传感器在煤矿机电一体化中的运用与发展
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摘要：社会经济的持续发展使得煤炭资源的需求量不断提升，在“要产量，更要安全”的时代背景下，机电一体化在提高煤矿生产量，保证施工安全方面发挥了巨大的作用，而传感器则是机电一体化系统中最为重要的“感受器官”。本文就结合当前煤矿施工状况，对传感器在煤矿机电一体化中运用进行了相关的探究，并简略分析、阐述了其的发展与趋势。
关键词：传感器 机电一体化 运用 发展
中图分类号：TD67 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（b）-0107-01
传感器是一种能够感受并探测到外界信号、物理条件、化学组成，同时能将其所探测的信息传递给其他装置或系统。煤矿生产具有规模大、难度大及危险性高的特点，将传感器有效应用于煤矿的机电一体化系统中，可在一定程度上确保机电一体化系统工作的可靠性和有效性。因此对于煤炭开采企业，充分了解并掌握传感器在机电一体化中的应用和发展具有重要意义。
1 传感器概述
传感器，其实质是一种特殊的物理装置，可以有效的探测到外界信号、物理条件和化学组成，并将信号传递给系统中其他装置。就目前讲，传感器是企业生产活动中获取有用信息的主要途径，特别对于生产难度大、危险性高的施工作业，因此传感器已成为当今社会生产活动必不可少的一部分。传感器的最大特性，在于其涉及范围广、综合性强。传感器的此种特性，在一定程度上决定了其在生产和施工中应用的普遍性。
煤炭是我国经济的重要组成部分，煤炭的开采作业具有较高的难度和较大的危险性，而机电一体化在煤矿生产中的应用，对高效率、高质量生产起到了很大的推动作用。随着社会发展对煤炭需求的不断增加，有效的将传感器应用于煤矿机电一体化系统中，不但可有效提高机电一体化系统的有效性和可靠性，同时也能够对煤矿的安全、高效生产施工起到重要的保障作用。
2.1 传感器在煤矿机电一体化系统中的应用
通常讲，传感器在煤矿机电一体化系统中的应用较为广泛，本文将从以下几方面分析并论述传感器的煤矿生产中的重要作用，具体如下。
（1）在煤矿机器人的应用。
众所周知，煤矿作业具有较高的危险性，为此通过机器人探测、获取施工环境和信息成为目前煤矿高难度作业的主要途径。将传感器应用于机器人，就相当于将机器人变成了像人一样有触觉、有视觉、有听觉的真实的作业人员，传感器的应用将煤矿机电一体化产业向前推动了一大步，同时也为煤矿的安全作业提供了保障。
（2）在煤矿电液控制系统中的应用。
液压支架在煤矿生产中占有重要地位，是实现模拟人工操作的关键性设备。具有传感器等多种支架控制单元组成的电液控制系统，与传统的手动操作、人为操作具有作业效率高、安全性高和操作性便捷等优势。传感器在煤矿电液控制系统中的应用，实现了矿井下无人作业的局面，从而有效的保护了施工人员的人身安全。
（3）在煤矿安全生产监控系统中的应用。
①煤尘测量。煤矿生产过程中，煤尘是威胁生产安全的主要因素之一，而传感器在煤矿中的应用则为安全生产提供了有力保障。光纤传感器在煤尘测量中的工作原理，即光向后散射法，而后将获取信息传送给计算机，再由计算机操作人员及时管理和控制，此时传感器在煤尘测量中的应用如图1所示。
②瓦斯爆炸。瓦斯爆炸是煤矿安全生产的最大威胁，瓦斯主要成分为甲烷，为此将强对煤矿甲烷气体的监控、检测至关重要。光纤气体传感器的原理为，矿井瓦斯中不同气体的分子结构所对应的吸收光谱不同，并且同一种气体在不同浓度时，同一吸收峰所吸收的强度也有所不同，由此通过对气体特定波长光吸收程度的检测和信息反馈，就可以确定矿井中气体的成分和浓度状况。传感器在此处的应用，做到了对矿井中瓦斯所含气体类别和浓度的实时检测和监控，有效保证了狂进施工作业的安全性。
2.2 传感器在煤矿机电一体化系统中的发展
到目前为止，传感器在煤矿机电一体化系统中的应用已取得了一定程度的进步。然而随着煤矿中机电一体化系统的不断发展与完善，传感器在煤矿机电一体化系统中的应用也应该向着技术化、微型化、智能话及数字化方向发展。
首先可集中目前传感器所能感受到的对象，如生物学、光电子及微电子等；其次根据上述集中的信息感受对象，不断研究并开发出创新型的敏感材料，从而有利于研制出高科技、应用范围广的新型传感器；另外积极提高传感器的灵敏度和精度，以有效保证煤矿声场机电一体化系统的及时性、可靠性；最后提倡煤矿机电一体化系统数字化和智能化。传统煤矿中应用的传感器不过是一个单一的模拟信号，而伴随着社会的发展，传统传感器应挣脱传统束缚，将单一的模拟信号改变为已处理好的数字信号，以满足智能传感器的讲授需求。
总而言之，煤矿机电一体化系统中传感器的应用，为煤矿开采和作业施工提供了有力的保障。虽然我国传感器在煤矿机电一体化系统中的应用越来越普遍，但是随着社会需求的发展与变化，煤矿机电一体化系统中传感器应不断探索、不断总结，以研究、发现质量更好的传感器新型材料，从而为煤矿机电一体化系统提供较高的检测水平，以确保煤矿机电一体化系统在煤矿生产作业过程的安全性和可靠性，并推动我国煤矿业的快速发展。
参考文献
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