù)責(zé)監(jiān)控機(jī)電設(shè)備動作完成情況，并非是控制功能，必要情況下才會干預(yù)機(jī)電設(shè)備動作，此種遠(yuǎn)程控制模式自動化水平較高，可以完全實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備自動化運(yùn)行。（3）完全型。此種控制方式由監(jiān)控中心承擔(dān)設(shè)備所有控制權(quán)，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)完成設(shè)備所有操控動作，日常礦井開采中應(yīng)用較少，更適合特殊情況下應(yīng)用。（4）人機(jī)交互型。此種遠(yuǎn)程控制方式，強(qiáng)調(diào)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中在通信系統(tǒng)支持下，創(chuàng)建操作人員和機(jī)電設(shè)備信息交互通訊渠道，通過信息交互了解任務(wù)執(zhí)行情況，控制自動化水平較高。

4 機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)應(yīng)用中，需要把握系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，包括故障診斷技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)以及延遲處理技術(shù)等。

（1）故障診斷技術(shù)。機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的一個核心技術(shù)，即故障診斷技術(shù)。此項技術(shù)可以遠(yuǎn)程診斷礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況，判斷是否存在故障，避免機(jī)電設(shè)備在危險環(huán)境下運(yùn)行操作。具體是基于故障診斷技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)整合，礦井下設(shè)立多個監(jiān)測點(diǎn)，實(shí)時采集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，輸入到信息綜合診斷中心集中處理，分析診斷礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況。（2）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)。此項技術(shù)進(jìn)一步細(xì)化為管理程序設(shè)計和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計兩方面，結(jié)合礦山設(shè)備類型和特性，優(yōu)化數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計，在實(shí)時數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上現(xiàn)場動態(tài)修改控制內(nèi)容，遠(yuǎn)程發(fā)送請求和遙控指令。（3）現(xiàn)場總線技術(shù)。整合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立的機(jī)電設(shè)備監(jiān)控和信息傳輸系統(tǒng)，不同礦山機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)特性有所不同，總線設(shè)計中要充分契合實(shí)際情況和管控要求，盡可能減少生產(chǎn)環(huán)境對數(shù)據(jù)總線的不良影響，生產(chǎn)活動高效有序進(jìn)行。（4）延遲處理技術(shù)。此項技術(shù)整合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢，可以實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程控制，但是現(xiàn)有技術(shù)想要完全達(dá)成實(shí)施控制難度較大，不可避免的出現(xiàn)信息延遲相應(yīng)的情況。對此，可以適當(dāng)減少通信數(shù)據(jù)量，實(shí)行全雙工通信快速交換模式，有效應(yīng)對數(shù)據(jù)延遲響應(yīng)情況。

礦山機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用，所起到的作用較為突出，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況，并及時發(fā)現(xiàn)故障問題，警示相關(guān)工作人員及時處理。但是，由于現(xiàn)有技術(shù)條件限制，機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)還存在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確性和網(wǎng)絡(luò)接入等問題，亟待進(jìn)一步改進(jìn)和完善，以求保證礦山機(jī)電設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，提升礦山生產(chǎn)效率和效益。

5 結(jié)束語

綜上所述，煤礦生產(chǎn)管理中應(yīng)用機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，充分發(fā)揮現(xiàn)代化技術(shù)手段優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)全面監(jiān)控，提升管理效率的同時，減少人工勞動強(qiáng)度和作業(yè)成本，推動礦井智能化和數(shù)字化發(fā)展。當(dāng)前煤礦行業(yè)科技水平不斷提升，大力推行機(jī)電遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，有助于帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，為企業(yè)持續(xù)發(fā)展提供堅實(shí)保障。

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