煤礦機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)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(jìn)程也不斷加快。機(jī)電一體技術(shù)作為煤礦企業(yè)的重要施工技術(shù)，對煤礦企業(yè)的機(jī)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(jī)電管理所存在的問題，對煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用進(jìn)行探究，并對其未來的發(fā)展方向進(jìn)行論述，以供參考。

【關(guān)鍵詞】煤礦企業(yè)；機(jī)電一體化技術(shù)；機(jī)械

1煤礦企業(yè)機(jī)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(dá)國家相比較為落后，且在實(shí)際應(yīng)用過程中還存在較多的缺陷與不足，嚴(yán)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(shí)現(xiàn)長時(shí)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(fù)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(jìn)設(shè)備。然而，由于設(shè)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(shè)施上投入過多的資金，而缺乏完善的軟件設(shè)施，致使整個(gè)煤礦地面控制系統(tǒng)的自動(dòng)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(yán)重抑制了煤礦機(jī)械的整體自動(dòng)化的發(fā)展。

1.2管理人員素質(zhì)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(guān)管理知識，在個(gè)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(gè)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(zé)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(yīng)的專業(yè)管理機(jī)構(gòu)，對于相關(guān)責(zé)任的落實(shí)就更不用說了。責(zé)任不清晰，互相推諉是常見的情況。機(jī)電設(shè)備的管理以及機(jī)電生產(chǎn)是機(jī)電管理的兩個(gè)主要內(nèi)容，許多煤礦企業(yè)往往只是注重機(jī)電設(shè)備生產(chǎn)而忽視對其進(jìn)行有效管理，這也造成在實(shí)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(yīng)管理的有機(jī)結(jié)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(yīng)當(dāng)樹立正確的機(jī)電管理概念，確保機(jī)電技術(shù)與企業(yè)的發(fā)展相同步。

2重要性分析

基于煤礦機(jī)電一體化技術(shù)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(jī)電自動(dòng)化程度的不斷提高，大大解放了勞動(dòng)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(shù)在煤炭領(lǐng)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(shí)為企業(yè)減少了大量不必要開支，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益?；谠摷夹g(shù)與煤炭企業(yè)的深度融合，一定程度上推動(dòng)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(shù)上的不到位，嚴(yán)重制約了煤炭等的開采效率與質(zhì)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(jī)電一體化技術(shù)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(shí)隨著開采深度的不斷增強(qiáng)，為企業(yè)帶來了更多的經(jīng)濟(jì)效益。

3應(yīng)用分析

近些年，科學(xué)技術(shù)得到了很大提高，計(jì)算機(jī)信息的普及為技術(shù)的傳播提供了有效途徑。煤炭企業(yè)機(jī)電設(shè)備一定程度上迎來了質(zhì)的提升，先進(jìn)的自動(dòng)化一體設(shè)備使得開采的整個(gè)流程變得更加簡單、高效、安全。此外，較高的自動(dòng)化設(shè)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(yù)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(jī)電一體化設(shè)備的應(yīng)用無疑對其經(jīng)濟(jì)效益的增加，突破技術(shù)上的限制，實(shí)現(xiàn)更大的進(jìn)步與發(fā)展具有重要意義?；趥鹘y(tǒng)的煤炭行業(yè)，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用可謂為其開辟了新的篇章。其常見應(yīng)用有：現(xiàn)場監(jiān)控管理、事故的診斷、現(xiàn)場預(yù)警系統(tǒng)以及危機(jī)應(yīng)對處理等。為了確保施工現(xiàn)場的安全以及穩(wěn)定進(jìn)行，在線監(jiān)控系統(tǒng)可以有效地對煤炭機(jī)械設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，確保其處于正常工作狀態(tài)。當(dāng)相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)故障等問題時(shí)，監(jiān)控設(shè)備可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題并立即制定解決方案，從而盡可能提高設(shè)備工作效率，避免設(shè)備過度損耗，提高設(shè)備利用率。下面對常見了機(jī)電設(shè)備進(jìn)行論述分析。煤礦瓦斯地面抽放監(jiān)控系統(tǒng)，其在整個(gè)煤炭開采過程中意義重大。基于機(jī)電一體化技術(shù)，創(chuàng)新性在傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)增加了傳感器應(yīng)用技術(shù)，基于該系統(tǒng)高效的傳輸性能可以很好的實(shí)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(yù)設(shè)值處理，可以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的有效控制與管理。此外，基于計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)字處理能力，可以很好地對傳感器信號進(jìn)行組態(tài)處理，將原本模擬信號轉(zhuǎn)化為人為可認(rèn)知的畫面，相關(guān)技術(shù)監(jiān)控人員基于計(jì)算機(jī)所推送的實(shí)時(shí)畫面，即可在監(jiān)控室對整個(gè)施工下場進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)，借助計(jì)算機(jī)計(jì)算能力，還可以對當(dāng)前抽采量進(jìn)行分析計(jì)算。此外，循環(huán)水池在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中意義重大，對其進(jìn)行相應(yīng)的完善，可以有效改變傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而對其進(jìn)行進(jìn)一步完善，彌補(bǔ)其設(shè)計(jì)上的不足，降低能耗的同時(shí)，增加了整個(gè)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(shè)備進(jìn)行集中處理。機(jī)電一體化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在中央監(jiān)控室對現(xiàn)場用電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，從而確保現(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(jī)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(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)主要涵蓋三個(gè)層面：即作業(yè)現(xiàn)場的實(shí)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(gòu)可以很好地實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的多種作用（比如：數(shù)據(jù)監(jiān)測、設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)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(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。該電力中控系統(tǒng)，無需監(jiān)控人員實(shí)地進(jìn)行現(xiàn)場工況的確認(rèn)。當(dāng)操作人員在中控室對工作現(xiàn)場刀閘進(jìn)行分合操作時(shí)，機(jī)電設(shè)備的反饋系統(tǒng)在接收到相關(guān)操作指令后依照指令步驟進(jìn)行相關(guān)操作。如果現(xiàn)場出現(xiàn)刀閘的拒動(dòng)作等情況，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)自檢機(jī)制可以有效地將情況反饋中控室。相關(guān)操作人員在接收到反饋信號后即可采取相應(yīng)措施正確進(jìn)行下一步操作，并將相關(guān)情況上報(bào)，從而避免事故蔓延。由此看來，機(jī)電一體化技術(shù)的輔助，無需工作人員到現(xiàn)場進(jìn)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(jié)合分析

關(guān)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(shù)等共同構(gòu)成了新時(shí)期機(jī)電一體化的主要幾個(gè)方面。同時(shí)這也是當(dāng)代機(jī)電一體化技術(shù)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(zhì)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(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)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(fèi)都有特定的規(guī)定。因此，煤礦機(jī)械的零部件（包括標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和定制件）通常為批量采購的。要想控制產(chǎn)品質(zhì)量，則需根據(jù)零部件的資源特點(diǎn)、客戶需求以及零部件處理方式進(jìn)行改良。（2）一體化煤礦機(jī)械產(chǎn)品中操作人員需完成兩項(xiàng)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(guān)聯(lián)性。目前，機(jī)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(fù)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(shí)際煤炭的開采整個(gè)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(shè)備應(yīng)運(yùn)而生?；诂F(xiàn)代化高科技的輔助，以機(jī)器人為核心的機(jī)電一體化技術(shù)可以有效地對現(xiàn)代煤炭進(jìn)行開采等工作，無需人員切身開采，一定程度上確保了整個(gè)開采過程的人員安全。此外，由于整個(gè)開采過程由機(jī)器完成，因而其生產(chǎn)效率不言而喻，其可以24小時(shí)不間斷進(jìn)行作業(yè)，且作業(yè)的規(guī)范嚴(yán)格按照持續(xù)設(shè)定進(jìn)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(bào)。近幾年計(jì)算機(jī)技術(shù)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(yuǎn)距離實(shí)現(xiàn)對彼此的交流。在煤炭企業(yè)中，基于遠(yuǎn)程交互技術(shù)，中控室人員可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對現(xiàn)場作業(yè)進(jìn)行監(jiān)控。便捷的監(jiān)控手段，對確?，F(xiàn)場安全作業(yè)的進(jìn)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(jī)電一體化的發(fā)展趨勢必然朝著更加細(xì)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(yīng)對突發(fā)事故的自我保護(hù)措施?，F(xiàn)階段，在煤礦機(jī)電設(shè)備生產(chǎn)過程中，應(yīng)當(dāng)注重對機(jī)電一體化設(shè)備的應(yīng)用管理。通過對各種現(xiàn)有技術(shù)的整合，從而構(gòu)建自主的一體化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與生產(chǎn)的協(xié)調(diào)發(fā)展。而在實(shí)際煤礦機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)過程中，往往存在諸多問題，因此相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)注重問題產(chǎn)生的本質(zhì)，從而不斷改善問題，探尋煤礦機(jī)械的未來發(fā)展趨勢，不斷完善煤礦生產(chǎn)技術(shù)。對于煤礦企業(yè)而言，先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備無疑可以帶來更多的生產(chǎn)力價(jià)值，此外，煤礦機(jī)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(jī)電設(shè)備不斷地精細(xì)化及與煤炭行業(yè)的進(jìn)一步融合，無疑為整個(gè)煤炭行業(yè)的發(fā)展帶來更多機(jī)遇與可能。煤炭企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視機(jī)電行業(yè)的發(fā)展，不斷引進(jìn)先進(jìn)機(jī)電設(shè)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(tuán)同地龍馭煤業(yè)有限公司