王文山

（山西汾西正新賈郭煤礦，山西沁園 046599）

試析煤礦機(jī)電自動(dòng)化的必要性和要點(diǎn)

王文山

（山西汾西正新賈郭煤礦，山西沁園 046599）

煤礦機(jī)電設(shè)備在煤礦安全生產(chǎn)中起著重要的作用，由于煤礦機(jī)電設(shè)備技術(shù)的落后，部分機(jī)電設(shè)備還存在隱患、弊端。煤礦機(jī)電自動(dòng)化是礦井安全生產(chǎn)發(fā)展的主旋律，提高機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化正常運(yùn)行的可靠性，是礦井安全生產(chǎn)工作的根本。重點(diǎn)對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化的必要性進(jìn)行了探討，并對(duì)機(jī)電自動(dòng)化實(shí)施和應(yīng)用中需要注意的要點(diǎn)展開了分析。

煤礦機(jī)電；自動(dòng)化；技術(shù)應(yīng)用

自動(dòng)化設(shè)備的工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類手動(dòng)操作的效率，特別是在可重復(fù)性勞動(dòng)上。在煤礦作業(yè)中，有著大量的工作可以改為自動(dòng)化工作方式，而不同的自動(dòng)化程度以及自動(dòng)化控制算法都會(huì)產(chǎn)生不同的工作效果，進(jìn)而影響煤礦作業(yè)的效率，因此，合理利用自動(dòng)化提升工作效率對(duì)煤礦企業(yè)有著重要的意義。下面將詳細(xì)的闡述煤礦機(jī)電自動(dòng)化的必要性以及在自動(dòng)化改造中需要注意到的要點(diǎn)。

1 煤礦機(jī)電自動(dòng)化的必要性

利用科技提升工作效率、釋放人力資源是未來發(fā)展的一個(gè)重要方向，煤炭企業(yè)想要可持續(xù)發(fā)展也必須緊跟時(shí)代步伐。煤礦機(jī)電自動(dòng)化的必要性究其原因[1]，主要有以下幾點(diǎn)。

1.1 從效率方面考慮

（1）可工作時(shí)間延長。自動(dòng)化的一個(gè)重要特征即為僅需要極少的人工干預(yù)便能工作，機(jī)械并不需要如人類般進(jìn)行較長時(shí)間的恢復(fù)后才可工作，因此，只要不是出現(xiàn)系統(tǒng)故障，設(shè)備就可以持續(xù)不斷的運(yùn)行。這樣，在以天為單位時(shí)間的情況下，提升了可工作時(shí)間的比例，大大地增加了工作量。雖然增加了設(shè)備使用時(shí)間，且長時(shí)間連續(xù)使用會(huì)快速的降低設(shè)備使用壽命，但是從整體上看，仍然是利大于弊，且較快的更新?lián)Q代也有助于推動(dòng)機(jī)電設(shè)備的發(fā)展。

（2）穩(wěn)定性的提升。機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化是利用處理器對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行操控[2]，處理器的運(yùn)算處理速度以及操作精確性遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過了人類，而且處理器不會(huì)如人般產(chǎn)生疲勞，可以不間斷運(yùn)行，且現(xiàn)在一般的處理器都會(huì)帶有看門狗或類似功能，一旦處理器發(fā)生故障可以自動(dòng)解決，保障系統(tǒng)的繼續(xù)運(yùn)行，這些都使自動(dòng)化控制的穩(wěn)定性超過手動(dòng)控制的穩(wěn)定性。

（3）精準(zhǔn)度提升。除了穩(wěn)定性，應(yīng)用自動(dòng)化控制機(jī)電設(shè)備會(huì)提升操控精確性，當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展、控制理論的發(fā)展使得各種智能控制算法層出不窮，如混沌控制算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等等，能達(dá)到的控制精度與控制速度已經(jīng)提升到了一個(gè)人類根本不可能達(dá)到的地步，因此，機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化會(huì)提升機(jī)電設(shè)備操控精確度，更好地完成工作。

（4）故障處理速度及時(shí)。自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)生故障可以立即進(jìn)行反應(yīng)，根據(jù)傳感器自動(dòng)探測問題所在，如果是可以處理的故障則可以立即進(jìn)行處理解決，如果發(fā)生系統(tǒng)不能自主處理的故障則進(jìn)行報(bào)警。在故障檢測與故障排查方面相當(dāng)迅速，能降低故障對(duì)正常工作的不良影響。

1.2 從效益方面考慮

企業(yè)的運(yùn)營目的是為了創(chuàng)造利益，所以任何的更新都應(yīng)該為企業(yè)帶來一定的利益，機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化同樣應(yīng)該遵循這個(gè)原則，下面將詳細(xì)分析機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化能夠帶來的效益，能夠帶來效益的主要有以下幾個(gè)方面。

（1）降低了人工成本。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人工費(fèi)用在逐年提升，對(duì)于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)來說人工成本占據(jù)了生產(chǎn)成本的很大部分。機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化可以節(jié)省人工，也就降低了人工成本[3]。機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化改造過程會(huì)引發(fā)額外的開支，但是這個(gè)開支是一次性的，而人工卻是長期的，因此，從長遠(yuǎn)的角度上看，機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化可以為企業(yè)提升收益。

（2）從安全方面考慮。機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行過程中，難免會(huì)發(fā)生不同種類的故障，有些機(jī)電設(shè)備的故障如果處理不好的話會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。而人的生命是無價(jià)的，自動(dòng)化控制將人與機(jī)電設(shè)備之間做了一次隔離，一旦機(jī)電設(shè)備發(fā)生可能引發(fā)人身安全問題的故障時(shí)，也不會(huì)對(duì)人造成傷害。所以，自動(dòng)化的應(yīng)用可以在一定程度上降低安全事故引發(fā)人身安全問題的可能，降低了事故等級(jí)，降低了企業(yè)的事故后續(xù)處理所需要的資金。

2 煤礦機(jī)電自動(dòng)化中的要點(diǎn)

機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)前文已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，但在應(yīng)用自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，也有諸多的注意事項(xiàng)?？偟膩碚f，可以從以下幾個(gè)方面論述。

（1）安全性方面

用自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)電設(shè)備控制可以降低人工的參與，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性，但是在處理超出系統(tǒng)處理能力的問題方面，即靈活性與自主性方面，自動(dòng)化系統(tǒng)還有著缺陷。電子技術(shù)的高速發(fā)展產(chǎn)生了各類不同的傳感器，但是傳感器卻難以全面地對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行檢查，許多的機(jī)電設(shè)備問題傳感器不能探測出，在問題出現(xiàn)之前，自動(dòng)化系統(tǒng)不能做出任何預(yù)警措施，直到問題出現(xiàn)，機(jī)電設(shè)備故障，自動(dòng)化系統(tǒng)才會(huì)發(fā)出警報(bào)。鑒于此缺點(diǎn)，不能因?yàn)槭褂米詣?dòng)化系統(tǒng)而放松對(duì)機(jī)電設(shè)備的維護(hù)與檢修，必須為自動(dòng)化系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境才能更好地發(fā)揮自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)勢。

自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，其涉及到的專業(yè)學(xué)科知識(shí)較為龐雜，因此需要較高的技術(shù)水平才能進(jìn)行操作與維護(hù)，企業(yè)需要增大對(duì)相關(guān)人員的培養(yǎng)力度，形成人才梯隊(duì)，才能有效地保障自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)還要加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的管理，首先是注重自動(dòng)化系統(tǒng)本身的安全，非專業(yè)人員不得擅自操作系統(tǒng)，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行身份驗(yàn)證，避免誤操作，新人員的實(shí)踐操作需要在技術(shù)水平較高的人員陪同下進(jìn)行；其次是注意自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的維護(hù)，如電源配備，系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)穩(wěn)定等等，避免基礎(chǔ)支持環(huán)境對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，保護(hù)好自動(dòng)化系統(tǒng)。

（2）注重自動(dòng)化系統(tǒng)的適用性與可維護(hù)性

在煤礦作業(yè)中，有著諸多的工作可以用自動(dòng)化系統(tǒng)來完成，不同的條件下利用自動(dòng)化系統(tǒng)能夠產(chǎn)生的效果不同。如何更有效地發(fā)揮自動(dòng)化系統(tǒng)的特性是必須考慮的問題[4]。在目前，煤礦機(jī)電自動(dòng)化的運(yùn)用主要是在礦井的檢測、礦井的生產(chǎn)作業(yè)、礦井提升機(jī)、井下傳送帶、牽引采煤機(jī)及其他的一些設(shè)備上，這些也是目前技術(shù)較為成熟的運(yùn)用。煤礦作業(yè)需要格外注重安全工作，新的領(lǐng)域中對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)用一定要經(jīng)過嚴(yán)格的論證與實(shí)踐后才能采用。同時(shí)，自動(dòng)化系統(tǒng)的許多控制算法有著特定的使用范圍，即使功能類似也不能輕率移植，要明確其適用性，確定有效之后再應(yīng)用。

當(dāng)今社會(huì)，技術(shù)日新月異，自動(dòng)化系統(tǒng)作為一個(gè)多學(xué)科交叉的產(chǎn)物其發(fā)展速度較為迅速，技術(shù)更新頻繁。在進(jìn)行機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化改造過程或者維護(hù)過程中要注重系統(tǒng)的后續(xù)可維護(hù)性，盡量選用模塊化、耦合度低的。自動(dòng)化系統(tǒng)的采購費(fèi)用并不低，對(duì)于企業(yè)來講一次改造可能會(huì)應(yīng)用相當(dāng)長的時(shí)間，所以在進(jìn)行采購時(shí)，要選擇按照某標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制作的，這樣一旦發(fā)生故障可以方便地找到資源對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，降低維護(hù)成本[5]，減少維護(hù)所需時(shí)間?？赡懿少徺M(fèi)用稍高，但從長遠(yuǎn)角度看，卻是更好的降低成本的方法。

3 結(jié)語

煤礦機(jī)電自動(dòng)化是大勢所趨，無論是對(duì)國家還是對(duì)企業(yè)都有著重要的積極意義，對(duì)國家是促進(jìn)了我國的煤炭工業(yè)技術(shù)水平，帶動(dòng)了其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；對(duì)企業(yè)是降低了生產(chǎn)成本，降低了生產(chǎn)難度，提升了生產(chǎn)效率。因此煤礦機(jī)電自動(dòng)化有著重要的意義，煤炭企業(yè)有必要應(yīng)用自動(dòng)化系統(tǒng)來進(jìn)行生產(chǎn)工作。

［1］周常徐.煤礦機(jī)電自動(dòng)化集控的發(fā)展與應(yīng)用［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012（12）：25-26.

［2］萬喜臨.煤礦機(jī)電設(shè)備健康管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究［J］.西安科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（5）：14-16.

［3］范斌.煤礦機(jī)電自動(dòng)化與信息化的關(guān)系［J］.山西煤炭，2011（09）：96-97.

［4］張明剛，胡榮華.淺析煤礦機(jī)電技術(shù)的優(yōu)化管理［J］.廣東科技，2014（05）：19-21.

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(編輯：向 飛)

圖5 補(bǔ)償后的誤差分析曲線圖

從以上結(jié)果分析可以看出：使用Renishaw激光干涉儀并結(jié)合線性測量的方法進(jìn)行檢測，之后將檢測得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后將分析得到的補(bǔ)償數(shù)據(jù)存放到數(shù)控系統(tǒng)中。從而提高機(jī)床的定位精度。

參考文獻(xiàn)：

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［10］朱仕學(xué).數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)故障診斷與維修［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2007.

第一作者簡介：周麗霞，女，1983年生，四川成都人，碩士，工程師。研究領(lǐng)域：數(shù)控設(shè)備應(yīng)用維護(hù)。已發(fā)表論文3篇。

(編輯：向飛)

Analyzing of the Coal Mine Mechanical and Electrical Automation

WANG Wen-shan
（FenXi Zhengxin Jiaguo Coal Mine，Qinyuan046599，China）

With the increasing coal production，coal mine mechanical and electrical equipment plays an important role in the coal mine safety production，due to the backward coal mine mechanical and electrical equipment technology，part of the electrical and mechanical equipments have hidden dangers and disadvantages.Coal mine mechanical and electrical automation is the main melody of mine safety production development，it improves the reliability of the normal operation of electrical and mechanical equipment automation，and it is the root of the mine production safety work.In this paper the necessity of focusing on coal mine mechanical and electrical automation and points are discussed and analyzed.

mining machinery；automation；technology application

TP29

A

1009－9492(2015)10－0120－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2015.10.030

王文山，男，1968年生，河南輝縣人，工程師。研究領(lǐng)域：生產(chǎn)技術(shù)管理。

2015－04－17