黃金礦山電氣自動化控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

劉鵬南

[摘 ? ?要]當前，雖然電氣自動化技術(shù)在我國各個行業(yè)得到廣泛應用，但黃金礦山的自動化控制系統(tǒng)與世界先進水平之間還存在很大的差距。計算機信息技術(shù)與智能技術(shù)的廣泛應用，將其優(yōu)勢逐漸地融合到電氣自動化控制系統(tǒng)中，并應用到礦山的開采作業(yè)中，對企業(yè)采礦的工作效率與企業(yè)的經(jīng)濟效益有重要的價值。文中從礦山的實踐角度出發(fā)，對電氣自動化控制系統(tǒng)在礦山領域的問題進行深入的研究與分析，并提出針對性解決問題的策略，以期給黃金礦山電氣自動化建設工作提供參考和建議。

[關(guān)鍵詞]電氣自動化控制系統(tǒng);設計方案;實現(xiàn)辦法

[中圖分類號]TD67 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）03–000–03

Design and Realization of Electrical Automation Control System in Gold Mine

Liu Peng-nan

[Abstract]Electrical automation technology is widely used in various industries， and there is still a big gap between the automatic control system of gold mines and the world's advanced. The extensive application of computer information technology and intelligent technology has gradually integrated its advantages into the electrical automation control system and applied it to the mining operation of the mine. From the perspective of mining practice， the author conducts in-depth research and analysis on the problems of electrical automation control system in the field of mining， and proposes strategies to solve the problems in a targeted manner， in order to provide references and suggestions for the construction of electrical automation in gold mines.

[Keywords]electrical automation control system， design scheme; realization method

如今，電氣自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地應用到多個行業(yè)領域中，電氣自動化技術(shù)的應用在科技發(fā)展中有非常重要的作用。人工智能技術(shù)是一門新興學科，它是集研究、開發(fā)和模擬功能于一體形成的智能控制系統(tǒng)，利用計算機編程的方式下達指令，指導計算機模擬人類大腦進行信息收集、分析和處理，并給出反饋信息.人工智能技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應用非常廣泛，例如自動化儀表、自動化控制系統(tǒng)、機器人控制以及信息處理等，對提升生產(chǎn)效率、保障生產(chǎn)安全具有重要作用。我國黃金礦山行業(yè)的發(fā)展也應用了電氣自動化技術(shù)，已經(jīng)逐步實現(xiàn)了人工智能與電氣自動化控制技術(shù)的融合應用。本文從電氣自動化控制系統(tǒng)在黃金礦山行業(yè)中的應用進行探索與分析，對如何更好地應用電氣自動化技術(shù)及其在金礦領域的發(fā)展提出相應的策略。

1 電氣自動化工程控制的現(xiàn)狀

電氣自動化技術(shù)在工藝領域中有較高的應用性價值，可有效改善傳統(tǒng)控制技術(shù)的自動化集成程度不高，控制運行效率不足的問題。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)吸收了大數(shù)據(jù)技術(shù)的精髓，將工業(yè)控制系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)和自動化技術(shù)進行深入的融合，簡化了工業(yè)系統(tǒng)的控制流程，提升控制效率的同時提升了運算的速度。電氣自動化技術(shù)是我國工業(yè)技術(shù)發(fā)展的基礎，對于現(xiàn)代工業(yè)體系建設和發(fā)展起到關(guān)鍵性的影響，由當初的進口發(fā)展到現(xiàn)在的自主創(chuàng)新，我國的自動化控制系統(tǒng)正在快速的發(fā)展中。工業(yè)控制系統(tǒng)中所涉及的相關(guān)技術(shù)較多，包括大數(shù)據(jù)技術(shù)、計算機技術(shù)、模糊邏輯技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)等，使我國的工程控制系統(tǒng)在發(fā)展中面臨很多的問題，其問題歸納如下：

（1）我國電氣自動化工程的控制系統(tǒng)已經(jīng)處于世界領先水平，但其中有某些技術(shù)還不夠成熟。雖然我國的自動化控制系統(tǒng)技術(shù)在不斷提升，且在一些特定的領域取得了世界先進的成績，但對我國當今自動化控制水平的發(fā)展應進行全面客觀的評價：集成電路的生產(chǎn)與世界先進之間還存在很大的差距，芯片制造產(chǎn)業(yè)對我國電力控制系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新形成了一定程度的約束，而美國在芯片方面對我國電氣自動化控制系統(tǒng)也有極為不利的影響。另外，傳統(tǒng)礦山電氣自動化控制模型中，因為參數(shù)的變化和模型調(diào)整而引入外來干擾。

（2）我國電氣自動化控制領域的人才比較匱乏。伴隨現(xiàn)代工業(yè)體系的建立，人才是技術(shù)發(fā)展的中堅力量，高端技術(shù)人才是電氣自動化控制系統(tǒng)中最大的資源。開展電氣自動化技術(shù)科研工作必需有團隊的協(xié)作，其中優(yōu)秀的領軍人才尤為重要，頂尖技術(shù)人才的缺乏嚴重制約了工程控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展。另外，復合型核心技術(shù)人才也是科研工作的必須型人才。電氣自動化工程控制系統(tǒng)所涉及的知識非常復雜，科研人才需要具備很強的專業(yè)知識，還要兼具相關(guān)科學知識只是單純掌握某個學科知識是不夠的，因而要不斷促進電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展，高校創(chuàng)新人才的培養(yǎng)非常重要。

2 電氣自動化控制系統(tǒng)的相關(guān)設計方案

對當前我國電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀進行深入分析，歸納出電氣自動化系統(tǒng)在黃金礦山行業(yè)的發(fā)展，有如下3種設計方案。

2.1 提升電氣自動化的集中控制

在黃金礦山開采過程中應用集中化的控制方式，不但可以提升黃金礦的開采工作效率，其另一個優(yōu)勢是進行系統(tǒng)的維修與維護非常便捷，集中化的電氣自動化控制系統(tǒng)可將各種生產(chǎn)功能都集中在一個設備處理器中進行操作，將非常復雜的操作步驟變得更加簡單。當然，集中化控制雖然有很多的應用優(yōu)勢，但仍然存在一定的不足，其主要表現(xiàn)為將所有的設備都接入到1個監(jiān)控設備中，其電纜的數(shù)量繁多，線纜的長度增加會同時影響系統(tǒng)操作的可靠性。集中控制方式系統(tǒng)的設計缺乏對控制點位置的防護，且系統(tǒng)的設計比較簡單。

2.2 合理運用遠程控制的系統(tǒng)方式

傳統(tǒng)電氣工程在運行的階段中，通常需要大量人力對電氣設備進行維護與檢查，這些都需要在現(xiàn)場來進行操作與控制。如此，需要參與作業(yè)的人工需求較大，導致了人力方面的投資在無形中提高，對企業(yè)的經(jīng)濟效益提升帶來不利的影響，同時還降低了電氣工程作業(yè)的效率。電氣自動化控制系統(tǒng)與遠程控制系統(tǒng)兩項技術(shù)相結(jié)合，可以確保礦山生產(chǎn)設備的順利運行。這樣的現(xiàn)代化運行方式與傳統(tǒng)的電氣工程相比較，利用遠程電氣控制方式可以從很大程度上提升自動化控制系統(tǒng)的工作效率及安全性能，為生產(chǎn)建設提供了最大的技術(shù)支持與保障。

2.3 黃金礦山現(xiàn)場實時監(jiān)控的方案設計

電氣工程在設備運行過程中會面臨各式各樣的復雜問題，還會遇到很多的突發(fā)情況，傳統(tǒng)電氣工程運行中需要采用人工監(jiān)控檢查方式，這樣就會出現(xiàn)很多人為造成的不利因素，誘發(fā)一些設備運行的風險，一旦出現(xiàn)故障就很難進行及時的維修處理，不但會降低工作效率，還會對電氣工程的運行情況產(chǎn)生不良的影響。因此，電氣自動化工程控制系統(tǒng)的合理運用可對設備問題與故障進行實時的監(jiān)控與管理，對設備的故障進行安全預警，自動化控制系統(tǒng)通過自行的系統(tǒng)檢測，準確反映出系統(tǒng)存在的問題，并進行安全預警，為人工維修節(jié)約了寶貴的問題排查時間，從而提升電氣自動化控制系統(tǒng)的運行安全，為黃金礦山生產(chǎn)提供了設備的技術(shù)性保障。

3 有效應用電氣自動化控制系統(tǒng)的策略

3.1 提升電氣自動化系統(tǒng)的智能化特征

提升自動化控制系統(tǒng)的智能化技術(shù)可實現(xiàn)現(xiàn)代機械設備的遠程操作與無人操作，利用系統(tǒng)自動檢測技術(shù)可以提升自動化控制系統(tǒng)的安全性與運行效率，遠程操作與無人作業(yè)可有效降低人工生產(chǎn)成本，降低企業(yè)的經(jīng)濟投資，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)效益的最大化程度;由于電氣自動化控制系統(tǒng)有智能化的技術(shù)性特征，可有效降低人工操作的失誤率，使人工檢測出現(xiàn)錯誤的頻率有效降低，進一步加大對自然故障與人為故障的控制力度，降低事故發(fā)生的頻率。同時加強電氣自動化技術(shù)與智能技術(shù)的融合發(fā)展，利用機械設備的遠程控制來體現(xiàn)其智能化的系統(tǒng)特征，對井下的作業(yè)現(xiàn)場發(fā)生安全事故的可能性進行最大程度地降低如圖1所示。

3.2 加強電氣自動化系統(tǒng)的數(shù)字化技術(shù)建設

如今，我國信息技術(shù)發(fā)展的速度非?？?，在數(shù)字化時代，要實現(xiàn)黃金產(chǎn)業(yè)行業(yè)的飛速發(fā)展，必須要加強數(shù)字化技術(shù)建設?？梢詫⒄w礦山數(shù)字化作為一個目標，將其數(shù)據(jù)錄入計算機系統(tǒng)中，從而使電氣自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)其控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的瀏覽與查詢不受時間與空間的限制，并通過網(wǎng)絡安全技術(shù)對其相關(guān)的數(shù)據(jù)進行保護，以此來推動黃金礦山開采項目的數(shù)字化建設與發(fā)展。

4 電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

從我國電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展情況來看，國家加大了現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的投入，在2020年國家出臺了基礎產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，必定會促進自動化工程系統(tǒng)的發(fā)展。我國提出了建設制造強國的戰(zhàn)略，特別是工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展推動了工程控制系統(tǒng)的優(yōu)化，工程控制系統(tǒng)在技術(shù)與性能上都進行了不斷的技術(shù)提升。

（1）在5G技術(shù)全面應用的今天，遠程控制系統(tǒng)技術(shù)必將更加穩(wěn)定，利用5G技術(shù)可實現(xiàn)視頻與畫面的實時傳遞，對傳輸中信息滯后的問題進行了有效地解決，提升了自動化控制系統(tǒng)的先進性與穩(wěn)定性。技術(shù)的創(chuàng)新與優(yōu)化是電氣自動化控制技術(shù)優(yōu)化的未來趨勢，只有不斷優(yōu)化其技術(shù)性能和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，持續(xù)提升運算的速度才能逐漸提升工業(yè)控制系統(tǒng)的技術(shù)水平。

（2）調(diào)查顯示，我國自動化控制系統(tǒng)的標準還未完全統(tǒng)一，不同行業(yè)之間的融合也存在很多的現(xiàn)實問題。比如，當企業(yè)應用了現(xiàn)代化電氣控制系統(tǒng)的生產(chǎn)設備后，如果出現(xiàn)了控制系統(tǒng)的故障，就只能從原采購廠家選擇原來的控制系統(tǒng)，不能與市場其他控制系統(tǒng)通用，未來工程控制系統(tǒng)應當會采用統(tǒng)一的計算標準，對產(chǎn)品的生產(chǎn)周期及產(chǎn)品規(guī)格進行統(tǒng)一的規(guī)劃，減少系統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的資源浪費，以此來幫助企業(yè)節(jié)省人力物力。

電子自動化工程控制系統(tǒng)應當創(chuàng)建統(tǒng)一的標準，將設備的接口端進行統(tǒng)一，逐漸實現(xiàn)行業(yè)的統(tǒng)一標準應用，逐步提升遠程控制系統(tǒng)相互之間的共享性;同時對電氣自動化工程的控制系統(tǒng)安全性進行逐步的提升，完善現(xiàn)代工業(yè)化體系，提升網(wǎng)絡化、流水化控制在現(xiàn)代工業(yè)中系統(tǒng)控制應用的特點。工業(yè)信息化的發(fā)展讓工業(yè)化的生產(chǎn)可以通過系統(tǒng)控制來進行實現(xiàn)，因此網(wǎng)絡安全性問題特別的重要，必須進行逐步的提升。電氣自動化控制系統(tǒng)的安全性是未來自動化控制系統(tǒng)發(fā)展的主要方向，也是工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展的核心要素。

（3）提升電氣自動化控制系統(tǒng)的創(chuàng)新性探索：想要更好地將電氣自動化技術(shù)應用到黃金礦山中，必須不斷地進行行業(yè)發(fā)展與技術(shù)發(fā)展的融合，對自動化控制系統(tǒng)進行進一步的創(chuàng)新技術(shù)研究。在技術(shù)應用的實際情況中，我們應當提升電氣自動化控制系統(tǒng)操作相關(guān)人員的工作水平，有專業(yè)的自動化、機械設備操作技術(shù)，能深入理解電氣自動化控制技術(shù)的理論知識，有足夠的能力利用自動化控制技術(shù)為礦山的開采作出貢獻，為企業(yè)帶來更加可觀的經(jīng)濟效益。在不斷的工作實踐中，將理論與實踐相結(jié)合，并不斷的總結(jié)經(jīng)驗，對電氣自動化控制系統(tǒng)的性能不斷地進行研究與探索，不斷地推動自動化控制系統(tǒng)的建設與發(fā)展。

5 結(jié)束語

總的來說，世界經(jīng)濟一體化的新時代環(huán)境中，我國電氣自動化工程控制系統(tǒng)必然會持續(xù)地發(fā)展，人才培養(yǎng)作為科技發(fā)展的中堅力量，科技發(fā)展必須有創(chuàng)新型、綜合型的現(xiàn)代人才作為支撐。找準發(fā)展的方向，進行自主的創(chuàng)新科技發(fā)展，推動電氣自動化控制系統(tǒng)發(fā)展的同時促進我國的經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。從目前我國黃金礦山的電氣自動化控制系統(tǒng)的行業(yè)發(fā)展情況來看，仍然有很大的發(fā)展空間，需要行業(yè)內(nèi)的技術(shù)人才不斷的鉆研技術(shù)理論，在自動化系統(tǒng)應用的過程中不斷地總結(jié)經(jīng)驗。將自動化控制系統(tǒng)的技術(shù)更好的應用在黃金礦山的領域建設中，為我國的電氣自動化控制技術(shù)與礦山行業(yè)的經(jīng)濟建設帶來更大的效益。

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