煤礦電氣工程自動化中智能技術研究

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隨著時代的發展與進步，人們對智能化的研究也不斷發展，并將其逐步滲透到生產生活的方方面面。智能技術的出現推動了煤礦電氣工程的自動化進程，同時也提升了電氣設備的使用性能和效率，改善了設備運行環境。此外，雖然新時期提倡使用和發展新能源，但煤炭資源的市場需求仍不斷擴大，對煤炭資源開采效率和質量的要求標準也在不斷提高，傳統煤礦開采中采用的機械挖掘模式只能停留在地面以上，無法深入煤礦內部進行儲量和地形勘查，開采過程中極易造成資源浪費和過度耗用。隨著智能化和自動化技術的開發和應用，煤礦開采體系已經逐漸向自動化方向發展，在一定程度上提高了煤礦事業的發展效率，同時也推動了煤礦產業鏈條的革新。

1煤礦電氣工程自動化中智能技術的運用的優勢

智能技術完美融合了計算機技術和信息技術，與傳統的電氣工程自動化技術相比優勢更為明顯。在經濟和技術不斷發展的今天，傳統的能源生產模式已經漸漸在行業消失，被時代淘汰，智能技術的應用使煤礦電氣工程自動化趨勢也越來越明顯，如圖1所示。在煤礦開采效率最大化、開采轉換成本降低上，智能技術都起到了積極的推動作用［1］。

1．1提高設備的工作效率及煤炭資源開采質量煤礦的開采過程需記錄和處理各種數據，包括采集及綜合分析挖煤的環境數據，還要根據分析結果確定其他的挖煤工藝參數，上述數據對設備的性能和效率考驗極大。智能技術和自動化設備的有機結合會使設備處理數據的能力得到質的飛躍，還能減少人力資源的不必要耗用。此外，智能技術和自動化設備也在一定程度上保障了數據結果的科學性，減少了員工的主觀因素和客觀原因帶來的誤差，提高勞動效率及工藝參數選擇的科學性。另外，智能技術和自動化設備的應用有利于煤炭資源開采質量和效率的提高。如全文所述，傳統的煤礦開采設備較為笨重、巨大，大多數只能在地面上應用，難以深入地底對煤礦內部地形和所在位置進行勘測，不但會資源消耗，還不能保證煤礦開采的質量和效率。而智能化技術包括了傳感勘測的設備，大大降低了煤礦開采前期準備工作的難度，為后續煤礦開采打下了堅實基礎。

1．2遠程控制電氣開采設備，保障相關人員生命安全煤礦開采是綜合而復雜的工作，需要各種電氣設備對其進行集中控制。智能技術具有實時監控、合理調節資源、系統穩定等優勢。智能化和自動化控制方式與傳統的人力控制方式的根本區別在于其具備自動分析功能，可以監控電氣設備參數獲知電氣開采設備的運行狀態、煤礦開采現場的實施情況，不但減輕了工作人員工作負擔、降低了危險系數，也實現了電氣設備的自動調節。通俗來說，即工作人員可以對煤礦電氣開采設備實現遠程控制，既降低了技術人員工作量，又不妨礙設備運行工作效率，更降低了工人受礦井惡劣工作環境影響導致的健康風險。工作人員遠程操控也無需一直處于工作階段，在非工作階段，可以對設備參數進行智能調節和監控，避免發生因無人看管而導致設備出現異常、造成事故情況發生［2］。

1．3優化工程設計，強化對煤礦開采的控制在煤礦開采工作中，智能技術的出現和自動化設備的應用歸根結底是煤礦電氣工程自動化控制體系的構建，目標是在整個煤礦地區開采的運營模式中呈現出自動控制體系，保證工地所有工序之間緊密聯系，并通過智能技術進行數據搭載，構建更科學精準的數據運行方式，從而提高對系統的操作質量。在此過程中，首先要開展前期的工程規劃設計，其主要目的是促進并保障電氣工程和自動化運行體系之間緊密聯合。除了工程設計，還可以通過智能技術調節設計存在的數據誤差，保證后續工程的設計符合數據運行參數和內部系統的自動優化處理要求，進而優化工程設計的整體質量，保證系統的完備和順暢運行，使各項操作工序和電子命令能夠準確、迅速地下達和執行，強化操作的整體質量。

2煤礦電氣工程自動化中智能技術的運用路徑

2．1監控控制系統目前，智能技術具備便利性和安全性，越來越多的智能技術被熟練、廣泛地應用于煤礦電氣工程自動化中，特別是煤礦開采現場的監控控制系統中，如圖2所示。煤礦開采最重要的三個因素是資源開采質量、資源開采效率、環境的安全性和可靠性，從煤炭資源的安全產出來看，要達到相應的要求，依賴最多的就是監控控制系統。煤礦開采行業發展到當前階段，多數企業已經具備了較完善的機電設備。例如遙測儀、斷電儀和紅外線主動噴霧等，都是常見、可靠的安全監控手段。監控控制系統能夠真正實現煤礦生產過程各環節的透明化，使煤礦生產管理的安全性得到提高。此外，監控控制系統不僅管理煤礦的生產過程，還有助于管理人員提高電氣自動化中智能技術的應用管理水平。煤礦開采過程有了智能技術和自動化設備的支持，大部分工作可以通過遠程操作完成，但這并不意味著可以完全摒棄人力工作。企業專業人才作業技術培訓、職工整體技術水平的提高仍是管理體系中的重要工作。監控控制系統所得的信息可以幫助管理人員完善人力資源配置，更好地實現電氣工程自動化過程中對智能技術的應用［3］。

2．2通風系統顧名思義，通風系統主要負責煤礦內部與外界之間的聯通。通風系統是煤礦電氣工作不可缺少的組成部分，因為整個煤礦開采環境，尤其是開采到煤礦深處時，幾乎處于完全密閉狀態，同時在開采過程中，設備的運行會產生一定的空氣污染，并在采礦空間內呈現持續積累的狀態，如果不能保證通風系統的良好，對礦井內部設備的運行、工作人員的身體健康與生命安全都會造成損害。通風系統的主要功能和意義是保證開采空間內的空氣流通，為工作人員提供更加安全的工作環境。在傳統的煤礦開采中，通風系統一般較為簡陋，數量性能也很難達到標準，所用的通風風扇往往達不到規格，自然也無法真正起到通風作用。在智能技術的應用和支持下，可以在主集成控制機構系統的基礎上構建通風系統，即通過主集成控制體系下達命令，同時利用通風系統自身獨立的控制通道，實現復合型操控。不管是由主集成控制機構系統進行控制，還是由獨立的自身系統進行控制，都立足于各個信息傳輸終端上。此外，相比傳統的通風系統，智能化通風系統的職能不僅是流通空氣，還包括利用傳感器對地下開采空間內各方面的空氣參數值進行測量，其中涵蓋礦井空氣濃度、通風速度、瓦斯濃度等數據。通風系統是針對礦井工人生命安全的一項智能系統，能在一定程度上改善工程的施工生產環境，促進煤礦生產效率和質量的提高。此外，智能技術投入使用后，會對礦井空氣中各組分的濃度設置相應的基準閾值，并以此作為礦井內部環境的評判標準。如果傳感器感應到某種有害氣體的濃度超過基準閾值，相關控制系統會將礦井內部空氣環境狀況認定為危險，加快通風系統的運行效率，同時觸發警報系統，防止礦難發生。礦井內部環境危險程度的評定需要根據監測的實時數據與基準閾值之間的差距判斷。通風系統關系到礦井工作人員的生命安全和礦井內部電子設備的使用，必須注意對其進行日常維護和定期檢修，保證系統的靈敏度。此外，在煤礦開采過程中，不管是地上開采還是井下開采都要嚴防明火，防止火災發生［4］。

2．3故障智能診斷在煤礦電氣工程自動化中，智能技術的應用途徑是由智能技術本身的特點決定的。煤礦電氣工程自動化系統持續運行中的負荷較大，而經過長時間的運行后，內部的關鍵零部件和聯動機構必然會產生嚴重的損耗，甚至會影響到自動化系統的整體運行效率。當機械零部件的損耗程度超出設備固有的承受極限時，會對相關的機械設備產生不可逆的損傷?；谥悄芗夹g的故障診斷功能，是將智能檢測系統運用到煤礦的電氣工程中，借助傳感器系統對電氣運行系統進行動態監控，確保工作人員通過終端顯示頁面所得的信息準確、及時，能對損毀問題進行及時解決。監測功能的覆蓋范圍是極為廣泛的，幾乎可以涵蓋整個自動化系統，這是故障診斷系統天然具有的特性，因為故障無法預知，只能預防。如果控制系統哪一部分出現了故障或損毀，其相關數據的變動必然會呈現在終端顯示屏幕上，而如果數據檢測異常程度超出了系統基準值規定的范圍，電氣工程自動化系統便會將其認定為故障并劃分類型，然后結合自動化處理系統和報警系統，幫助操作人員明確故障的具體位置和實際情況。以往依靠人工進行故障診斷難免會由于各種影響因素出現誤差，但在智能化的前提下，借助計算機的精確化特性能有效減少診斷過程中出現的失誤，確保故障診斷工作及時、順利地進行，提高整體的故障分析能力，完善工程的生產過程［5－6］。

3結語

綜上所述，在煤礦電氣工程自動化控制系統中，智能技術起到的作用越來越重要，這是新時代計算機技術和電氣工程技術結合的成果。在煤礦電氣工程自動化控制的發展階段，智能技術的引進和應用使系統自動化運行和控制效能不斷提高，各項目的運行指標都能得到明顯優化，對煤礦開采行業、自動化和智能化意義重大。時至今日，已經有越來越多的智能技術被應用到煤礦電氣工程自動化控制體系當中，這一現象反映了智能技術水平的顯著發展，可以預見煤礦開采行業由智能技術的應用帶來的巨大變革。

參考文獻:

［1］高亞超．煤礦電氣工程自動化中智能技術的運用路徑探究［J］．企業科技與發展，2021(10):58－60．

［2］張永．煤礦電氣工程自動化中智能技術的應用研究［J］．內蒙古煤炭經濟，2020(15):69－70．［3］李經偉．智能化技術在煤礦電氣工程自動化中的應用研究［J］．礦業裝備，2019(02):148－149．

［4］史瑞山．煤礦電氣工程自動化中智能技術的應用研究［J］．能源與節能，2018(02):156－157．

［5］杜鵬．煤礦電氣工程自動化技術應用概述［J］．現代礦業，2019，35(03):161－162+165．

［6］宋喻．智能技術在電氣工程自動化控制中的應用研究［J］．電子技術與軟件工程，2015(20):155.

作者:姚明 單位:國能神東高端設備研發中心