矿山机电一体化技术的实际应用与发展

2019-01-03王霞

中国金属通报 2019年12期

王霞

（临沂职业学院，山东临沂 276000）

通常情况下，我们所称之为的机电一体化主要指的是机械电子工程，它是一种机械工程和电气自动化有效融合的一种方式，在具体的应用过程中，进一步有效融合机械技术，电工电子技术，微电子技术，信息技术等一系列多种前沿技术，使其互相结合，发挥合力，在具体的应用过程中体现出综合效益。在矿山行业的实践过程中有效应用机电一体化技术，使其呈现出更显著的应用优势，可以使相关方面的难题和挑战得到有效解决。据此，下文重点探讨和分析机电一体化技术在矿山行业的实际发展情况以及发展前景等相关内容。

1 矿山机电一体化技术的实际应用

在具体的应用过程中，机电一体化技术呈现出十分显著的应用优势，特别是在矿山领域有效利用机电一体化技术，能够使作业人员的劳动强度充分降低，进一步确保工作环境的安全系数有极大增加。与此同时，也能够充分实现节能降耗、安全保障等相关工作。近几年来，随着矿山领域转型升级，不断应用自动化智能化技术，使该行业呈现出十分显著的发展优势。而随着机电一体化技术的应用和普及，在矿山领域能够在更大程度上提升其安全性和稳定性，充分规避风险，使矿山能够在更大程度上实现经济效益和社会效益的双赢，就其具体的应用情况来看，主要包括以下几个方面。

1.1 机电一体化技术在矿井提升系统中得以有效应用

在矿山的运营和生产过程中，提升系统是其中至关重要的组成部分，对于设备的机械传动性能和电气控制性能都有着特别高的要求。同时，它也是矿山基地一体化水平和质量得到有效呈现的核心设备。当前，在具体的实践过程中，很多矿山都结合自身的实际情况，有效采用全数字化的交/直流提升机，在结构上将滚筒和传动、驱动相关装置融为一体，使其呈现出合力的作用，结合多种优势，使其发挥更大的效能。与此同时，它也可以使机械结构得到有效的简化。在电控方面，切实有效的应用PLC技术和变频技术，这样能够更有利于相关设备的模块实现充分的组合，并优化配置，使设备安装程序更加简化，从根本上有效实现电机软启动、动静态双重环境下与电机的转速有针对性的调节。通过这样的方法，能够从根本上有效规避转差冲击公关方面的问题。除此之外，有针对性的利用机电一体化技术，还能够更精准有效的全程化监控提升机具体的运行状态，实现动态化的监管和控制，这样能够进一步确保相关操作人员针对相关参数进行及时有效的观测和分析，从而在整个过程中及时有效的发现异常情况或者隐患，从而对问题进行有效解决。在实践的过程中，利用该技术也可以对该设备进行更切实有效的维修保养，使其呈现的运维难度在更大程度上降低，在工作量节能减排等相关方面，往往更有优势，比传统的机械电气化形式所构建的提升机系统有十分明显的应用优异性。

1.2 机电一体化技术矿山自动化排水系统中得以有效应用

从矿山各个环节和全过程的操作环节中来看，排水系统都有着至关重要的作用，它的运营效率如何，对于矿山的开采，开拓以及基建等一系列相关工作都有着使分关键的作用。在这个过程中有效利用机电一体化技术，可以进一步结合具体情况构建相对应的自动化排水系统，该系统主要分成三个部分，分别是远端监控、现场控制和数据监测收集系统，在系统中有针对性的安装转速，压力，温度等一系列相关传感器，能够针对现场信号进行及时有效的反馈，主控室计算机深入细致的分析现场信号，通过这样的方法，能够在更大程度上有效控制水泵的控制柜，从而针对水泵的运行状态进行继续有效的调节。如果水位上升，在这样的情况下，集散控制系统柜将水位传感器发出的模拟信号，利用AD转换器试题转换成为计算机能够有效识别的数字信号，然后再利用主控计算机的程序计算，并对其进行对比分析，由此，计算机就能够发出相对应的控制指令，集散控制柜接收到指令之后就可以针对水泵做出相对应的动作。在自动化的排水系统中使用远端安全监控系统，可以针对现场的具体情况进行实时的视频展示。与此同时，也可以更全面细致的监控和报警动力、水压、门禁等区域的具体情况，确保周边的环境足够安全稳定，并且能够确保主控制室进行远程指挥，使险情得以排除等等。从整体上来看，充分利用机电一体化技术，能够使排水系统系统在最大程度上实现智能化，自动化操作，有效提升管理效率。

1.3 机电一体化技术在矿山通风系统中得以有效应用

在矿山的生产过程中，通风系统设备是其众多生产设备中十分重要的用电设备。地下矿山开采有着十分显著的特点，其中随着工程的进一步推进，巷道逐年加长、作业面增加，而所需的供风量也有很大程度的增加，就是十分典型的特点。然而，很多生产企业在进行通风系统的设计和通风机的选型的过程中，往往是结合最大的需用量来进行考虑的，而这样的考虑会造成比较典型的问题：在矿山具体的生产中期或者前期，通风系统的设备往往都是在比较低的负荷状态下进行运行的，通常情况下经济效益比较低，而能耗很高。

与此同时，因为井下作业区域和实践活动的不同，导致工作人员分布十分不平均，由此造成通风的需求量严重不平衡。针对这样的情况，为了充分实现节能降耗，使设备效率得到最大发挥的目的，在矿山中有效运用机电一体化技术，这样能够确保可编程控制器集合在主通风机自动化变频系统有效安装，把可编程控制器具体的控制中心，而智能化的变频器当做执行核心的自动化通风系统，这个系统的低频部分由一台智能变频器和两台低频接触器有机构成，在实践的操作过程中作为主回路；工频部分是由两台降压启动器机构成的，可以当做后备回路，在这样的情况下，如果主回路有某种程度上的故障，可以进行降压启动，这样能够进一步保证风机的安全性和稳定性。与传统的控制方式进行对比，机电一体化技术在此呈现出巨大的应用优势，可以进一步提升设备运行的安全性，可靠性，使参数变更更加灵活有效，可以更加广泛的应用在矿山通风系统的自动化改造过程中。

2 矿山机电一体化技术的发展趋势

目前，随着科学技术的迅速发展，以及知识的不断更新，相关技术突飞猛进的发展，在矿山机电一体化技术方面，在不同领域都广泛应用，不断渗透，由此使矿山领域实现突破性的发展。在自动化一体无人选矿系统、瓦斯检测机器人、遥控隧道掘进机和遥控模支一体台车等各方面都有了不断的进步和完善，设备更为先进技术，在研发的过程中呈现出十分显著的应用效果，并且在实践的过程中得到越来越广泛的应用，由此使矿山进一步充分实现少人化、智能化、安全化发展趋势。与此同时，在人力资源等相关方面有更大的节约，进一步提升生产效率，从根本上确保生产安全，实现节能降耗，这也成为机电一体化技术在矿山领域的应用趋势和发展要求。由此可以使矿山企业的影响力，经济效益，社会效益得到更显著的提升。