路 捷

（華亭煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，甘肅 平?jīng)?744100）

在當(dāng)前的各個(gè)行業(yè)中，運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為非常重要的部分，并獲得了較好效果。礦山工程中運(yùn)用電氣自動(dòng)化能提高工作效率，進(jìn)而提高實(shí)際的產(chǎn)量，并促進(jìn)礦山全部過(guò)程完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、智慧化。伴隨采礦業(yè)的不斷發(fā)展，在部分礦山的工作增加了作業(yè)的難度。因此，通過(guò)應(yīng)用創(chuàng)新的電氣自動(dòng)化的相關(guān)控制技術(shù)能夠有效的解決難題，進(jìn)一步提高工作質(zhì)量，提高企業(yè)的效益。

1 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)

1.1 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)屬于當(dāng)代先進(jìn)科技發(fā)展的綜合體。其中涵蓋著諸多學(xué)科內(nèi)容，包括：電子技術(shù)內(nèi)容、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)內(nèi)容等，主要受信息化科技的影響，在電氣技術(shù)中衍生出的枝丫。所以，從事實(shí)上講該技術(shù)的理論構(gòu)建和推廣使用的時(shí)間還比較短。也就是因?yàn)槠鋵儆谥T多學(xué)科的融合體，提高了其在各大行業(yè)中的重要性?，F(xiàn)階段正處在計(jì)算機(jī)科技的迅速發(fā)展期，計(jì)算機(jī)科技和電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的有機(jī)融合，可以充分提升電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的智能化水平和自動(dòng)化水平，和我們對(duì)人工智能工業(yè)化發(fā)展的愿景高度一致。

1.2 電氣化技術(shù)工作的主要流程

計(jì)算機(jī)控制設(shè)備屬于電氣化設(shè)備的主要構(gòu)成部分，另外信息收集、匯總分析和以太網(wǎng)也均屬于非常重要的組成部分，但是時(shí)刻處于運(yùn)行狀態(tài)的系統(tǒng)有三個(gè)，包括：電能供應(yīng)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，而以上三大系統(tǒng)均有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。其中，電能供應(yīng)系統(tǒng)屬于十分重要的組成部分，主要可以確保礦山采掘用電的穩(wěn)定性，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中具有不可替代的作用；而管理系統(tǒng)的管理目標(biāo)重點(diǎn)為礦產(chǎn)采掘的自動(dòng)化控制系統(tǒng)；其中的監(jiān)控系統(tǒng)主要利用以太網(wǎng)來(lái)布控礦井以下和礦井以上的布局。

1.3 將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于礦山中的意義

現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)正處在迅速發(fā)展階段，所以礦山企業(yè)對(duì)于采掘技術(shù)的需求度同樣在不斷提升，對(duì)礦產(chǎn)開(kāi)采活動(dòng)進(jìn)行科技革新和完善，是今后礦產(chǎn)行業(yè)提升經(jīng)濟(jì)效益的必經(jīng)之路。如果綜合考慮機(jī)械設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)、整個(gè)經(jīng)營(yíng)流程監(jiān)管以及管理需求等問(wèn)題，就很容易總結(jié)出電氣自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)鍵地位，同時(shí)也屬于振興行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵路徑和方法，變成順利運(yùn)營(yíng)發(fā)展的主要支撐力。一般來(lái)講，過(guò)去的礦產(chǎn)開(kāi)采方式中，針對(duì)機(jī)械設(shè)施的監(jiān)督管理均潛存著一些問(wèn)題有待解決，在開(kāi)采實(shí)踐中通常都以單獨(dú)工作的模式出現(xiàn)。新型的電氣自動(dòng)化技術(shù)可以把過(guò)去運(yùn)營(yíng)方式中設(shè)施運(yùn)行工作與監(jiān)管活動(dòng)有機(jī)結(jié)合，從而達(dá)到管理整齊劃一的目的。

2 電氣自動(dòng)化的常見(jiàn)技術(shù)類(lèi)型

2.1 集中監(jiān)控技術(shù)

集中監(jiān)控技術(shù)是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)常用的一種技術(shù)，與分布式監(jiān)控/分散監(jiān)控相比，集中監(jiān)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)非常明顯，在有技術(shù)保障的前提下，能夠?qū)崿F(xiàn)人員、裝備、技術(shù)的統(tǒng)一管理和支配，而且集中監(jiān)控技術(shù)集中度高，能夠有效地的節(jié)約場(chǎng)地、設(shè)備和人員成本，還能夠集成各類(lèi)來(lái)源的數(shù)據(jù)和信息，利用中央機(jī)房的計(jì)算機(jī)工作站，實(shí)現(xiàn)信息的集中處理和存放，有效保障整個(gè)系統(tǒng)的高效運(yùn)行。集中監(jiān)控技術(shù)還有利于系統(tǒng)的決策指揮，指揮員通過(guò)集中監(jiān)控機(jī)房，可以統(tǒng)攬全局，統(tǒng)籌安排，大大提高工作效率?？梢?jiàn)在電氣工程中運(yùn)用集中監(jiān)控技術(shù)，能有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)存在的缺陷，滿足電氣工程的高質(zhì)高效發(fā)展的需求，從整體上提高電氣工程質(zhì)量[1]。

2.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)

遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)是目前電氣工程建設(shè)中必不可少的技術(shù)之一。由于在電氣工程建設(shè)過(guò)程中，整個(gè)系統(tǒng)的覆蓋范圍廣，牽涉的設(shè)備多，參與系統(tǒng)建設(shè)和管理維護(hù)的人員組成成分復(fù)雜，技術(shù)水平參差不齊，在這種情況下，整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控基本上不可能實(shí)現(xiàn)，只能大量采用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)充分利用了當(dāng)前先進(jìn)的通信技術(shù)，包括光纖通信、無(wú)線通信(4G/5G移動(dòng)通信、微波通信等)技術(shù)?，F(xiàn)代通信技術(shù)結(jié)合先進(jìn)的遠(yuǎn)程遙測(cè)、遙感和數(shù)據(jù)集成技術(shù)，為遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的實(shí)現(xiàn)打下了良好的基礎(chǔ)。利用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，可以大大減少電氣工程的現(xiàn)場(chǎng)駐守人員需求，能有效克服邊遠(yuǎn)地區(qū)交通不便的困難，節(jié)約數(shù)據(jù)采集成本，實(shí)現(xiàn)了高速實(shí)施的監(jiān)控手段。

3 礦山電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的現(xiàn)狀

在對(duì)礦山進(jìn)行開(kāi)采過(guò)程中，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用有著無(wú)可替代的促進(jìn)作用，可以高效提升采礦的速度和質(zhì)量。就當(dāng)前的實(shí)際情況而言，其專(zhuān)業(yè)性還有待提升，雖說(shuō)現(xiàn)階段有很多大學(xué)與專(zhuān)科學(xué)校均安排了有關(guān)電氣自動(dòng)化的教學(xué)課程，但可以達(dá)到上崗要求的人才少之又少。同時(shí)在經(jīng)濟(jì)與科技迅速發(fā)展的大環(huán)境中，有越來(lái)越多的高新技術(shù)、高新工業(yè)與高新設(shè)施被大力推廣使用，導(dǎo)致很多礦產(chǎn)企業(yè)中，電氣自動(dòng)化技術(shù)工作者無(wú)法通過(guò)原有的知識(shí)技能來(lái)完成當(dāng)前工作任務(wù)。

因此，為了將電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的價(jià)值更好的展現(xiàn)出來(lái)，推動(dòng)礦山企業(yè)的更好發(fā)展，需要將培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才當(dāng)做核心點(diǎn)。

4 電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在礦山工程中的應(yīng)用分析

4.1 電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在礦山資源裝卸中的應(yīng)用

在采礦的過(guò)程中，通過(guò)電氣自動(dòng)化設(shè)施對(duì)礦產(chǎn)進(jìn)行裝卸，和人力相比效率要高的多，另外還能夠降低操作失誤率，進(jìn)而降低疏忽大意帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，強(qiáng)化礦產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中裝卸環(huán)節(jié)的安全穩(wěn)定性?，F(xiàn)階段對(duì)采礦期間所用的裝卸設(shè)備為電氣自動(dòng)化設(shè)施中的傳送機(jī)設(shè)備，其優(yōu)勢(shì)為：操控簡(jiǎn)便、資金投入低、運(yùn)行穩(wěn)定等，其中的控制系統(tǒng)主要使用的是能夠編程的控制儀器，在其他有關(guān)設(shè)施的配合下，對(duì)傳動(dòng)機(jī)進(jìn)行操控與維護(hù)。傳送機(jī)中的主要控制系統(tǒng)也可以和采礦項(xiàng)目監(jiān)管系統(tǒng)相鏈接，幫助項(xiàng)目監(jiān)管人員可以時(shí)刻監(jiān)控傳動(dòng)機(jī)的工作詳情，完成礦產(chǎn)生產(chǎn)中裝卸環(huán)節(jié)的智能化管控。

4.2 電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在礦山風(fēng)門(mén)控制中的應(yīng)用

在采礦工程施工中，風(fēng)門(mén)控制環(huán)節(jié)中對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用重點(diǎn)，是通過(guò)PLC技術(shù)來(lái)完成，而電氣自動(dòng)化技術(shù)中運(yùn)用最為頻繁的技術(shù)也是PLC技術(shù)，對(duì)該技術(shù)的主要使用流程為：按照采礦項(xiàng)目的施工標(biāo)準(zhǔn)來(lái)編制PLC技術(shù)，把編制好的PLC電機(jī)和礦下風(fēng)門(mén)相鏈接，達(dá)到操控風(fēng)門(mén)啟停器的目的，在礦下施工期間，把窗口與風(fēng)門(mén)按順序打開(kāi)，對(duì)礦下氣體的流速進(jìn)行充分控制并慢慢發(fā)展到穩(wěn)定狀態(tài)，以免由于礦下風(fēng)門(mén)處氣流較大而引發(fā)安全事故，確保礦下生產(chǎn)的安全性。在礦產(chǎn)開(kāi)采中對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，能夠充分提升礦產(chǎn)生產(chǎn)的便捷性。

4.3 電氣自動(dòng)化控制在排水系統(tǒng)中的應(yīng)用

裝置排水系統(tǒng)的核心目的為強(qiáng)化排水速度，縮減各大系統(tǒng)工作期間的不安全因素。這一系統(tǒng)的作用在排水困難的不良環(huán)境中最為顯著。生態(tài)環(huán)境給礦產(chǎn)資源采掘帶來(lái)的干擾較大，特別是在強(qiáng)降雨的情況下，極易出現(xiàn)大量積水問(wèn)題，給正常施工帶來(lái)影響。通過(guò)對(duì)自動(dòng)化排水系統(tǒng)的運(yùn)用，可以更好的解決不良問(wèn)題造成的危害。

4.4 電氣自動(dòng)化控制在采礦機(jī)械中的應(yīng)用

將電氣自動(dòng)化控制技術(shù)運(yùn)用到采礦設(shè)備中時(shí)，可以充分提升礦產(chǎn)開(kāi)采的速度，為礦產(chǎn)的開(kāi)采進(jìn)度提供助力。在開(kāi)采施工過(guò)程中使用的采礦設(shè)備，已用現(xiàn)在的高阻鼓式切割機(jī)替代了過(guò)去使用的木炭切割機(jī)，而現(xiàn)在所用切割機(jī)重點(diǎn)是用厚度較高條型木炭制造成的，增強(qiáng)了設(shè)備的硬度與厚度。

4.5 在運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

礦產(chǎn)資源輸送系統(tǒng)的特點(diǎn)與其它施工環(huán)節(jié)對(duì)比來(lái)講，在施工人員工作量、施工強(qiáng)度、施工難度和施工壓力上，前者會(huì)更嚴(yán)重，基于此，將電氣自動(dòng)化控制技術(shù)適度運(yùn)用到礦產(chǎn)資源輸送系統(tǒng)中顯得非常關(guān)鍵，可充分降低施工者的工作強(qiáng)度和工作難度。

4.6 電氣自動(dòng)化在安全監(jiān)管設(shè)備中的應(yīng)用

安全管理工作的實(shí)施屬于礦產(chǎn)資源開(kāi)采活動(dòng)順利推進(jìn)的有利保障，而生產(chǎn)的安全性占據(jù)著最重要的地位，因?yàn)橐坏┯邪踩鹿食霈F(xiàn)便會(huì)帶來(lái)人員和經(jīng)濟(jì)上的重大損失，因此，在采礦過(guò)程中，利用電氣自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)化安全管理系統(tǒng)的可靠性非常高效。利用電氣自動(dòng)化安全管理設(shè)施能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控礦下生產(chǎn)詳情，測(cè)控礦下毒害氣體的含量，在出現(xiàn)異常時(shí)可實(shí)時(shí)警報(bào)。通過(guò)以上技術(shù)的支持，完成對(duì)礦產(chǎn)生產(chǎn)境況的安全監(jiān)管，降低風(fēng)險(xiǎn)事故出現(xiàn)的幾率，利用電氣自動(dòng)化技術(shù)完成對(duì)信息的檢測(cè)、傳輸和回饋，幫助工人盡快找到引起故障的因素，把風(fēng)險(xiǎn)降到最低，強(qiáng)化應(yīng)對(duì)突發(fā)事故的能力。就目前的實(shí)際情況來(lái)講，國(guó)內(nèi)的礦產(chǎn)開(kāi)采安全監(jiān)管系統(tǒng)還需要不斷優(yōu)化完善，甚至部分設(shè)施要從發(fā)達(dá)國(guó)家購(gòu)進(jìn)，因此我國(guó)必須在這一方面繼續(xù)努力。

4.7 礦井提升機(jī)的電氣自動(dòng)化控制

在礦產(chǎn)資源開(kāi)采中，對(duì)工人與材料必不可少的輸送設(shè)備為礦井提升機(jī)，提升機(jī)的使用教具間斷性，需要經(jīng)常開(kāi)啟和暫停。想要確保提升機(jī)工作的安全性和穩(wěn)定性，也需要電氣自動(dòng)化技術(shù)中PLC支持，或者使用變頻器進(jìn)行操控，以上兩種技術(shù)的重點(diǎn)都是對(duì)提升機(jī)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行控制。利用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠達(dá)到對(duì)提升機(jī)的持續(xù)不間斷調(diào)控，不會(huì)給鋼絲繩帶來(lái)較大影響。通過(guò)對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的使用，可有效縮減提升機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題的幾率，其中電氣啟停器起著關(guān)鍵性作用，在使用期間不會(huì)出現(xiàn)太大磨損。

4.8 自動(dòng)化技術(shù)在跑車(chē)控制中的應(yīng)用

礦山開(kāi)發(fā)分為內(nèi)外兩部分，其中井下開(kāi)發(fā)涉及了礦車(chē)的運(yùn)輸，需要礦車(chē)穿過(guò)礦山內(nèi)的斜井將礦產(chǎn)運(yùn)輸出來(lái)。在對(duì)以往的礦山運(yùn)輸案例研究中發(fā)現(xiàn)，斜井運(yùn)輸?shù)呐苘?chē)概率相對(duì)較大。如果這一問(wèn)題長(zhǎng)期得不到解決，將會(huì)對(duì)礦井下的作業(yè)造成較大影響。不僅會(huì)拖慢礦山開(kāi)發(fā)的速度，還會(huì)導(dǎo)致礦山開(kāi)采的產(chǎn)量大幅度的降低，無(wú)法滿足我國(guó)當(dāng)下各個(gè)行業(yè)的發(fā)展需要。對(duì)此，相關(guān)單位可以從自動(dòng)化的角度入手，加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用。通過(guò)在礦井內(nèi)部安裝安全門(mén)控制器的方式，讓相關(guān)的工作人員能夠突破空間限制，在礦山外對(duì)安全門(mén)實(shí)施控制；并且利用感應(yīng)器在感應(yīng)到礦車(chē)后自動(dòng)化地檢測(cè)礦車(chē)的狀態(tài)，在確定礦車(chē)處于正常的運(yùn)行狀態(tài)后自動(dòng)地打開(kāi)安全門(mén)，使礦車(chē)的運(yùn)輸能夠更為安全、可靠。而在檢測(cè)到跑車(chē)問(wèn)題后，自動(dòng)安全門(mén)則不會(huì)立即打開(kāi)，而后將跑車(chē)信息傳遞到控制系統(tǒng)上，讓相關(guān)的技術(shù)人員能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，降低跑車(chē)問(wèn)題所帶來(lái)的負(fù)面影響，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

5 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程的融合應(yīng)用中需要注意的事項(xiàng)

在對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)與電氣工程加以融合，執(zhí)行對(duì)技術(shù)的融合應(yīng)用任務(wù)之時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的不良問(wèn)題，需要強(qiáng)化對(duì)它們的重視，降低其發(fā)生率，以此從整體層面上提高電氣工程安全性，確保電氣自動(dòng)化技術(shù)與電氣工程相互之間可以形成一個(gè)良好的合作關(guān)系。需要注意，我國(guó)現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化技術(shù)依舊處于發(fā)展階段，先進(jìn)程度并未做到全球領(lǐng)先，電氣自動(dòng)化控制水平參差不齊，對(duì)于不同的電氣工程而言，它們采用的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)及其技術(shù)可能來(lái)自于不同的廠家，在控制方法、編程語(yǔ)言以及通訊協(xié)議等方面都有可能存在差異，統(tǒng)一的難度非常大，由此一來(lái)，工程的技術(shù)人員難以實(shí)現(xiàn)對(duì)全部電氣自動(dòng)化系統(tǒng)及其技術(shù)的掌握，如果同一工程的實(shí)施過(guò)程中對(duì)不同電氣自動(dòng)化控制技術(shù)加以采用，也會(huì)存在很大的兼容實(shí)現(xiàn)難度，若是出現(xiàn)電氣自動(dòng)控制運(yùn)行參數(shù)設(shè)置不合理的問(wèn)題，會(huì)對(duì)整個(gè)電氣工程產(chǎn)生不利影響，或者造成一定的能源浪費(fèi)。對(duì)此，電氣工程實(shí)施之前，相關(guān)人員需要做好對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)及其技術(shù)的分析工作，統(tǒng)一工程對(duì)系統(tǒng)與技術(shù)的應(yīng)用，科學(xué)設(shè)置電氣自動(dòng)控制運(yùn)行參數(shù)，并做好定期的維護(hù)，以此確保電氣自動(dòng)化系統(tǒng)與技術(shù)在電氣工程中的順利與高效運(yùn)行。但是，定期維護(hù)工作的開(kāi)展又意味著電氣工程運(yùn)營(yíng)成本的增加，這是一個(gè)相互矛盾的問(wèn)題，需要相關(guān)人員在實(shí)際工作的開(kāi)展過(guò)程中結(jié)合多項(xiàng)要素進(jìn)行充分地考慮。目前，我國(guó)正處于一個(gè)全速發(fā)展的階段，電氣工程需要電氣自動(dòng)化技術(shù)的鼎力支持，對(duì)于今后電氣工程的發(fā)展而言，先進(jìn)技術(shù)必會(huì)將落后的技術(shù)淘汰，以電氣自動(dòng)化技術(shù)為代表的新型智能化技術(shù)應(yīng)用空間會(huì)進(jìn)一步拓展，因而，各方需要在共同努力之下提升電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用效率。

6 結(jié)束語(yǔ)

總體來(lái)看，本次研究發(fā)現(xiàn)電氣自動(dòng)化的技術(shù)在實(shí)際的礦山工作中應(yīng)用具有非常重要的作用，能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)工作效率的空白，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)效率的全面提升。將電氣自動(dòng)化控制技術(shù)合理的運(yùn)用到礦山的生產(chǎn)活動(dòng)中具有積極的社會(huì)意義。盡管現(xiàn)階段的應(yīng)用過(guò)程中還存在著一定的問(wèn)題，但這些問(wèn)題都是可以通過(guò)正確的方式有效解決的。

為此，相關(guān)的工作人員需要加強(qiáng)不斷的研究，提升該技術(shù)在礦山生產(chǎn)中的應(yīng)用質(zhì)量和效果，從而實(shí)現(xiàn)礦山產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)和健康發(fā)展。