矿山电气工程自动化中智能技术的应用探析

刘云鹏，江 洋，尤占一，马 超

（铁法煤业（集团）有限公司晓明矿，辽宁 铁岭 112000）

经济社会全面发展与进步，带动了技术创新，各种新型的应用已经在各行各业转化为生产力，极大地推动了生产生活的高质量发展。新时期下我国也面临着结构性转型升级，行业结构与模式发生了较大的变化，相比传统技术形态，新技术更加有效，全面节省了人力成本。社会化大生产、人民生活水平不断提高，对资源的需求量也在扩大，只有充足的资源供给，才能转化为更大的生产力，推动经济建设发展。我国的资源生产模式发生了较大转变，矿产资源生产也需要与技术结合，全面实现技术转化。新型技术应用，使资源开采效率得到了保证，开采的安全性更高，稳定性更好。自动化技术应用对设备的要求非常严格，特别是对设备的性能、速度要求与传统机械设备不同，未来电气工程自动化技术已经成为了标配，在矿山开采过程中发挥良好的作用。

1 智能技术的应用在矿山电气工程自动化中的重要性

1.1 数据处理更加精准

传统开采技术人工参与活动较多，设备速度不足，安全系数低，如果控制不当，很容易出现安全事故，导致人员的伤亡。智能技术在矿山开采中充分发挥了重要的作用。智能化技术对数据的处理更加严密，通过自动化控制，能够自动生成想要的各种文本图形，极大提高了数据转化能力，使数据在生产中得到了有效利用。数据的生成不需进行人工手动输入，都是由自动化设备后台运行计算而来，有效解放了人工劳动。人工作业耗时长、易出错、数据核算难度大，传统人工数据经常会出现问题，通过自动化处理，大大改变了这一情况，使处理数据这一项工作的效率和准确度有了全面的提高。

1.2 能够进行远程控制

自动化控制能够对设备进行远程控制。对矿山电气自动化系统进行有效监控和调试，是自动化系统的优势，在实际应用中发挥了重要的作用，从实际工作角度看，更符合电气化生产需求。自动化的控制对设备的运行进行监视调试，同时，也能够通过智能化技术对设备参数进行调整，保证设备能够在合理的区间运行，与传统的人工调试相比，智能化处理和调整更加精准、效率更高，成本较低。

1.3 能够进行参数调整

一般来说，传统的电气控制技术设置的参数无法进行调整，不利于设备的科学运行，而通过自动化技术应用，可以有效地做好参数的调整，对设备复杂动态方程式进行仿真构建处理。一般动态方程式是根据客户要求建立的模型，难度较大，在运行过程中也会出现许多问题，而通过自动化控制，就能够对不合理的参数进行变化调整，找出不合理的部分，使模型计算结构精准度更高。智能技术应用很大程度上能解决模型问题，对其电气系统进行简单操控就能够达到想要的效果。

1.4 有效节省生产成本

智能技术在电气自动化中的应用，能够全面解放生产力，减少成本投入，使技术更能发挥作用。在无人控制方面实现生产力的优化，降低人工作业容易出现的问题，避免数据不精确对结果产生不良影响，有力提升了企业生产效益与经济效益。传统的设备控制模式较为复杂，需要人工来完成各个部分的操作，难度较大，危险性高，难以实现想要的结果，通过智能化操作，提高人力物力的效率，推动了矿山生产水平的提升。

2 煤矿电气自动化控制系统的现状

2.1 自动化技术广泛应用

当前，我国技术发展水平越来越高，技术创新力也在增强，自动化技术已经广泛应用到各个行业，特别是在火电、核电、化工、石油、煤矿等行业已经实现了技术全覆盖，技术在行业发展中的作用越发突出，显现了技术优势，这已经得到了有效的印证。自动化为煤炭行业整体发展提供自动化、信息化的解决方案，极大地推动了煤炭生产效率。

2.2 煤矿自动化得到了全面应用

在煤炭生产过程中，自动化系统已经全面得到了开发与应用，在煤炭生产各个环节发挥了积极作用通过自动化控制，全面实现煤炭生产的监控、诊断和维护。确保了煤炭生产质量与安全，煤矿整个平台工作自动化，全面减轻了工作人员的负担，提高了工作效率。计算机技术能够全面整合生产流程，保证信息化处理模式。我国非常重视煤炭生产的质量与安全，已经出台了《煤矿自动化规划》，规划要求新建矿井全部采用以建立综合自动化网络平台为主导，推动矿山自动化控制和管理水平一步到位。对正在生产中的矿井，也要做好自动化基础建设，使自动化成为未来发展的方向，通过全面集中治理，确保自动化系统应用更加普遍。较老的矿井自动化改造要注意优化，解决好老矿井自动化基础薄弱问题，按“人本安全、提高效率、节能降耗”原则，不断优化系统建设，通过子系统的建设，全面提高自动化应用水平。

2.3 技术向集约化转变

随着技术的创新与发展，开采技术也不断得到优化，从未来发展方向看，就是不断通过引进技术进行提高。通过对其他行业应用成熟的产品、技术引进到煤炭生产中，进而全面提高生产整体效率。纵观国际煤矿业发展，自动化已经成为了发展的必然，更是煤炭未来发展必由之路。

3 煤矿电气自动化控制系统的优化

3.1 优化设备系统

要想全面做好电气自动化控制优化，就要有效进行系统的操作设计，全面提高系统功能，设备系统优化和控制至关重要。通过良好的优化，最大限度地实现电气自动化设备效率输出，所以要在操作过程中，对系统运行基本情况有一个初步的把握，在原有基础上，做好系统的更新与优化处理，确保优化内容高于以往的运行质量。自动化是能够自动识别环境特点的，那么，就需要对设备与环境的协调性做好优化。矿井瓦斯浓度对人的影响较大，也是影响生产安全的危险要素，只有实现良好的控制，才能确保安全，可以选择较为轻便微型的设备来进行生产，全面实现设备的自动优化。水泵要根据矿井具体施工过程水位情况来设计，只有全面做好正确的评判，才能设定符合生产要求的参数。全面提高整体性能，以此满足矿山工作的需要。未来技术不断发展，自动化技术设计也会向矿井开采的全方位、多功能上发展，全面实现系统提升。

3.2 优化编程程序

自动化程序对设备起到运行保障的作用，要全面做好编程程序的选择，使程序更加符合生产内容需求。要根据编程方法的不同，全面做好编程处理。当下，编程有手控编程程序、计算机编程程序、PLC系统编程程序三种类型，不同的程序方式效率也不同。其中，手控编程程序效率低，但是能够对紧急情况采取必要的措施，避免出现更大的事故，这种方法在技术发展中已逐渐被淘汰。PLC系统编程程序虽然保证了效率，但是，其应用的范围受限，范围较窄，只有在采矿作业中，将PLC编程程序与计算机编程程序相结合进行编程，才能进一步提高使用效率，保证应用的范围。这种相结合的方式，虽然解决了应用的问题，但是成本过高，维护困难，所以程序选择要根据不同的生产现况进行，以此，全面提高编程的效果与质量。

3.3 创新优化系统软件

软件是设备运行的主要驱动，要全面做好软件的建设，保证设备的良好的运行。系统软件优化能够从根本上提高生产速度，保证整体生产质量。需要根据系统运行的情况，全面提高系统内部软件功能，使软件组合装配转化成直观图表，有利于设备的合理运转。软件系统优化要全面考虑，不但要对整体系统进行优化设计，更要在子系统上加以重视，无论是生产系统还是安全监测系统，必须要保证功能，比如，煤矿供电监控系统、煤矿井下排水监控系统、矿用皮带机集控系统、综采工作面集控系统、辅助运输调度系统等要做好优化提升，以此，保证系统高效运行。

3.4 创新优化硬件系统

硬件系统是保证设备良好运行的基础，要充分做好硬件优化升级，硬件包含输入设备和输出设备两类，要对输入输出设备做好优化，不断提高在恶劣环境下的适应能力。对电路进行科学设计，全面提高电路优化设计水平，一般电路上使用的设备是变压器和滤波器，能够对电压做好有效控制。输出电路采用继电保护，进一步提高电路运行能力。为了更好地配合硬件建设，还需要对基础控制产品及网络设备进行升级，为设备运行提供性能良好的专用控制器、矿用保护器、隔爆UPS、隔爆计算机、本安显示屏、环网交换机、本安交换机、智能接入网关等。

3.5 优化采煤机的可靠性

在生产过程中，主要使用的是大型采煤机，要全面保证可靠性，才能确保产量，维护安全。要通过市场对比，全面选择优良的设备，结合市场需求及高端设备国产化趋势，全面创新产品形式，有效保证产品升级。采用与生产相匹配的设备，全面保证可靠性、安全性，通过大型高端机型应用，带动工艺流程、技术环节创新。掘进机自动化控制系统遥感、定位、自动控制技术的应用，大大提高了掘进机运行的效果，实现掘进机远程控制，能够有效减轻粉尘对人体伤害，减少矽肺病的发生。根据瓦斯浓度不同，则会自动控制，确保掘进速度均匀，这样，就能够避免瓦斯大量涌出，降低危险性。掘进机自动定位要程序操控，以此确保巷道走向正确。

4 智能技术在矿山电气工程自动化中的具体应用

4.1 在通风系统中的应用

矿产资源是不可再生资源，主要集中在地下，要想开采出来，则需要进行地下作业，工作环境恶劣、条件艰苦。为了全面保证生产安全，则要使用自动化进行控制，以此减少人力参与，提高生产效率。通风情况关系到人的安全，那么就需要充分利用好智能技术VC+对矿山电气自动化技术加以改进，建立多功能复合控制系统，以此，保证地下采矿远程距离感应，及时做好安全控制，通过光纤传输达到通风效果，保证地下作业的安全。

4.2 在采掘机控制中的应用

开采过程中，对采掘机容量大小有直接要求，容量大则生产量大，容量小则生产量小，所以设备的容量至关重要，更直接影响到矿企经济效益。提高采掘机容量能够较好地提升挖掘效率，用智能技术进行采掘机控制，能够提高容量，超出普通采掘机容量几倍甚至十几倍，在大规模生产中，保证了安全。

4.3 在监控系统中的应用

安全是企业的生命。在生产过程中，要全面保证安全，安全是企业生产过程中无法逾越的红线，只有实现生产安全，才能确保生产质量与效率。矿山电气自动化生产企业，一定要把安全放在第一位，对各个流程环节做好安全控制，不断优化系统。智能技术的应用，全面提高了安全性，能够对矿山生产过程有效监控，为矿山开采保驾护航。

4.4 在设备故障分析和处理中的应用

矿山电气自动化工程能够全面对设备进行检测，及时发现设备运行故障，通过后台就能够发现故障的点位，并对故障情况进行快速分析，形成解决方案。电气设备出现故障问题较为常见，通过自动化控制就能够解决好这一问题。电气设备发生故障前，设备会出现一些征兆，要全面进行设备的运行监控，及时发现征兆，快速解决，避免此类故障扩大导致更大的问题发生。智能技术在电气设备故障分析和处理上有一定的优势，通过遗传算法就能够对故障情况进行分析，利用计算设定的参数，对现行数据进行精度对比，出现偏差，则表明设备运行出现了问题，很容易判断电气设备故障原因，全面保证了生产连续性，提高了安全性。

5 结束语

综上所述，智能化技术应用越来越广泛，在各行各业中发挥重要的作用，矿山电气自动化生产过程中，也已经实现了全面的应用，大大提高了生产的速度与效率，解放了人力，减少企业运行成本。矿山电气自动化生产速度更快准确性更高、安全性良好，在各个方面都提高了开采的质量。当前，我国自主技术研发水平还有潜力，要不断学习国外高精尖技术，摆脱依赖，通过不断创新，全面缩小与发达国家差距，努力赶超，不断研发出符合我国生产的技术和设备，从而提高我国矿山电气工程整体自动化水平，期待随着时间的积累、技术的开展，我们能够实现这个伟大的目标。