智能控制技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中運(yùn)用

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摘要：現(xiàn)階段隨著我國(guó)不斷發(fā)展智能控制技術(shù)，在各個(gè)領(lǐng)域不斷滲透有著廣泛的應(yīng)用空間。在煤礦產(chǎn)業(yè)內(nèi)，煤礦機(jī)電設(shè)備也積極利用智能控制技術(shù)來對(duì)各種采掘風(fēng)險(xiǎn)記性規(guī)避，不僅可以有效提升生產(chǎn)效率，也大幅度解放了人力資源降低采掘成本。但是現(xiàn)階段智能控制技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中尚有較大的發(fā)展空間，因此需要針對(duì)性進(jìn)行分析發(fā)掘智能控制技術(shù)的價(jià)值。近些年隨著我國(guó)煤礦采掘效率不斷提升，煤礦采掘規(guī)模和工作量不斷加大，對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的要求也隨之增加。為了提升采掘水平需要積極利用智能控制技術(shù)對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，以滿足市場(chǎng)需求。

一、智能控制技術(shù)的概述及應(yīng)用現(xiàn)狀

智能控制技術(shù)涉及層面較為廣泛，包含的技術(shù)包括專家系統(tǒng)、模糊邏輯理論、學(xué)習(xí)控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、分層遞接控制等等。隨著技術(shù)不斷成熟，逐漸可以通過智能控制技術(shù)來解放大量勞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)無人作業(yè)，通過智能控制技術(shù)結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)來對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行程序設(shè)定，并將程序?qū)脒M(jìn)而指導(dǎo)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行自主作業(yè)，高標(biāo)準(zhǔn)完成任務(wù)。現(xiàn)階段信息化技術(shù)相對(duì)成熟，且與智能控制技術(shù)結(jié)合程度不斷增加。通過人類思維模擬和仿生技術(shù)可以有效提升機(jī)電設(shè)備的智能化，通過信息導(dǎo)入和專家系統(tǒng)分析，進(jìn)行自我驅(qū)動(dòng)，相比于傳統(tǒng)的技術(shù)，智能控制技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單控制能力強(qiáng)，且呈現(xiàn)非線性特點(diǎn)通過模塊化涉及能有效對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行單獨(dú)控制，同時(shí)可以通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)整。在施工作業(yè)過程中規(guī)范性較強(qiáng)且質(zhì)量表現(xiàn)優(yōu)質(zhì)，不僅可以滿足一些特殊領(lǐng)域的作業(yè)需求。同時(shí)能有效對(duì)外界因素干擾進(jìn)行規(guī)避，目前這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)階段逐漸被用于一些尖端領(lǐng)域或者危險(xiǎn)系數(shù)較高的工作。如航空航天、醫(yī)療事業(yè)、電力系統(tǒng)等等，現(xiàn)階段煤礦機(jī)電設(shè)備由于多種因素導(dǎo)致智能控制技術(shù)融合程度較低，需要不斷進(jìn)行優(yōu)化和拓展[1]。

二、煤礦機(jī)電設(shè)備中智能控制技術(shù)的應(yīng)用方向分析

（一）煤礦機(jī)電設(shè)備功能分析

現(xiàn)階段煤礦機(jī)電設(shè)備基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，利用智能控制技術(shù)可以有效提升作業(yè)的精度。并通過學(xué)習(xí)系統(tǒng)不斷進(jìn)行學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)累計(jì)，通過專家系統(tǒng)逐漸形成數(shù)據(jù)庫進(jìn)而形成作業(yè)經(jīng)驗(yàn)。例如對(duì)挖掘設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制或者對(duì)液壓支架控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，只需要在控制面板導(dǎo)入相關(guān)程序就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)作業(yè)。同時(shí)利用智能控制技術(shù)可以對(duì)機(jī)電設(shè)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)控制和分析，一旦出現(xiàn)異常信號(hào)或者設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)異常，則第一時(shí)間觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)，并確定故障區(qū)域和故障原因協(xié)助檢修維護(hù)人員進(jìn)行故障維修。如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有進(jìn)行檢修則處罰自檢系統(tǒng)來保證機(jī)電設(shè)備不發(fā)生大范圍損壞，不僅能有效提升資源利用率，延長(zhǎng)機(jī)電設(shè)備的使用壽命，同時(shí)也能提升機(jī)電設(shè)備檢修維護(hù)能力。針對(duì)膠帶傳送機(jī)可以通過PLC系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)整進(jìn)而有效降低能源消耗。利用編程來對(duì)運(yùn)行速率和設(shè)備協(xié)調(diào)能力進(jìn)行調(diào)整，不僅可以有效對(duì)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行規(guī)避，還可以利用智能控制技術(shù)可以實(shí)時(shí)確定采掘進(jìn)度和人員位置，并科學(xué)制定施工方案。

（二）智能控制技術(shù)在采礦機(jī)中的應(yīng)用

采礦機(jī)是整體工作的主要設(shè)備，需要通過智能控制技術(shù)來進(jìn)行穩(wěn)定高效作業(yè)。因此需要在機(jī)電設(shè)備的測(cè)試環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和仿真實(shí)驗(yàn)，并針對(duì)不同的施工環(huán)境不同的負(fù)載情況科學(xué)進(jìn)行模擬，并利用傳感技術(shù)實(shí)時(shí)對(duì)各種零部件的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)周圍結(jié)構(gòu)應(yīng)力情況和危險(xiǎn)因素進(jìn)行判斷，并及時(shí)進(jìn)行信息反饋。并通過計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)來取代人工進(jìn)行作業(yè)、檢測(cè)、維修，針對(duì)煤礦下放設(shè)備需要通過智能控制技術(shù)來提升運(yùn)行效率和運(yùn)行穩(wěn)定性，從檢測(cè)、運(yùn)行、控制等多方面來對(duì)采礦機(jī)進(jìn)行優(yōu)化。

（三）監(jiān)控設(shè)備以及挖掘設(shè)備中的應(yīng)用分析

礦井之下的環(huán)境相對(duì)惡劣，不僅地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且很多煤塵、瓦斯、地下水都很容易對(duì)人員生命安全造成威脅。因此針對(duì)一些特殊區(qū)域逐漸開始通過機(jī)電設(shè)備進(jìn)行采掘作業(yè)。通過智能控制技術(shù)來對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，目前最常見的有牽引采煤機(jī)和數(shù)字提升機(jī)，通過智能控制技術(shù)結(jié)合PLC編程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能控制和監(jiān)控。但是由于不同的控制器如果采用總線進(jìn)行通信控制則容易出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。因此需要采用不同的總線通信進(jìn)行控制，不僅能有效對(duì)礦井內(nèi)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤定位也能有效對(duì)各種電控系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)和控制[2]。利用智能控制技術(shù)可對(duì)傳輸系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、防爆系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，并通過通訊設(shè)備來對(duì)井下人員進(jìn)行跟蹤和引導(dǎo)，為人員的調(diào)度和指揮提供便利途徑。同時(shí)在面對(duì)突發(fā)事件時(shí)，智能控制技術(shù)可以實(shí)時(shí)進(jìn)行位置共享并協(xié)助救援人員制定解救方案，在生產(chǎn)效率、救援效率上表現(xiàn)更為優(yōu)質(zhì)。總結(jié)：在我國(guó)煤礦機(jī)電中，智能控制技術(shù)的融合發(fā)展空間較大，利用智能控制技術(shù)不僅能有效對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行分析，同時(shí)能對(duì)各種設(shè)備和零件運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。結(jié)合自動(dòng)化信息化技術(shù)來改善作業(yè)環(huán)境，解放勞動(dòng)力規(guī)避采掘風(fēng)險(xiǎn)，保證煤礦開采的安全性和穩(wěn)定性。

作者:張國(guó)清 單位:山西省呂梁市柳林縣王家溝煤業(yè)有限公司