基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)電自動(dòng)化控制分析

張偉 劉憲兵

摘 要：近年來(lái)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，煤礦機(jī)電領(lǐng)域便屬于其中代表?；诖?，本文簡(jiǎn)單分析煤礦領(lǐng)域物理網(wǎng)機(jī)電自動(dòng)化控制思路，并深入探討物聯(lián)網(wǎng)的具體應(yīng)用，以供業(yè)內(nèi)人士參考。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);機(jī)電自動(dòng)化控制;煤礦

引言：在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下，機(jī)電自動(dòng)化控制的開(kāi)放性、集成化、多樣性、智能化特點(diǎn)日漸顯著，煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制因此實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)足進(jìn)步。為更好服務(wù)于煤礦生產(chǎn)，正是本文研究的目標(biāo)所在。

1.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用思路

機(jī)電自動(dòng)化控制在較為惡劣、復(fù)雜環(huán)境中的應(yīng)用較為廣泛，由此開(kāi)展的遠(yuǎn)程控制能夠保證機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行，同時(shí)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)相關(guān)設(shè)備，有效控制人力資源。對(duì)于基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)電自動(dòng)化控制來(lái)說(shuō)，具體應(yīng)用思路主要涉及以下幾個(gè)方面：第一，開(kāi)展基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全面管理和控制，依托信息化系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠負(fù)責(zé)收集信息，運(yùn)行過(guò)程中機(jī)電設(shè)備的狀態(tài)信息可由此隨時(shí)查看，進(jìn)而為設(shè)備維護(hù)、養(yǎng)護(hù)提供依據(jù);第二，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用還需要保證數(shù)據(jù)安全，這是由于設(shè)備操作、運(yùn)行很容易產(chǎn)生誤差，這種誤差會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)波動(dòng)并對(duì)生產(chǎn)造成影響，而通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全面監(jiān)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)，即可保證數(shù)據(jù)信息波動(dòng)處于合理范圍;第三，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠監(jiān)控重要設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，相關(guān)故障可由此及時(shí)發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而降低機(jī)電設(shè)備故障率;第四，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)信息需要由專(zhuān)業(yè)人員負(fù)責(zé)監(jiān)控，進(jìn)而保證生產(chǎn)的穩(wěn)定和安全，在設(shè)備的無(wú)線通訊功能支持下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可提升機(jī)電自動(dòng)化控制的效率，同時(shí)更好挖掘數(shù)據(jù)格式幀數(shù)、以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)資源，進(jìn)而更好服務(wù)于機(jī)電自動(dòng)化控制[1]。

2.物聯(lián)網(wǎng)具體應(yīng)用

2.1平臺(tái)設(shè)計(jì)

在基于物聯(lián)網(wǎng)的煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制中，這種控制一般需要依托智能控制平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，典型的智能控制平臺(tái)主要由各類(lèi)傳感器、設(shè)備巡檢記錄儀、服務(wù)器等組成，具體由工程師站、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、遠(yuǎn)端運(yùn)維終端、Web及應(yīng)用服務(wù)器、溫度傳感器、速度傳感器、振動(dòng)傳感器、無(wú)線基站、核心交換機(jī)、環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)交換機(jī)、設(shè)備標(biāo)志卡、設(shè)備巡檢記錄儀等組成，工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)、具體管理需求在該平臺(tái)中極為關(guān)鍵。依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，煤礦機(jī)電智能控制系統(tǒng)需要應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)編碼規(guī)則，傳感器監(jiān)測(cè)點(diǎn)、機(jī)電設(shè)備需要由此開(kāi)展唯一性編碼管理，同時(shí)明確監(jiān)測(cè)點(diǎn)與設(shè)備的關(guān)聯(lián)關(guān)系，系統(tǒng)可由此對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)展示，機(jī)電設(shè)備協(xié)同控制也能夠基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況針對(duì)性實(shí)現(xiàn)。考慮到巡檢管理需要，系統(tǒng)還需要設(shè)法關(guān)注巡檢工作的編制計(jì)劃、指派任務(wù)、記錄過(guò)程、處理異常等功能，日常檢查、過(guò)程執(zhí)行、計(jì)劃管理、指標(biāo)分析屬于其中關(guān)鍵，全生命周期的煤礦機(jī)電設(shè)備管理可在系統(tǒng)支持下實(shí)現(xiàn)，煤礦安全高效生產(chǎn)能夠更好得到保障，平臺(tái)功能可細(xì)分為基礎(chǔ)信息管理、設(shè)備巡檢、設(shè)備在線監(jiān)控、綜合應(yīng)用分析[2]。

2.2基礎(chǔ)信息管理

基礎(chǔ)信息管理功能由設(shè)備臺(tái)賬、無(wú)源標(biāo)志庫(kù)、數(shù)據(jù)字典、用戶(hù)權(quán)限組成，設(shè)備臺(tái)賬能夠?qū)⒃O(shè)備檔案、設(shè)備圖紙等信息向平臺(tái)同步，無(wú)源標(biāo)志庫(kù)負(fù)責(zé)設(shè)備銘牌、巡檢人員身份等信息的存儲(chǔ)，這類(lèi)信息的唯一性管理能夠在設(shè)備巡檢記錄儀和無(wú)源標(biāo)志卡支持下實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)字典用于定義和描述傳感器、監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)項(xiàng)等內(nèi)容，用戶(hù)權(quán)限可按照設(shè)備管理人員、各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、維修人員等針對(duì)性分配。

2.3設(shè)備巡檢

設(shè)備巡檢功能由四部分組成，包括日常巡檢、計(jì)劃編制、工單管理、故障處理。日常巡檢功能支持下的巡檢人員可按照固定路線和地點(diǎn)進(jìn)行地址標(biāo)志卡刷取，系統(tǒng)可自動(dòng)進(jìn)行記錄并提供需要巡檢的機(jī)電設(shè)備信息，巡檢工作可由此高質(zhì)高效開(kāi)展;計(jì)劃編制需要結(jié)合設(shè)備巡檢人員情況、機(jī)電設(shè)備分布及運(yùn)行現(xiàn)狀，以此在系統(tǒng)中編制人員及設(shè)備巡檢計(jì)劃;工單管理主要聚焦機(jī)電設(shè)備維修、保養(yǎng)、異常事件，系統(tǒng)的任務(wù)派單管理基于工單開(kāi)展，巡檢人員能夠在系統(tǒng)的消息提醒下開(kāi)展任務(wù);故障處理同樣可基于系統(tǒng)任務(wù)派單完成，排查和處理效率、效果可有效提升。

2.4設(shè)備在線監(jiān)控

設(shè)備在線監(jiān)控功能包括協(xié)同控制、分級(jí)報(bào)警、監(jiān)測(cè)點(diǎn)配置、實(shí)時(shí)展示、故障定位、集成系統(tǒng)管理。協(xié)同控制可基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、機(jī)電設(shè)備間的關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)，關(guān)聯(lián)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、關(guān)聯(lián)設(shè)備屬于其中核心;分級(jí)報(bào)警需要以報(bào)警持續(xù)時(shí)間和報(bào)警值為依據(jù)，結(jié)合消息推送、語(yǔ)音等方式，不同崗位可實(shí)現(xiàn)分級(jí)別的異常信息報(bào)警提醒;監(jiān)測(cè)點(diǎn)配置主要涉及監(jiān)測(cè)點(diǎn)名稱(chēng)、類(lèi)型、編號(hào)、量程、關(guān)聯(lián)關(guān)系等內(nèi)容，系統(tǒng)能夠?qū)ο嚓P(guān)配置表進(jìn)行自動(dòng)讀取，進(jìn)而自動(dòng)完成配置;實(shí)時(shí)展示主要采用列表形式，煤礦機(jī)電設(shè)備可由此通過(guò)矢量化圖形直觀展示運(yùn)行狀態(tài)及具體參數(shù);故障定位需要以各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的歷史、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為依據(jù)，依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和算法快速定位故障，故障原因明確及快速處理可由此實(shí)現(xiàn);集成系統(tǒng)管理主要涉及設(shè)備基礎(chǔ)信息，如系統(tǒng)名稱(chēng)、編號(hào)、類(lèi)型及數(shù)據(jù)接入方式等。

2.5綜合應(yīng)用分析

綜合應(yīng)用分析同樣屬于煤礦物聯(lián)網(wǎng)機(jī)電智能控制平臺(tái)的重要功能，該功能可細(xì)分為使用率分析、故障診斷、到崗考核、能效分析。使用率分析可通過(guò)平臺(tái)對(duì)機(jī)電設(shè)備一定期限內(nèi)的使用記錄進(jìn)行分析;故障診斷主要以歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、巡檢數(shù)據(jù)、累計(jì)數(shù)據(jù)為依據(jù)，診斷過(guò)程需使用累計(jì)、參數(shù)類(lèi)比等方法;到崗考核需聚焦故障處理、設(shè)備巡檢情況，以此考核巡檢人員;能效分析需要結(jié)合關(guān)鍵生產(chǎn)指標(biāo)和煤礦機(jī)電設(shè)備能耗情況，進(jìn)而明確全礦能效。

結(jié)論：綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)在機(jī)電自動(dòng)化控制領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值極高。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的煤礦物聯(lián)網(wǎng)機(jī)電智能控制平臺(tái)，則直觀展示了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體應(yīng)用。為更好用于機(jī)電自動(dòng)化控制，精細(xì)化管理理念的融入、新型算法的應(yīng)用同樣需要得到重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙瑞祥.煤礦設(shè)備智能化點(diǎn)檢系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2020（12）：128-130.

[2]車(chē)巍.基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)電設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)探討[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（35）：76-77.

作者簡(jiǎn)介：

張 偉（1973年4月——），男，漢，籍貫：山東省寧陽(yáng)市，大專(zhuān)，助理工程師，研究方向：機(jī)械電氣。

劉憲兵（1975年10月——），男，漢，籍貫：山東省濟(jì)南市，大學(xué)，助理工程師，研究方向：機(jī)械電氣。