呂琪然

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對于能源的需求也越來越大，我國的煤礦工業(yè)得到了空前的發(fā)展，由于我國消耗量較大，煤礦又是不可再生資源，這就需要在計算機基礎(chǔ)技術(shù)的保障下不斷地對煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以完成相應(yīng)的能源供應(yīng)。本文將就煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行相關(guān)探討和分析。

關(guān)鍵詞：煤礦；掘進(jìn)；技術(shù)；應(yīng)用；改進(jìn)

與傳統(tǒng)的煤礦電氣自動化系統(tǒng)相比，自動化控制系統(tǒng)大大提高了煤礦生產(chǎn)的效率，并且采用電能輸送和使用的方式不斷進(jìn)步，有效地解決了耗電量過大的問題，并且在安全方面也有了更高的保障，目前我們在自動化控制設(shè)計方面已經(jīng)取得了一定的成果，但是仍有廣闊的發(fā)展空間，需要我們不斷地創(chuàng)新和完善，為煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

1 煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

縱觀國際煤礦業(yè)發(fā)展之態(tài)勢，走自動化之路將是未來發(fā)展的必由之路。在煤礦的建設(shè)和發(fā)展中，自動化系統(tǒng)實現(xiàn)了監(jiān)控、診斷和維護(hù)等相關(guān)內(nèi)容，實現(xiàn)了煤礦整個平臺工作的自動化，大大減輕了工作人員工作負(fù)擔(dān)，提高了工作效率，通過生產(chǎn)過程與計算機技術(shù)的相融合實現(xiàn)了煤礦生產(chǎn)過程的信息化整合，根據(jù)我國《煤礦自動化規(guī)劃》要求，新建礦井全部采用以建立綜合自動化網(wǎng)絡(luò)平臺為主導(dǎo)，使礦山的自動化控制和管理水平一步到位。正在生產(chǎn)的主力礦井是自動化基礎(chǔ)較好的礦井，要實現(xiàn)從設(shè)備的集中控制，向系統(tǒng)集中控制過渡；對于一些較老的礦井自動化改造和優(yōu)化要注意到較老的礦井自動化基礎(chǔ)薄弱的問題，通?？梢圆捎孟茸酉到y(tǒng)后綜合系統(tǒng)的原則來進(jìn)行，即按照“人本安全、提高效率、節(jié)能降耗”的目的順序進(jìn)行改造，對于一些用人較多、耗能較大、安全系數(shù)較低、維護(hù)工作困難的子系統(tǒng)要優(yōu)先改造，從而以這種方式來優(yōu)化子系統(tǒng)的自動化程度，提高整個系統(tǒng)的安全性，最終實現(xiàn)高效和節(jié)能的目標(biāo)。

自動化技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到了各個行業(yè)，其中在火電、核電、化工、石油、煤礦等行業(yè)已經(jīng)得到了充分的發(fā)展，未來的發(fā)展趨勢和優(yōu)化方向就是把現(xiàn)有的在別的行業(yè)應(yīng)用成熟的產(chǎn)品、技術(shù)以及這么多年的實際運行經(jīng)驗集合起來，為煤炭行業(yè)提供整體的自動化信息化解決方案。

2 煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化

2.1 優(yōu)化設(shè)備系統(tǒng) 電氣自動化控制的優(yōu)化首先必須保障設(shè)備系統(tǒng)的優(yōu)化和控制，實現(xiàn)電氣自動化設(shè)備的最大效率輸出，在這個過程中，首先要對系統(tǒng)的基本狀態(tài)進(jìn)行一個科學(xué)的評估，并且根據(jù)設(shè)備要求來選擇設(shè)備的優(yōu)化內(nèi)容，例如當(dāng)設(shè)備的要求是礦井瓦斯?jié)舛瓤刂茣r可以選擇較為輕便的微型設(shè)備即可實現(xiàn)，但是，水泵的選擇則要根據(jù)礦井在具體施工過程中的水位情況進(jìn)行評判和設(shè)定，因為設(shè)備的要求會相對較高，微型設(shè)備往往不能夠充分滿足，這種情況下就需要更高水平的設(shè)計和設(shè)備來實現(xiàn)礦井的要求，在未來的發(fā)展過程中，自動化技術(shù)的設(shè)計和發(fā)展方向?qū)蛑V井全方位、實時監(jiān)控的方向不斷進(jìn)步。

2.2 編程程序的選擇 對于編程程序的選擇往往具有更多內(nèi)容的要求，目前來看對于編程的要求基本是三種形式，一種是手控變成程序，一種是編程計算機程序，一種是PLC編程程序，手控編程程序具有效率較低的問題，并且不能很好地完成及時的判斷和采取措施，已經(jīng)逐漸被淘汰，PLC系統(tǒng)編程程序具有很多方面的優(yōu)勢，但是需要注意的是它仍有適用范圍較窄的問題，這種情況下我們通常采取的措施就是在大規(guī)模的采礦需求中將PLC編程程序與計算機編程程序相結(jié)合，通過這種方式有效地提高編程程序的適用范圍和效率，這種編程程序雖然效果較好但是過程復(fù)雜并且維護(hù)困難，成本較高，這就需要在具體的煤礦工作中根據(jù)不同的特點選擇不同的編程程序來更為有效地完成相關(guān)工作內(nèi)容。

2.3 創(chuàng)新優(yōu)化系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件的優(yōu)化創(chuàng)新也是提高采礦工作質(zhì)量和效率的有效途徑，為實現(xiàn)這一目標(biāo)首先要對系統(tǒng)內(nèi)部軟件進(jìn)行處理使其組合裝配轉(zhuǎn)化成直觀的圖表。對于系統(tǒng)的優(yōu)化要從系統(tǒng)自身的規(guī)模出發(fā)，其中自動化子系統(tǒng)，可完成各種特定生產(chǎn)和安全監(jiān)測功能的子系統(tǒng)（煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦井下排水監(jiān)控系統(tǒng)、礦用皮帶機集控系統(tǒng)、綜采工作面集控系統(tǒng)、輔助運輸調(diào)度系統(tǒng)等）?；A(chǔ)控制產(chǎn)品及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提供豐富的控制產(chǎn)品（包括PLC、專用控制器、礦用保護(hù)器、隔爆UPS、隔爆計算機、本安顯示屏等），網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備（環(huán)網(wǎng)交換機、本安交換機、智能接入網(wǎng)關(guān)等）。

2.4 創(chuàng)新優(yōu)化系統(tǒng)硬件 系統(tǒng)的硬件主要包括輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，但由于采礦過程中涉及的環(huán)境條件較為復(fù)雜且影響因素較多，因此在安裝電源的過程中需要對電源進(jìn)行一定的凈化措施。在對電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時通常采用的設(shè)備是變壓器和濾波器實現(xiàn)電壓的有效控制。對輸出電路采用繼電保護(hù)的方式則能有效提高電路的簡化程度。

2.5 可靠性 大型采煤機提升可靠性的研究是結(jié)合市場需求及高端設(shè)備國產(chǎn)化趨勢、為帶動企業(yè)自身產(chǎn)品質(zhì)量提升，增強市場競爭能力的一個中長期項目，重點關(guān)注的是產(chǎn)品本身與使用性能提升相匹配的使用壽命、可靠性、安全性的全面提升，通過在大型高端機型上的應(yīng)用得到成熟穩(wěn)定的模式，進(jìn)而帶動公司產(chǎn)品設(shè)計、工藝、制造的全面提高，并逐步在全系列機型上得以應(yīng)用。掘進(jìn)機自動化控制系統(tǒng)是諸多遙感、定位、自動控制技術(shù)在掘進(jìn)機上的首次應(yīng)用，主要性能有：實現(xiàn)掘進(jìn)機遠(yuǎn)程控制，大幅減輕粉塵對人體的傷害（矽肺病）；根據(jù)瓦斯?jié)舛茸詣涌刂凭蜻M(jìn)速度，避免瓦斯涌出的危險；掘進(jìn)機自動定位，確定巷道的走向；通過程序控制，預(yù)知巷道斷面實現(xiàn)截割斷面自動成形，從而提高掘進(jìn)作業(yè)效率和巷道成型質(zhì)量。

3 結(jié)語

總的來說，在煤礦自動化的發(fā)展中我們已經(jīng)取得了一定的成果，但是仍有廣泛的發(fā)展空間，這就需要我們不斷投入研究和改進(jìn)當(dāng)中，提高煤礦掘進(jìn)技術(shù)，真正地實現(xiàn)煤礦掘進(jìn)的高效、安全，為社會的發(fā)展提供安全充足的能源。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁飛宇.煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計思路[J].機械管理開發(fā)，2014，03：31-33.

[2]馬珍.煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2014，09：215-216.

[3]劉麗.煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計[J].煤炭技術(shù)，2013，08：93-95.

[4]張勇平.淺談煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].山東煤炭科技，2015，10：121-122+127.