智能控制在采礦機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用

夏強 毛宗普 曲鵬飛

摘要：智能控制技術(shù)具有高度智能化、最大限度減少人工控制、高度精準化控制等一系列技術(shù)優(yōu)勢，在未來礦山機電一體化系統(tǒng)發(fā)展過程中，智能控制系統(tǒng)將為各類礦山機械實現(xiàn)精確自主控制提供基礎(chǔ)，本文將對智能控制技術(shù)在礦山機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用進行分析。

關(guān)鍵詞：智能控制技術(shù);礦山工業(yè);機電一體化系統(tǒng)

1.智能控制系統(tǒng)及礦山機電一體化系統(tǒng)概述

目前來看，各類礦山機械在實際作業(yè)中既需要滿足需求同時也要保障運行的安全性，不論是井上還是井下，礦山工業(yè)作業(yè)過程中面臨很多設(shè)備技術(shù)方面的問題，各種機械設(shè)備及能源消耗相對較大，且在機械控制方面也需要做到精準控制和快速反應(yīng)。礦山機電一體化系統(tǒng)在各類礦山機械中均有應(yīng)用，相關(guān)技術(shù)貫穿于各類礦山機械的動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)等部位，可以說機電一體化技術(shù)及其所形成的相關(guān)系統(tǒng)是礦山機械在現(xiàn)代化發(fā)展過程中實現(xiàn)一系列高效安全目標的關(guān)鍵基礎(chǔ)。而智能控制技術(shù)則是現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的主要方向，智能控制與傳統(tǒng)控制技術(shù)相比，其所展現(xiàn)出的優(yōu)勢非常明顯，既往在礦山機械控制過程中控制系統(tǒng)僅能針對既定已編程項目來執(zhí)行相關(guān)控制指令，而對于一些控制編程以外的控制需求則無法滿足，另外其整體控制精度與現(xiàn)代化礦山工業(yè)開采作業(yè)需求有一定差距，而智能控制技術(shù)則能夠最大限度發(fā)揮其自主控制功能，類似于人腦智能控制系統(tǒng)，在相關(guān)控制工作中，能夠針對當前設(shè)備所處情況進行智能分析，結(jié)合相關(guān)設(shè)備的具體工作性能，對其發(fā)出相應(yīng)的控制指令，使其當前工作狀態(tài)更加適合于目前所面臨的作業(yè)環(huán)境，達到高效安全作業(yè)的目的。智能控制系統(tǒng)具有非線性控制、控制學習、自主判斷、高層控制等諸多技術(shù)優(yōu)勢，相較于礦山機械傳統(tǒng)機電一體化控制系統(tǒng)，應(yīng)用智能控制技術(shù)后，各類礦山機械設(shè)備將最大限度擺脫對人工操作的依賴。

2智能控制在礦山機電一體化系統(tǒng)的具體應(yīng)用

2.1在采礦操作中的具體應(yīng)用

智能控制在礦山機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅能實時對數(shù)據(jù)進行在線傳輸，還能夠及時對各種機電設(shè)備的運行狀態(tài)進行全面的掌控，因此在礦井整體工作流程中，能夠?qū)ぷ髦械母黜椉毠?jié)有明確地了解和掌握。此外，相關(guān)的工作人員需要積極的利用智能通信技術(shù)，將各種需要處理的數(shù)據(jù)及時進行分析，并傳輸?shù)街锌赜嬎銠C系統(tǒng)中，這樣才能根據(jù)礦山特點和實際操作的相應(yīng)指令進行開采工作，確保機電一體化系統(tǒng)運行的整體效率。此外，煤炭企業(yè)還需要充分的對系統(tǒng)運行中的點檢工作加以重視，利用智能點檢代替原有的人工點檢工作，這樣才能更好地解決人工點檢工作中存在的遺漏和誤差問題，不斷提升智能控制系統(tǒng)整體的工作質(zhì)量和效率。

2.2在礦井生產(chǎn)監(jiān)測中的應(yīng)用

智能控制在礦井機電一體化系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，能在一定程度上對礦井中的生產(chǎn)工作進行實時動態(tài)監(jiān)測，對設(shè)備在運行中出現(xiàn)的故障進行診斷和自動警報，智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用能有效提升礦井生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，保證系統(tǒng)整體運行的安全性和完善性?？偟膩碚f，對于在線監(jiān)測功能，智能控制技術(shù)能夠?qū)C電設(shè)備的電動機、工作裝置、液壓設(shè)備以及制動系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行有效監(jiān)測，并且根據(jù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)結(jié)果安排后續(xù)礦井生產(chǎn)工作的流程和內(nèi)容。此外，對于故障診斷和自動報警功能兩個方面來講，智能控制技術(shù)能確保設(shè)備在出現(xiàn)異常故障情況時，可自動對故障進行診斷，并且及時發(fā)出警報提醒管理人員對設(shè)備進行檢修，在了解異常故障發(fā)生的原因和位置后，及時安排維修技術(shù)人員對設(shè)備進行檢修。

2.3在煤礦提升設(shè)備中的應(yīng)用

煤礦運輸提升設(shè)備作為煤礦生產(chǎn)的基礎(chǔ)和前提，良好的運行能夠保證煤礦生產(chǎn)的實際質(zhì)量，可以為后續(xù)在不同工作環(huán)節(jié)中提供安全保障，企業(yè)需要加強設(shè)備提升的重視程度。在煤礦運輸提升設(shè)備中有效地將智能控制系統(tǒng)進行應(yīng)用，能在最大程度上提升設(shè)備整體運行效率和自動化操作程度，為煤礦順利生產(chǎn)提供有效地保障。簡單來說，智能化煤礦提升設(shè)備主要包括交流提升機和直流提升機兩種設(shè)備類型。其中交流提升機具有容量大，可以突破裝機限制的優(yōu)點，實現(xiàn)無人自動操控，這也是提升礦山機電自動化水平的重要標志。而直流提升機主要依賴電子驅(qū)動和機械化結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)對設(shè)備自動化的操控，是現(xiàn)階段自動化程度最高的提升設(shè)備。

2.4在工程機械防撞系統(tǒng)中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，大型電機車碰撞問題是礦山生產(chǎn)中面臨的重要問題內(nèi)容，對礦井生產(chǎn)工作的安全性有著極為嚴重的不良影響，同時電機車碰撞不僅會造成車輛的損壞，還會導致技術(shù)人員的傷亡情況。因此，為了能夠有效解決此類問題，企業(yè)需要將智能控制系統(tǒng)嵌入電機車的防碰撞系統(tǒng)中，主要是在對信號接收和發(fā)射、聲光報警和控制等不同的模塊中進行使用，可以通過單片機來控制電機車距離以及運行速度，并且如果電車在預定值范圍內(nèi)出現(xiàn)相遇情況，可及時發(fā)出警報，從而降低電機車出現(xiàn)碰撞導致安全事故發(fā)生的概率。

2.5在礦山建筑機電工程中的應(yīng)用

智能控制在礦山機電一體化建設(shè)的過程中，建筑工程也是重要的組成內(nèi)容，科學地將智能控制應(yīng)用到建筑工程中，也是確保企業(yè)建筑安全和便利的前提。將智能控制應(yīng)用到建筑各行業(yè)，可以將自然光更合理的轉(zhuǎn)變成照明使用的光源，降低建筑工程成本的支出，同時也節(jié)約能源的實際使用。另外，智能控制系統(tǒng)具有監(jiān)控程序，也可及時為企業(yè)提供警報，一旦礦山發(fā)生火災(zāi)，智能控制系統(tǒng)可以對外界溫度變化有著及時的感應(yīng)，并且向工作人員發(fā)出警報，保證礦井工作人員和值班管理人員能及時地開展救援工作，降低企業(yè)的經(jīng)濟損失和人員傷亡情況。同時，還能夠?qū)⒕瘓蟀l(fā)生的信息技術(shù)應(yīng)用到管理系統(tǒng)中，對礦井下較為薄弱的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行分析，消防人員也可以根據(jù)分析的數(shù)據(jù)結(jié)果，做好針對性的救援準備工作，選擇科學合理的救援手段，從而降低企業(yè)的經(jīng)濟損失，進一步對工作人員的生命安全進行保障。

3.智能控制系統(tǒng)應(yīng)用于礦山生產(chǎn)中的具體途徑

3.1方案規(guī)劃設(shè)計

因為礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的復雜性，智能控制系統(tǒng)應(yīng)用于礦山生產(chǎn)時，可以利用智能控制系統(tǒng)中的近似函數(shù)技術(shù)，將自動化控制參數(shù)依據(jù)實際情況構(gòu)建數(shù)字模型，利用智能控制系統(tǒng)技術(shù)中的模擬器系統(tǒng)，實現(xiàn)礦井生產(chǎn)控制系統(tǒng)的設(shè)計目的。

3.2優(yōu)化方案設(shè)計

傳統(tǒng)的礦井智能控制系統(tǒng)的設(shè)計多結(jié)合實際控制導致系統(tǒng)實際運行時，故障經(jīng)常發(fā)生。因此，在設(shè)計智能控制系統(tǒng)的當中，注意理論支持，多貼近符合科學的系統(tǒng)設(shè)計原理，確保系統(tǒng)的正常運行。因此在設(shè)計礦井智能控制系統(tǒng)時，優(yōu)先將先進的計算機技術(shù)應(yīng)用于該系統(tǒng)設(shè)計中，能夠有效縮短礦井生產(chǎn)時間，提高礦井生產(chǎn)效率，提高礦井的經(jīng)濟效益。

3.3礦井生產(chǎn)設(shè)備的智能診斷

礦井生產(chǎn)設(shè)備在正常的工作期間，經(jīng)常出現(xiàn)問題，出現(xiàn)的許多問題都具有非線性的特點，為了規(guī)避礦井控制系統(tǒng)這方面的問題，引入智能控制系統(tǒng)技術(shù)，能夠提高礦井生產(chǎn)控制系統(tǒng)的檢索效率，縮短礦井生產(chǎn)設(shè)備故障問題的解決時間，提升礦井的經(jīng)濟效益。

4結(jié)束語

綜上所述，在實際工程開展的環(huán)節(jié)中，需要工作人員具有較強的專業(yè)水平，如果水平和技能都沒有符合相應(yīng)的標準，會對礦山工程的實際開展造成嚴重的影響，同時還需要工作人員具備較強的隨機應(yīng)變能力，能對一些突發(fā)狀況進行處理。在信息技術(shù)和科學技術(shù)的不斷發(fā)展下，所有工程項目都在朝著智能化、自動化和信息化的方向發(fā)展。

參考文獻：

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[2]馬德健.智能控制在礦山機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].礦業(yè)裝備，2020（05）：168-169.

[3]葛進生.智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].礦業(yè)裝備，2019（03）：154-155.

作者簡介：

夏強，性別：男，民族：漢，出生年月：1978年8月，籍貫：河南杞縣，學歷：本科，職稱：助理工程師（礦山機電），工作單位： 新鄭煤電有限責任公司，研究方向：礦山機電智能化。

毛宗普，性別：男，民族：漢，出生年月：1985年6月，籍貫：河南鄭州，學歷：本科，職稱：助理工程師，工作單位： 河南省新鄭煤電有限責任公司，研究方向：采礦工程。

曲鵬飛，性別：男，民族：漢，出生年月：1989年7月，籍貫：河南許昌，學歷：本科，職稱：助理工程師，工作單位： 河南省新鄭煤電有限責任公司，研究方向：采礦工程。