计算机远程控制技术在煤矿工业中的运用研究

李志江

中煤第一建设有限公司第十工程处 河北邯郸 056003

1 煤矿井下探测远程控制系统

1.1 系统主要功能

作为目前最为先进的科学技术，远程控制系统的主要功能如下：①利用同样基于远程控制技术的履带式移动机器人作为整个系统的客户终端，其能够自由地移动，完成对井下作业环境的整体监控，同时将实时信息反馈给系统的中央控制中心；②地面控制中心可以根据从井下传输上来的信息采取应对措施，随时调整工作进度，当发现意外情况时，能够合理安排人员疏散，将伤害减少到最低；③为客户提供方便快捷的操作方式，真正实现远距离的人机互动。

1.2 总体结构

基于计算机远程控制技术的操作系统具有较强的综合性，根据功能特点的不同大致可以细化为3个子系统，即履带移动机器人控制系统、中间层控制系统和远程客户端控制系统。履带式移动机器人就是一个具有高度适用能力的视频采集、收发器。其内部安置了车载PC和多种传感器，成功地实现了信息收集的功能。中间层子系统就相当于一个大的处理器，它能够将从机器人那里传输过来的视频图像转换成数据，并且整理汇总然后发送给远程客户端，供客户端进行视频图像的监测。如此一套智能的系统既缩短了地上控制中心和井下作业间的距离，又保证了工业生产的安全性，并且提高了煤炭企业的生产效率。反过来看这个控制系统的中间子系统，因为其位置的特殊性，致使其具备了承上启下的功能特点。虽然其不是以计算机远程控制为原理的，但它结合了目前最为先进的因特网技术，为远程控制系统的实现提供了强有力的支持。而远程控制系统的实现则离不开硬件设备的支持，其中最重要的就是高端计算机，其负责与客户进行信息交互，负责存储视频等信息数据，负责从中间层子系统中收集数据和图像，完成井下作业情况的重组和环境再现[1]。

1.3 硬件构成

21世纪是科技与信息高速发展的时期，高性能的系统必然要求高质量的硬件结构作为支持。所以计算机远程控制系统就对服务于自己的小型工作站提出了严厉的条件，既要具有良好的性能，又要具备较好的处理能力，同时能够兼容较多的辅助设备，为视频监控系统构建出一个“结实“的组成。为了避免来自无线信号的干扰，保证传输过程中的准确性，通讯工作站选用了MDSinet900网络电台，其最大传输距离大于40km，最高传输速率为512字节/s，具有无可替代的优越性；通讯通道则选用千兆因特网，其负责连接各个电台和远程控制计算机以及履带式移动机器人的车载PC；至于车载PC则选用嵌入式工控机APK-5260，其不但具有坚实的架构而且占用空间小，适应能力强；而较为重要的视频和搜集器则通常要采用索尼EVI-DI101pCCD摄像机等，其屏幕分辨率均在752×582以上，最高捕捉效率为30帧/s。

2 计算机远程控制技术在煤矿工业中的运用

具体到煤矿产业当中，一个小的煤矿企业，无论是机器调配、人员安排，还是井下环境监测控制都是一个复杂的过程。计算机远程控制在这些过程中，以其高性价比、高性能、易实现、易连接的特点被广泛应用，通过计算机的远程控制，即使是工作人员不易达到、不易工作的地点，仍然可以通过远程控制工程机器继续作业，并且发现异常情况时可以自动报警，不仅保证了企业工作人员的安全，降低事故危害，更能实现高效管理、降低成本、节省人力。这里主要介绍两个例子。

整体机器设备的远程控制：

煤矿产业的具体工作当中，有一项就是对于煤矿工业大型机器设备的整体管理，这是各个企业都需要重视的问题。建立计算机远程控制系统是非常好的解决方案，其中，重点要做好管理员（用户）管理和资源（机器）管理两方面。操作系统要配备系统的保护卡，或者利用限制用户权限来避免系统软件遭受人为破坏，这就保持了系统在运行过程中的稳定性和安全性。同时，也就为远程控制软件不遭到破坏提供了良好的保障。利用数据库和计算机远程控制系统的交互所形成的软件系统具有性价比高，易于维护，直观简便等特点，在管理系统的统筹下，发挥的作用是非常可观的。计算机远程控制软件被一分为二，一部分在本地管理主机上，另一部分就是如地下工作机器等等的远端客户机。所有的客户机又知道本地服务器的寻址地址，只要利用计算机远程控制软件在因特网中的交互功能，为两个端口之间架设一个数据传输的平台，使得管理者的命令可以通过这一个平台向客户端发送，并且操纵客户机的具体工作。也就是说，通过远程软件交互后，管理者可以对煤矿井下的具体工作情况有个完整清晰的了解，各个要害节点得到了实时监控，工作数据（地温、水分、氧气含量等）以及机器的工作情况也会及时传达到管理者的主机当中，在控制界面中显示。基于这些特点，计算机远程控制的终端可以安置在矿井的各个监测点，不论是工作人员下入深井进行作业，还是只有大型器械单独作业，都能及时的通过服务器传达信息，并且在主机中做好记录。一旦报出故障或者是发生事故，主机管理员能够准确定位事故地点和故障原因，方便进行检修或者实施营救。这样不仅做到了预测危险，“防患于未然”，还能够在灾后紧急处理方面起到突出的作用，这大大的提高了煤矿产业的安全性能和工作效率[2-3]。

3 结语

综上所述，煤炭工业是一个特殊领域，其工作地点一般为井下，所以面临着很多不可控的环境因素，并且由于生产压力的不断提高，井下灾害频繁发生，不但给企业带来了严重的经济损失，而且危及着员工的生命安全。计算机远程控制技术的普遍应用给煤炭企业带来了新的希望，尤其是履带式机器人的研发，既解决了人员安全问题，又可以实现对井下作业环境的适时监控，为综合性远程监控系统的投入使用奠定了良好的基础。