煤矿信息化自动化新技术与发展

孔 伟 刘 坤 刘全福

山东义能煤矿有限公司

煤矿信息化自动化新技术与发展

孔 伟 刘 坤 刘全福

山东义能煤矿有限公司

煤炭是我国经济运行和社会发展的主要能源，近年来，随着我国经济持续走强，国家安全监管监察部门对煤矿安全生产要求的不断提高，煤炭企业对自身建设投入的不断加大，煤炭工业各个方面都有了较快的发展，在信息化与自动化建设方面也取得了一定的成效，各类自动化监测监控系统在煤矿安全生产管理过程中发挥着重要作用。本文就对煤矿信息化自动化新技术的发展与应用展开讨论。

煤矿；信息化；智能化；物联网；自动化

随着当前煤炭工业领域各类新材料、新技术、新装备以及新工艺的不断发展，我国煤炭工业生产体系在近年来不断发展完善，并跳出了传统劳动密集型生产模式，转向高效集约化生产模式，煤炭工业也由此实现了高效、高产的目标，其生产效率以及经济效益明显提升。就煤矿生产而言，自动化技术是提升煤矿生产效率的重要支持因素，被广泛应用于国内煤矿生产中，具有极为重要的意义和作用。

1 煤矿机电自动化与信息化存在的关联

1.1 煤矿机电自动化与信息化存在关联分析

(1)煤矿机电自动化是由程序化、信息化和智能化三者有机的结合，具有效率高、操作简单、维护方便、安全系数高的特点。而且煤矿机电自动化是以信息化为基础，并通过信息的处理和分析，根据外部信息的相关情况，结合控制信息实现煤矿机电的控制，达到煤矿机电的预期运作效果，这也就使得煤矿机电自动化是建立在信息化的信息处理的基础上。

(2)煤矿机电自动化实现控制的过程是通过信息的收集、信息处理、自动化控制等完成的。在实际的应用过程中，不能缺少计算机的使用，而计算机是一种良好的信息处理工具，可以根据信息的实际情况完成信息的处理，并输出控制信息，这也就使得煤矿机电自动化与信息化很好的融合到一起。

1.2 煤矿机电自动化与信息化的融合

(1)促使煤矿机电自动化与信息化的融合，实现全方位的煤矿机电自动化的信息化控制，实现对煤矿机电的远程控制、实时监控，全方面的控制与管理，并根据实际情况合理的进行操作处理，结合不同的操作需求，实现机电设备的开停、维修等，有效的提高煤矿机电自动化的智能化水平。

(2)煤矿机电设备信息化管理，通过对煤矿所收集信息的整合与分析，形成合理的控制信息，实现煤矿机电的自动控制。如：煤矿机电自动化的设备温度异常等的报警，并由信息化管理程序有效的对温差故障进行处理。

(3)自动化与信息化结合推动智能化的发展，煤矿机电自动化与信息化的融合，能够对设备的运行状况进行分析，智能的展开设备的分析，实现设备的自动警报，还能针对一些简单的问题进行智能化的处理，有效的提高煤矿机电自动化的智能化水平。

2 煤矿信息化自动化新技术的应用

2.1 全矿井综合自动化系统

单一的自动化监控系统虽然实现了对煤矿主要环境参数的监测监控，但是由于各系统独立重复建设，信息孤岛现象严重，系统间数据无法共享，造成了控制单一、消息传递不畅、信息化实施与维护成较高，企业负担加重。因此，面向“工业以太环网+现场总线”的全矿井综合自动化系统应运而生。综合自动化系统以实现信息集成、流程优化和集中控制为目标，以综合煤矿众多安全监控类系统、生产过程控制类系统和管理类系统为手段，实现数据的集成、功能界面的统一与业务流程的优化，并结合GIS技术、组态技术，实现对煤矿生产过程与生产环境的模拟展示，为煤矿企业管理提供了更为优质的服务。

2.2 智慧煤矿

随着近几年物联网、大数据、云计算、移动互联网等技术的不断出现与应用，“智慧煤矿”等类似概念也被提出。智慧煤矿意在数字化矿山的基础之上，利用以上高新技术，结合三维GIS和虚拟化等技术实现煤矿生产全过程的智能化管理。最终实现煤矿在时空维度数字化、安全生产协同管控、生产自适应控制等全矿井的物联化、互联化和智能化。

2.3 数字技术在煤矿安全及监控控制系统中的应用分析

正是因为在煤矿安全及监控控制系统中有效应用电气化数字技术，促使这一系统的实效性大大提高。对于煤矿的安全生产来说，一个十分重要的系统就是安全监控系统。现阶段，中国绝大多数大型煤矿企业都已经应用到一系列机电装置设备，如：遥测仪、断电仪及红外线自动喷雾等，使得安全监控的目标得到更好的实现。而正是因为数字化地监控煤矿企业生产过程中的各个环节与流程，才促使煤矿生产管理的安全性大幅度得到提升。正是因为在煤矿企业电气自动化中有效运用数字技术，使得以往传统的煤矿企业生产模式得到有效改变与完善，同时，还将劳动力大大节约，生产成本大大降低，工作效率在很大程度上得以提升，更重要的是，对于煤炭企业的安全性有着非常大的帮助与作用。

2.4 矿用传感器与便携仪无线传输技术

目前矿用传感器主要是有线传感器，有线传感器具有可靠性高、传输距离远、远程供电等优点，但存在着传感器电缆敷设和维护工作量大、难以满足胶轮车、电机车、采煤机、掘进机等移动监控需求等。为满足回采工作面回风隅角、掘进工作面、采煤机、掘进机、胶轮车、电机车等甲烷监控的需求，研制了矿用无线甲烷传感器。用于回采工作面回风隅角、掘进工作面的矿用无线甲烷传感器，不需要敷设和维护电缆，便于安装和维护，但由于传感器采用蓄电池供电，因此，需要定期更换传感器。具有定位功能的矿用无线甲烷传感器，可以自动调零；当传感器通过定位卡检测到其位于地面时，进行自动调零，减少了传感器调校工作量。

煤矿安全生产是影响煤矿企业经济效益的重要因素，煤矿机电自动化与信息化能够有效地提高煤矿企业的生产效率，降低各类安全隐患的发生。推动煤矿机电自动化与信息化的融合，促使煤矿机电自动化向智能化的方向发展，实现煤矿企业的经济效益与社会效益。

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