煤礦機電一體化在煤礦機械中的應用

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【摘要】隨著我國科技水平的快速提升，煤礦企業(yè)的科技化進程也不斷加快。機電一體技術作為煤礦企業(yè)的重要施工技術，對煤礦企業(yè)的機械化發(fā)展有著重要的意義。本文通過分析目前煤礦企業(yè)機電管理所存在的問題，對煤礦機電一體化技術在煤礦機械中的應用進行探究，并對其未來的發(fā)展方向進行論述，以供參考。

【關鍵詞】煤礦企業(yè)；機電一體化技術；機械

1煤礦企業(yè)機電管理所存在的問題

1.1落后的地面控制系統(tǒng)

地面控制系統(tǒng)的好壞直接決定了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成效。然而，由于我國地面控制系統(tǒng)與其他發(fā)達國家相比較為落后，且在實際應用過程中還存在較多的缺陷與不足，嚴重阻礙了我國煤礦企業(yè)的正常發(fā)展。地面控制系統(tǒng)的落后，致使我國煤礦企業(yè)的事故發(fā)生率較高，無法實現(xiàn)長時間的生產(chǎn)作業(yè)，對企業(yè)發(fā)展造成了不利的影響。地面控制系統(tǒng)通常具備較高的復雜性，其組成內(nèi)容較為繁雜。我國的大部分煤礦企業(yè)為提高生產(chǎn)安全性，而大量引用國外的先進設備。然而，由于設備的集成性較低，極大程度上影響了生產(chǎn)效率。此外，存在較多的煤礦企業(yè)過于重視硬件、忽視軟件的現(xiàn)象，在硬件設施上投入過多的資金，而缺乏完善的軟件設施，致使整個煤礦地面控制系統(tǒng)的自動化水平普遍較低。另外，低下的硬件信息使用率和綜合利用率，也嚴重抑制了煤礦機械的整體自動化的發(fā)展。

1.2管理人員素質欠缺

對于煤礦企業(yè)管理人員而言，其自身管理能力有限，缺乏相關管理知識，在個人能力上以及意識上均存在一定不足。此外，煤礦企業(yè)管理人員對于專業(yè)知識上的掌握不足，也有可能造成操作上的失誤等情況。這些失誤對于作業(yè)人員的個人人身安全以及企業(yè)生產(chǎn)效率而言無疑是非常不利的。

1.3責任分配不明確

目前，國內(nèi)大多數(shù)煤炭企業(yè)依然沒有相應的專業(yè)管理機構，對于相關責任的落實就更不用說了。責任不清晰，互相推諉是常見的情況。機電設備的管理以及機電生產(chǎn)是機電管理的兩個主要內(nèi)容，許多煤礦企業(yè)往往只是注重機電設備生產(chǎn)而忽視對其進行有效管理，這也造成在實際生產(chǎn)方面企業(yè)投入大量資金與人力，而忽視與之對應管理的有機結合，使得一些作用無法得到很好的發(fā)揮，無論是現(xiàn)場作業(yè)人員還是企業(yè)高管都應當樹立正確的機電管理概念，確保機電技術與企業(yè)的發(fā)展相同步。

2重要性分析

基于煤礦機電一體化技術的輔助，可以有效提高我國在煤炭企業(yè)的工作效率，隨著機電自動化程度的不斷提高，大大解放了勞動生產(chǎn)力，規(guī)避了由于傳統(tǒng)生產(chǎn)模式所帶來的生產(chǎn)弊端。此外，該技術在煤炭領域得到了很好的利用，大大提高了煤炭資源的開采效率的同時為企業(yè)減少了大量不必要開支，從而實現(xiàn)經(jīng)濟效益?；谠摷夹g與煤炭企業(yè)的深度融合，一定程度上推動了煤炭行業(yè)向前發(fā)展。此外，傳統(tǒng)的煤炭開采環(huán)境十分惡劣，由于技術上的不到位，嚴重制約了煤炭等的開采效率與質量，井下作業(yè)人員的安全也得不到很好的保障。前幾年，煤礦事故頻發(fā)大部分基于此原因造成的。隨著機電一體化技術的發(fā)展，首先保證了一線作業(yè)人員的人身安全，更大大提高了煤炭開采的效率，同時隨著開采深度的不斷增強，為企業(yè)帶來了更多的經(jīng)濟效益。

3應用分析

近些年，科學技術得到了很大提高，計算機信息的普及為技術的傳播提供了有效途徑。煤炭企業(yè)機電設備一定程度上迎來了質的提升，先進的自動化一體設備使得開采的整個流程變得更加簡單、高效、安全。此外，較高的自動化設備很大程度上解放了一線作業(yè)員工，避免了由于現(xiàn)場作業(yè)人員操作上的失誤而產(chǎn)生的難以預料的后果。對于各行各業(yè)而言，企業(yè)之間的競爭工作效率占據(jù)主要因素，具備更高效率的生產(chǎn)企業(yè)往往占據(jù)更加多的優(yōu)勢，往往占據(jù)更加有利的市場地位，對于企業(yè)的生存發(fā)展無疑更加有益。對于煤炭企業(yè)，機電一體化設備的應用無疑對其經(jīng)濟效益的增加，突破技術上的限制，實現(xiàn)更大的進步與發(fā)展具有重要意義。基于傳統(tǒng)的煤炭行業(yè)，機電一體化技術的應用可謂為其開辟了新的篇章。其常見應用有：現(xiàn)場監(jiān)控管理、事故的診斷、現(xiàn)場預警系統(tǒng)以及危機應對處理等。為了確保施工現(xiàn)場的安全以及穩(wěn)定進行，在線監(jiān)控系統(tǒng)可以有效地對煤炭機械設備進行實時數(shù)據(jù)采集，確保其處于正常工作狀態(tài)。當相關設備出現(xiàn)故障等問題時，監(jiān)控設備可以第一時間發(fā)現(xiàn)問題并立即制定解決方案，從而盡可能提高設備工作效率，避免設備過度損耗，提高設備利用率。下面對常見了機電設備進行論述分析。煤礦瓦斯地面抽放監(jiān)控系統(tǒng)，其在整個煤炭開采過程中意義重大。基于機電一體化技術，創(chuàng)新性在傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)增加了傳感器應用技術，基于該系統(tǒng)高效的傳輸性能可以很好的實現(xiàn)對現(xiàn)場傳感器的信息采集工作，對于所接收到的傳感器型號，基于中央處理器的用戶預設值處理，可以實現(xiàn)對現(xiàn)場的有效控制與管理。此外，基于計算機強大的數(shù)字處理能力，可以很好地對傳感器信號進行組態(tài)處理，將原本模擬信號轉化為人為可認知的畫面，相關技術監(jiān)控人員基于計算機所推送的實時畫面，即可在監(jiān)控室對整個施工下場進行監(jiān)控，同時，借助計算機計算能力，還可以對當前抽采量進行分析計算。此外，循環(huán)水池在整個監(jiān)控系統(tǒng)中意義重大，對其進行相應的完善，可以有效改變傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)設計，從而對其進行進一步完善，彌補其設計上的不足，降低能耗的同時，增加了整個數(shù)據(jù)測量的精度。電力變電所可以將現(xiàn)場所有供電設備進行集中處理。機電一體化技術，可以實現(xiàn)在中央監(jiān)控室對現(xiàn)場用電設備進行監(jiān)控，從而確?，F(xiàn)場用電安全、可靠。此外，變電所中控處理模式對于煤礦企業(yè)機電一體化的發(fā)展具有非常重要的意義。目前，常用的用于自動化監(jiān)控系統(tǒng)主要涵蓋三個層面：即作業(yè)現(xiàn)場的實施監(jiān)控管理、監(jiān)控系統(tǒng)的子站以及信息通訊?；谠撓到y(tǒng)架構可以很好地實現(xiàn)對現(xiàn)場的多種作用（比如：數(shù)據(jù)監(jiān)測、設備的遠程控制、遠程開合刀閘等），從而確?，F(xiàn)場作業(yè)的高效完成率以及整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。該電力中控系統(tǒng)，無需監(jiān)控人員實地進行現(xiàn)場工況的確認。當操作人員在中控室對工作現(xiàn)場刀閘進行分合操作時，機電設備的反饋系統(tǒng)在接收到相關操作指令后依照指令步驟進行相關操作。如果現(xiàn)場出現(xiàn)刀閘的拒動作等情況，系統(tǒng)的實時自檢機制可以有效地將情況反饋中控室。相關操作人員在接收到反饋信號后即可采取相應措施正確進行下一步操作，并將相關情況上報，從而避免事故蔓延。由此看來，機電一體化技術的輔助，無需工作人員到現(xiàn)場進行刀閘分合操作，從而有效避免現(xiàn)場分合閘等可能帶來的人身安全隱患。

4與生產(chǎn)流程的結合分析

關系型產(chǎn)品模型、與之相吻合的信息管理系統(tǒng)以及智能技術等共同構成了新時期機電一體化的主要幾個方面。同時這也是當代機電一體化技術的重要發(fā)展策略。其所具備的優(yōu)勢，能顯著提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)質量、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)效益，并降低對周圍環(huán)境的損害。為確保自身企業(yè)在日益激烈的市場競爭中占據(jù)一定的優(yōu)勢，則需充分結合機電一體化技術的應用。（1）煤礦企業(yè)生產(chǎn)的資金通常較為有限，各類資金花費都有特定的規(guī)定。因此，煤礦機械的零部件（包括標準件、通用件和定制件）通常為批量采購的。要想控制產(chǎn)品質量，則需根據(jù)零部件的資源特點、客戶需求以及零部件處理方式進行改良。（2）一體化煤礦機械產(chǎn)品中操作人員需完成兩項工作：數(shù)據(jù)化管理產(chǎn)品原有特性和判斷數(shù)據(jù)間的關聯(lián)性。目前，機電一體化模型的分析內(nèi)容包括生產(chǎn)屬性信息和零件圖形信息。相比之下，生產(chǎn)屬性信息的信息量較大。

5發(fā)展趨勢分析

現(xiàn)代煤礦企業(yè)，井下作業(yè)環(huán)境十分惡劣，且由于工作環(huán)境的復雜性，經(jīng)常引發(fā)各種安全事故，這也使得現(xiàn)場作業(yè)人員的人身安全難以得到保障。而在實際煤炭的開采整個過程中，不得不需要人員的參與，互相之間產(chǎn)生了巨大矛盾。針對此類問題，就業(yè)智能化的設備應運而生?；诂F(xiàn)代化高科技的輔助，以機器人為核心的機電一體化技術可以有效地對現(xiàn)代煤炭進行開采等工作，無需人員切身開采，一定程度上確保了整個開采過程的人員安全。此外，由于整個開采過程由機器完成，因而其生產(chǎn)效率不言而喻，其可以24小時不間斷進行作業(yè)，且作業(yè)的規(guī)范嚴格按照持續(xù)設定進行，因此對于開采的安全性以及效率均得到了極大提高。為企業(yè)創(chuàng)造更加豐厚的回報。近幾年計算機技術的高速發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)的不斷普及，使得人們可以遠距離實現(xiàn)對彼此的交流。在煤炭企業(yè)中，基于遠程交互技術，中控室人員可以實現(xiàn)遠程對現(xiàn)場作業(yè)進行監(jiān)控。便捷的監(jiān)控手段，對確?，F(xiàn)場安全作業(yè)的進行以及各生產(chǎn)流程的順利開展具有重要意義。此外，未來機電一體化的發(fā)展趨勢必然朝著更加細微化發(fā)展，更加的便捷化，無疑為煤炭企業(yè)帶來更多優(yōu)勢。比如操作上的更加簡單、所占空間更加少，對于原本開采環(huán)境就有局限的煤炭行業(yè)無疑更加有利。此外，更加傻瓜式的操作，對于原本文化程度不高的現(xiàn)場作業(yè)人員而言，更加容易操作上手，因此一定程度上提高了其生命安全性以及應對突發(fā)事故的自我保護措施?，F(xiàn)階段，在煤礦機電設備生產(chǎn)過程中，應當注重對機電一體化設備的應用管理。通過對各種現(xiàn)有技術的整合，從而構建自主的一體化設備，實現(xiàn)經(jīng)濟與生產(chǎn)的協(xié)調發(fā)展。而在實際煤礦機械設備的生產(chǎn)過程中，往往存在諸多問題，因此相關人員應當注重問題產(chǎn)生的本質，從而不斷改善問題，探尋煤礦機械的未來發(fā)展趨勢，不斷完善煤礦生產(chǎn)技術。對于煤礦企業(yè)而言，先進的技術設備無疑可以帶來更多的生產(chǎn)力價值，此外，煤礦機電一體化，避免了井下人工作業(yè)的人身安全，為企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展帶來更加可靠的保障。未來隨著機電設備不斷地精細化及與煤炭行業(yè)的進一步融合，無疑為整個煤炭行業(yè)的發(fā)展帶來更多機遇與可能。煤炭企業(yè)應當重視機電行業(yè)的發(fā)展，不斷引進先進機電設備，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，占據(jù)市場有利競爭地位。

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作者：王溢磊 單位：大同煤礦集團同地龍馭煤業(yè)有限公司