自动化在煤矿机电技术中的创新应用

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煤矿机电技术的快速发展离不开电子技术、信息技术以及计算机技术的发展。我国煤矿企业与发达国家相比，生产效率较低，能源浪费比较严重，在现有机电技术基础上发展自动化技术，进行技术和设备改革刻不容缓。主要介绍自动化技术在国内煤矿以及国际先进煤矿的应用，对关键性的机电产品应用以及自动化系统发展前景做了详细的分析。

煤矿机电自动化应用创新

1引言

煤矿机电技术及设备存在与煤矿生产的各个重要环节，在煤矿生产过程中起着不可或缺的作用。随着我国煤矿产能需求的增加，煤矿机电技术的革新以及设备的更新换代的速度亟待加快。同时，伴随计算机以及微电子技术的发展，信息通讯技术的出现，越来越多自动化程度高的产品应用在煤矿生产上，加快机电技术改造速度的同时，提高了煤矿生产的效率，加强了煤矿生产的可靠性，对于井下工作人员的人身安全提供越来越有力的保障，降低煤矿生产中的维护成本，提高经济性。对于传统开采中所存在的人工依赖性强以及能源浪费率较严重的情况也有了极大的改善。

2煤矿机电自动化产品应用

2.1煤矿机电自动化产品特点及发展

（1）集成化。以计算机、单片机、可编程控制器以及嵌入式计算机作为核心处理器，以各种高精度传感器作为底层设备信息采集和传输元件，采用人机界面作为显示设备，对整体系统进行安全生产监测与控制，实时监控、采集参数，了解生产动态，实现对系统的连续监控以及全方位保护。

（2）开放化。通讯技术的迅猛发展，使得各行各业在进行自动化改造时纷纷选择可进行生产信息通讯的开放化系统，煤矿机电自动化改造也不例外。煤矿机电自动化产品具有优良的可通信联网功能，中央处理设备具有多种通信接口以及通信模块，与各底层设备以及各系统之间以双绞屏蔽通信线和光纤进行连接通信，实现信息交互、联动以及集中控制。

（3）多样性。煤矿机电自动化产品的多样性决定了与其配套的传感器种类的多样性，压力传感器、温度传感器、加速度传感器以及位移传感器等，在煤矿机电自动化产品中都有应用。另外，多系统集成的应用现状同时也要求各系统设备间要具有多种通信接口以适应多种通信协议。煤矿机电用传感器应用可靠性极为重要，同时具有相当程度的可靠性。当前，煤矿机电用传感器将敏感元件与变送电路集成，可同时完成数据采集以及运算处理等，求解未知数，提高了传感器智能化的水平。

（4）智能化。微处理器功能的日益强大给煤矿机电自动化改造提供了更多的选择。微处理器处理信息速度越来越快，处理信息量的能力也有很大提高，可供智能集成的选择余量大。例如，数字交交变频同步电动机提升机控制系统可实现矢量控制，电牵引采煤机可以实现记忆割煤以及负载控制等。

当前信息时代的大背景下，计算机技术、通信技术、传感器技术迅速发展，产品更新换代速度极快，如何利用飞速发展的先进科技对传统煤矿工业进行改造，提高生产效率以及生产的安全性，将是我国新时期煤矿工业发展的重要课题。

2.2煤矿机电产品自动化应用发展趋势

（1）高性能、低功耗、小体积的中央处理器技术应用。目前市场上主流处理器更新换代速度极快，多核心、多线程工作方式将为煤矿机电自动化产品在实际生产中的应用带来极大便利，运算速度越来越快，贮存能力越来越强，体积越来越小，更适合煤矿井下狭小工作空间内的一体化产品应用。同时，新型处理器较之前相比，抗恶劣环境的能力有了很大提高，未来未必不会出现专门针对煤矿等恶劣环境下开发应用的处理器。

（2）更好的开放性。新型煤矿机电自动化产品对于可交互通信能力要求越来越高，随着系统之间的交互成为必然趋势，更高通信能力与开放性更好的产品必将能够更好的适应现场应用，便于实现与主控系统的连接。

（3）更高的可靠性。新型产品的可靠性决定了其应用的广泛程度。鉴于煤矿机电产品工作环境的恶劣性，对于应用其中的产品质量以及可靠性有不同于其他行业的更高要求，因此高质量、高可靠性的产品应用将会十分广泛。

（4）标准化趋势。随着越来越多自动化产品涌入我国煤矿机电市场，尚无统一标准对该类产品进行管理，以提高我国煤矿机电自动化产品标准化、规范化和通用化以及系列化的程度。

3煤矿机电系统自动化

3.1综合自动化技术

综合自动化技术，又称数字矿山技术，是随着通信技术的发展、工业总线以及工业以太网的出现而应运而生的技术，采用统一的工业网络实现对煤矿众多机电子系统的集成管理。该技术的缺点主要表现在单一的感知手段，感知网络匮乏，忽视软件平台的集成，对于应用层信息的融合技术缺乏，尚无统一建设的标准。

3.2矿山物联网技术

矿山物联网技术的出现，是应解决以上所述的综合自动化技术所存在的缺点而出现的。该技术对通信网络与互联网络技术进行应用拓展以及网络延伸，采用智能装置对矿山进行物理感知和识别，通过网络进行传输，利用中央处理器进行处理，然后发出控制指令实现矿山整体系统，人与人、人与物、物与物之间的信息交互和无缝连接，对矿山机电设备以及整体进行控制和监控，确保科学合理的决策。2011年11月，国家安全生产监督管理总局鉴定和验收通过的徐州矿务集团夹河煤矿矿山物联网示范工程是我国首个矿山物联网工程。

4结语

自动化技术在煤矿机电技术革新及设备改造中占有重要地位，不仅提高了煤矿企业的生产效率，同时对于生产安全性的提高也有着重要的作用。自动化技术在煤矿机电上的创新应用表现在机电产品上，具有智能性好，集成度高以及可靠性优良。对于提高单机效率、降低人工成本有着显著效果。自动化技术对于煤矿机电整体系统的优化作用不可或缺，对于子系统内部集成、多个子系统整体集成以及实现整体系统与外界互联网集成商具有巨大的优势。对于矿山整体机电设备以及矿山整体的监控，自动化技术也有重要应用。随着计算机技术以及通信技术的进一步发展，煤矿机电自动化技术将朝着集成度、可靠性更高、更加智能化的方向发展。