智能控制在矿山机电一体化系统中的应用论文_刘海洋

黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司兴安煤矿 机电科 154100

摘要:智能控制技术,因其可以实现无人控制操作,利用自身的智能化系统对相应的设备进行控制与操作,使其完成相应动作的一种智能化控制技术。智能控制理论早在多年前就被提出,但是由于技术水平限制,一直无法实现。在科学技术快速发展的形势下,智能控制技术得以有效推行,并且在多个领域中得以有效应用。尤其是在矿山企业中的应用更加突出,利用智能控制技术可以对多种机械设备实行一体化管理,有效提升矿产生产的质量与效率。同时,还能保证作业人员的生命安全。

关键词:智能控制;矿山机电;一体化系统;应用

1矿山机电设备管理中存在的问题

1.1管理理念落后

目前,机电设备在管理方面的理念过于落后,矿山企业中的管理人员对机电设备的重视程度不够,在实践管理中没有将机电设备管理放到重要位置。管理人员对机电设备的认识不足,没有深入了解机电设备的作用和意义,导致企业对机电设备的管理与落实不到位,从而影响矿山工作的正常展开。因此,矿山企业在发展中要注重机电设备的更新,保证机电设备管理工作的高效性。

1.2机电设备存在安全隐患

在实际操作中,矿山机电设备存在一些安全隐患。这不仅影响矿山机电设备的正常管理,还影响着矿山安全工作的顺利开展。从矿山安全生产方面考虑,如果矿山机电安全隐患不及时消除,既影响矿山生产工作的开展,又威胁着广大矿山职工的生命安全。因此,对矿山机电设备安全隐患问题必须予以有效解决。在矿山机电设备管理中,必须足够重视机电设备存在的安全隐患问题,了解机电设备的运行特点,针对其特点制定相应的机电设备管理计划,在机电设备安全管理中严格把关。

1.3产品性能较差且规格不全

我国虽然引进了很多先进技术,但由于我们对这些先进技术的吸收、消化能力较弱,致使国内市场上先进的矿山机电产品较为缺乏。国际上的矿山机电产品普遍采用微电子新技术,实现了产品在安全、环保、节能及动力与传动系统方面的最优匹配,提高了对产品运行过程的监测和自控能力。我国的产品在新技术应用方面与国际差距加大,无法满足国内市场的需求。另外,我国矿山机电产品品种和规格不全,生产的产品较为单一,不能满足各个领域的要求。随着目前建设规模的扩大,设备大型化的要求越来越高,而我国对于大型矿山机电设备几乎没有生产能力,主要依靠进口。

1.4资金欠缺

我国机电行业资金较为短缺。一方面,我国机电企业产品价格较低,利润空间很小,企业的自身积累不足,导致一些资金有限的企业发展受限;另一方面,企业外部融资难度加大,再加上原材料价格上涨,人力资源成本提高,机电企业发展的压力越来越大。

2智能控制系统在矿山机电一体化系统中的应用探讨

2.1智能系统的组成

智能系统的构建离不开计算机技术和网络技术的有力支持,为了保证智能系统对相应设备仪器的有效控制,系统内部需要应用温度传感器、点检仪、采集站、通讯设备和中心计算机等构件来实现对智能系统的有效构建。智能通讯设备的主要作用是,在采集站对设备运行的状态进行采集之后,利用通讯设备将相应的信息同步到中心计算机中,最终呈现给智能系统的管理人员。管理人员可以依据智能系统所反馈回的数据信息,对实际机电一体化系统的运行状态进行全面了解。以便于在发生设备故障问题时,能够及时采取措施进行有效处理,保证矿山机电一体化系统的有效运行,进而提升矿山机械的开采效率和质量。

2.2智能点检系统

智能点检系统在实际运行的过程中,又被细分为离线点检和在线点检两种工作模式。离线点检模式指的是相关工作人员利用点检仪,将相应的数据输入到检测仪中,再利用检测仪对数据进行上传。中心计算机系统会对这类数据信息进行全面分析,将设备运行的真实情况呈现给维修人员。检测仪设备在实际应用的过程中,可以实现无线工作。同时,对相应系统的运行状态和相应数据信息可以实现全面获取。

图1 一个典型的视频监控系统

在线点检系统。在对相应设备运行数据进行采集之后,可以根据数据功能性的不同,将其细分成设备状态数据、记录数据、测量数据和观察数据。在线监测方式可以实现对设备运行状态的全天监测,并将获取到的数据信息及时提交到中心计算机系统。

矿山视频监控系统是矿山的一个重要系统,视频监控系统在矿山中最早应用是矿井提升系统的监控,目前已广泛应用矿山生产的各个方面。视频监控系统也从最早的模拟视频监控系统发展到现在的数字视频监控系统。但上述视频监控系统中的摄像机一般均为固定安装,导致摄像机的监控范围有限。传统典型的视频监控系统如图 1 所示。

由于固定安装的摄像机监控范围有限,所以我们提出在智能移动平台上加装摄像机构成智能巡检机器人,利用该智能巡检机器人可实现移动的视频监控系统,智能巡检机器人可将视频信号通过无线传输至监控中心,图 2 是室内和室外 2 种型号的智能巡检机器人。

在图 2 中,室内智能巡检机器人采用 3 轮式结构,主要用于室内重要场所的移动监控;室外智能巡检机器人采用履带结构,同时进行防水、防尘、防震、防撞设计,主要用于室外重要场所的移动监控。

2.3系统的三个层次

智能点检系统主要具备点检日志、统计分析、任务管理、工作计划、点检标准以及基本信息等功能,其业务范围可以分为:系统维护、工作管理以及基础数据三大模块,构成点检系统的整个软件模型,针对每个模块的特点,进行维护操作、业务处理、报表打印、查询统计以及数据输入等工作,系统根据上述功能主要分为三个层次:第一,建立数据库;第二,建立设备维护、业务处理、报表打印、查询统计以及数据输入等操作模型;第三,数据库和操作充分结合,实现管理智能化。建立数据库后,一定要合理安排点检任务,并且进行跟踪和管理。运用点检日记功能,针对点检情况,对设备的异常情况和缺陷不足进行分析和检测,通过查询功能,各级领导和点检人员可以充分了解和掌握设备的运行情况,实现资源信息共享。

3提升矿山机电设备管理水平的对策

3.1更新机电设备和管理理念

矿山企业生产能保持长期有效发展离不开机电设备技术的不断创新和改造。机电技术的更新和改造需要有先进的科学理念和科学技术作为导向,同时引进专业性强的科学技术人员,通过先进的技术支撑对机电设备技术进行及时改造,使企业的生产水平和经济效益得到有效提高,从而在竞争激烈的市场环境中立于不败之地。矿山企业应打破传统机电设备的管理思路,采用高科技先进技术,重视对机电设备的维修和改造,鼓励所有员工积极参与到机电设备的维护、保养和维修工作中,使矿山机电设备能及时得到维护和保养。同时,增加设备功能以此充分发挥矿山机电设备的重要作用,全面提高管理水平。

3.2对陈旧的矿山机电设备进行及时更换

矿山企业的安全管理工作非常重要,不仅涉及企业利润,还关系到工作人员的人身安全。为减少和避免安全事故的发生,应提升机电设备质量,及时对矿山所用的所有机电设备进行严格排查,对存有安全隐患的机电设备进行及时更换,保证矿山机电设备的安全运行。

4矿山机电行业的发展趋势

4.1提高企业经济规模,走专业化发展道路。要加大企业改革的力度,健全企业运行体制,淘汰缺乏市场竞争力的产品。

4.2矿山机电产品的开发生产进入新的数字化时期。产品研发数字化的基本思路是对产品研发过程的信息(包括数据、图形、知识、性能等)进行定量的表达、存储和控制,从而达到快速响应市场需求和创新开发为目标的全局优化的目的。

4.3进入电子商务最大化时期。电子商务能快速响应市场需求,达到资源全球最优配置的目的,通过虚拟的价值链,快速地满足客户对价值最大化的根本需求。同时,电子商务利用网络,形成了覆盖范围广、交易方便的无形市场,实现了有形市场与无形市场有效结合,解决了矿山机电发展的一些难题。

4.4矿山开采进入智能化时代。代表性技术有无轨采矿技术、连续采矿技术等。通过实时、远程遥控就可以准确对仪器进行操纵,同时为提高矿山开采的智能化水平,矿山机器人被越来越多的使用,尤其是在一些工作环境恶劣、对人体危害大的工作岗位。

结语

对于矿山机电设备运行而言,确保其运行的精准度是衡量机电一体化水平的重要指标。过去传统机电设备控制中,由于均为人工手动操作,作业时难免存在人为失误的影响,作业精准度相对有限。而现代化的智能控制系统由于运用了高效CPU芯片、交流数字伺服机等手段,可以避免人为失误的发生,从而提高运行精准度。

参考文献

[1]赵祥坤,李帅三,苏奎.基于智能控制在机电一体化系统中的应用研究[J].中国新通信,2014(3):60-60;

论文作者:刘海洋

论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期

论文发表时间:2018/12/21

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