论文部分内容阅读
[摘 要]本文介绍了综合自动化在煤矿的使用，分析了煤矿综合自动化的重要性及对煤矿的作用及，并阐述了在其它方面的应用。
[关键词]煤矿；综合自动化；应用
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）14-0152-01
煤炭是重要的能源之一，煤炭工业生产的自动化发展，是一个国家生产力发展水平的重要标志。煤炭工业的发展是与其依靠科技进步，采用新设计、新工艺、新设备、新材料、新技术分不开的，而开发和应用电子、计算机及自动化技术是煤炭企业发展的方向。
一、综合自动化在煤矿的使用
本人根据神华新疆能源有限责任公司及其他兄弟单位煤矿综合自动化系统实现的情况了解、掌握，认为：综合自动化系统作为煤矿自动化总平台，实现了在地面对煤矿井上下诸多设备的可靠控制。其主要表现是：
1、采用光纤组建煤矿井下工业以太网并形成环网，煤矿井下胶带、轨道、供电、排水、通风、矿井提升、选煤等自动控制子系统均可以现场总线等形式就近接入工业以太环网，同时，采用OPC及组态软件等技术接入软件平台，形成矿井自动控制信息传输及处理的总集成平台，从而可实现在地面集控中心对井下胶带、供电、排水、轨道、通风、压风、提升、选煤等设备的远程开停控制和在线监测，井下诸多环节和岗位可实现无人值守，大大减少井下现场人员，提高矿井安全水平。
2、煤矿安全监控、人员定位等监测监控系统在地面接入煤矿自动化平台，实现了矿井自动化信息、安全生产监测信息的集成、共享和 Web 发布等功能，实现了对井下所有掘进头、工作面的瓦斯自动检测和超限自动断电、告警，实现了对井下所有重要地点的风速、温度、风门、局扇开停的自动监测，实现了对井下人员分布情况的在线监测和统计。
3、建立了矿井自动化监控中心，具有大屏幕显示功能、控制功能、数据统计汇总功能、网络功能等，操作员站之间具备相互冗余功能。
4、建立了矿井工业电视监视系统，将井下和地面各主要地点摄像机的信号传输到地面视频服务器，在集控中心显示和切换图像，为地面远程控制提供了必备的监视手段。
5、建立了矿井移动通信系统，实现了井下现场与集控中心的清晰通话，为地面远程控制提供了畅通的联络手段。
6、完成了煤矿综合自动化系统与煤矿管理网络安全对接，将煤矿井下现场的自动化信息、安全监测信息、井下视频与管理信息系统联通，通过 Web 等方式实现了各类信息在全公司的资源共享。
二、煤矿综合自动化的重要性
煤矿机电一体化技术的使用，使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合，极大地提高了煤矿机械的各种性能，如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。
1、加强电子（微电脑）控制装置的使用。目前以微机或微处理器为核心的电子（微电脑）控制装置（系统）在煤矿机械中的应用很普及，电子控制技术已深入到煤矿机械的许多领域，如提升机和采煤机，提升机的PLC系统，采煤机的变频控制系统和PLC系统操作等，煤矿机械的在线状态监控与故障自诊、故障报警等。随着科技的发展，电子（微机）控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛。因此，如何用好、管好煤礦机械设备，使其发挥最大的效率，是煤矿机电部门面临的一个重要的问题。
2、重视对电子（微电脑）控制装置的使用与管理。煤矿生产中，煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产；也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣，又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性，从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子（微电脑）控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分，同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展，以及对煤矿机电产品性能要求不断提高，电子（微电脑）控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大，其功能将会越来越强，应用范围也将越来越广，而其复杂程度也随之提高，这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求，对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。
3、实行综合自动化是煤矿生产的要求。煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能：皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗，自动化程度高且操作简单，施工质量好，精度高；性能稳定，工作可靠，安全性高，使用寿命长；具有较好的经济性，即高的技术价格比和低的制造与使用成本；工人劳动强度低，操作员的工作条件好；具有在线运行状态监视，故障自诊及自动故障报警功能，能及时准确地指出故障部位，减少停机维修时间。
为适应煤矿机械对性能的要求，仅仅依靠机械和液压技术的已不符合生产实际。电子（微电脑）控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术，将其引入到煤矿机械中，必将促进煤矿安全生产。
三、综合自动化对煤矿的作用
机电一体化又称机械电子工程学，是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术从70年代中期开始在国外机械上得到应用。80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起，推动了机械制造技术的迅速发展，特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用，极大促进了煤矿机电产品的性能，使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。以微电脑或微处理器为核心的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及，在我国也是发展的方向，已成为机械高性能的体现。目前机械的电子（微机）控制系统主要用以实现如下功能：
1、在线监控、自动报警及故障自诊。对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控，出现故障能动报警并准确地指出故障的部位，从而改善操作员的工作条件，提高机器的工作效率，简化设备维护检查工作，降低使用维修费用，缩短停机维修时间，延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制，可实现多种在线监控和故障自诊，还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。
2、节能降耗，提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等，使用变频起动、PLC控制系统，节电量就为30%左右，同时生产效率也大大提高。
3、自动化或半自动化程度的提高，煤矿机械实现自动化或半自动化控制，可以减轻操作者的劳动强度，提高生产效率，并减少因操作者的经验不足，对作业精度的影响，从而提高煤矿机械设备的自动化或半自动化程度。
四、其他应用
一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子（微电脑）控制的自动变速器，能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比，从而改变功率，降低了劳动强度，提高了作业人员操作的安全性。目前我国在综合机械化采煤机上采用电子（微电脑）控制，可实现无人操作，使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业，也配备了无线遥控装置，可远程遥控也可微电脑编程控制。
电子（微电脑）系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业，其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭，此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰，工作环境非常恶劣，因此电子（微电脑）控制系统必须满足井下性能环境要求，能在井下环境温度下可靠、稳定地工作；抗压强度高、抗老化，具有较长的使用寿命；密封性能好，能防止水分和污物的侵入；较好耐冲击和抗振性能；较强的抗干扰能力，系统能在各种干扰下可靠地工作
总之，煤矿建立综合自动化系统，可以实现在煤矿地面控制中心对井下胶带运输、轨道运输、供电、排水、压风、地面选煤设备的控制，对煤矿安全生产具有重大意义，因此必须重视并加强煤矿综合自动化建设。
[关键词]煤矿；综合自动化；应用
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）14-0152-01
煤炭是重要的能源之一，煤炭工业生产的自动化发展，是一个国家生产力发展水平的重要标志。煤炭工业的发展是与其依靠科技进步，采用新设计、新工艺、新设备、新材料、新技术分不开的，而开发和应用电子、计算机及自动化技术是煤炭企业发展的方向。
一、综合自动化在煤矿的使用
本人根据神华新疆能源有限责任公司及其他兄弟单位煤矿综合自动化系统实现的情况了解、掌握，认为：综合自动化系统作为煤矿自动化总平台，实现了在地面对煤矿井上下诸多设备的可靠控制。其主要表现是：
1、采用光纤组建煤矿井下工业以太网并形成环网，煤矿井下胶带、轨道、供电、排水、通风、矿井提升、选煤等自动控制子系统均可以现场总线等形式就近接入工业以太环网，同时，采用OPC及组态软件等技术接入软件平台，形成矿井自动控制信息传输及处理的总集成平台，从而可实现在地面集控中心对井下胶带、供电、排水、轨道、通风、压风、提升、选煤等设备的远程开停控制和在线监测，井下诸多环节和岗位可实现无人值守，大大减少井下现场人员，提高矿井安全水平。
2、煤矿安全监控、人员定位等监测监控系统在地面接入煤矿自动化平台，实现了矿井自动化信息、安全生产监测信息的集成、共享和 Web 发布等功能，实现了对井下所有掘进头、工作面的瓦斯自动检测和超限自动断电、告警，实现了对井下所有重要地点的风速、温度、风门、局扇开停的自动监测，实现了对井下人员分布情况的在线监测和统计。
3、建立了矿井自动化监控中心，具有大屏幕显示功能、控制功能、数据统计汇总功能、网络功能等，操作员站之间具备相互冗余功能。
4、建立了矿井工业电视监视系统，将井下和地面各主要地点摄像机的信号传输到地面视频服务器，在集控中心显示和切换图像，为地面远程控制提供了必备的监视手段。
5、建立了矿井移动通信系统，实现了井下现场与集控中心的清晰通话，为地面远程控制提供了畅通的联络手段。
6、完成了煤矿综合自动化系统与煤矿管理网络安全对接，将煤矿井下现场的自动化信息、安全监测信息、井下视频与管理信息系统联通，通过 Web 等方式实现了各类信息在全公司的资源共享。
二、煤矿综合自动化的重要性
煤矿机电一体化技术的使用，使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合，极大地提高了煤矿机械的各种性能，如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。
1、加强电子（微电脑）控制装置的使用。目前以微机或微处理器为核心的电子（微电脑）控制装置（系统）在煤矿机械中的应用很普及，电子控制技术已深入到煤矿机械的许多领域，如提升机和采煤机，提升机的PLC系统，采煤机的变频控制系统和PLC系统操作等，煤矿机械的在线状态监控与故障自诊、故障报警等。随着科技的发展，电子（微机）控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛。因此，如何用好、管好煤礦机械设备，使其发挥最大的效率，是煤矿机电部门面临的一个重要的问题。
2、重视对电子（微电脑）控制装置的使用与管理。煤矿生产中，煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产；也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣，又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性，从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子（微电脑）控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分，同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展，以及对煤矿机电产品性能要求不断提高，电子（微电脑）控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大，其功能将会越来越强，应用范围也将越来越广，而其复杂程度也随之提高，这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求，对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。
3、实行综合自动化是煤矿生产的要求。煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能：皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗，自动化程度高且操作简单，施工质量好，精度高；性能稳定，工作可靠，安全性高，使用寿命长；具有较好的经济性，即高的技术价格比和低的制造与使用成本；工人劳动强度低，操作员的工作条件好；具有在线运行状态监视，故障自诊及自动故障报警功能，能及时准确地指出故障部位，减少停机维修时间。
为适应煤矿机械对性能的要求，仅仅依靠机械和液压技术的已不符合生产实际。电子（微电脑）控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术，将其引入到煤矿机械中，必将促进煤矿安全生产。
三、综合自动化对煤矿的作用
机电一体化又称机械电子工程学，是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术从70年代中期开始在国外机械上得到应用。80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起，推动了机械制造技术的迅速发展，特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用，极大促进了煤矿机电产品的性能，使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。以微电脑或微处理器为核心的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及，在我国也是发展的方向，已成为机械高性能的体现。目前机械的电子（微机）控制系统主要用以实现如下功能：
1、在线监控、自动报警及故障自诊。对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控，出现故障能动报警并准确地指出故障的部位，从而改善操作员的工作条件，提高机器的工作效率，简化设备维护检查工作，降低使用维修费用，缩短停机维修时间，延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制，可实现多种在线监控和故障自诊，还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。
2、节能降耗，提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等，使用变频起动、PLC控制系统，节电量就为30%左右，同时生产效率也大大提高。
3、自动化或半自动化程度的提高，煤矿机械实现自动化或半自动化控制，可以减轻操作者的劳动强度，提高生产效率，并减少因操作者的经验不足，对作业精度的影响，从而提高煤矿机械设备的自动化或半自动化程度。
四、其他应用
一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子（微电脑）控制的自动变速器，能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比，从而改变功率，降低了劳动强度，提高了作业人员操作的安全性。目前我国在综合机械化采煤机上采用电子（微电脑）控制，可实现无人操作，使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业，也配备了无线遥控装置，可远程遥控也可微电脑编程控制。
电子（微电脑）系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业，其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭，此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰，工作环境非常恶劣，因此电子（微电脑）控制系统必须满足井下性能环境要求，能在井下环境温度下可靠、稳定地工作；抗压强度高、抗老化，具有较长的使用寿命；密封性能好，能防止水分和污物的侵入；较好耐冲击和抗振性能；较强的抗干扰能力，系统能在各种干扰下可靠地工作
总之，煤矿建立综合自动化系统，可以实现在煤矿地面控制中心对井下胶带运输、轨道运输、供电、排水、压风、地面选煤设备的控制，对煤矿安全生产具有重大意义，因此必须重视并加强煤矿综合自动化建设。