基于物联网的机电自动化控制分析

张伟 刘宪兵

摘 要：近年来物联网技术在我国各领域得到广泛应用，煤矿机电领域便属于其中代表。基于此，本文简单分析煤矿领域物理网机电自动化控制思路，并深入探讨物联网的具体应用，以供业内人士参考。

关键词：物联网;机电自动化控制;煤矿

引言：在物联网技术支持下，机电自动化控制的开放性、集成化、多样性、智能化特点日渐显著，煤矿机电自动化控制因此实现长足进步。为更好服务于煤矿生产，正是本文研究的目标所在。

1.物联网应用思路

机电自动化控制在较为恶劣、复杂环境中的应用较为广泛，由此开展的远程控制能够保证机电设备正常运行，同时可实时监测相关设备，有效控制人力资源。对于基于物联网的机电自动化控制来说，具体应用思路主要涉及以下几个方面：第一，开展基于物联网技术的全面管理和控制，依托信息化系统，物联网技术能够负责收集信息，运行过程中机电设备的状态信息可由此随时查看，进而为设备维护、养护提供依据;第二，物联网技术的应用还需要保证数据安全，这是由于设备操作、运行很容易产生误差，这种误差会导致数据波动并对生产造成影响，而通过物联网技术全面监测相关数据，即可保证数据信息波动处于合理范围;第三，物联网技术能够监控重要设备运行数据，相关故障可由此及时发现，进而降低机电设备故障率;第四，物联网技术获取的数据信息需要由专业人员负责监控，进而保证生产的稳定和安全，在设备的无线通讯功能支持下，物联网技术可提升机电自动化控制的效率，同时更好挖掘数据格式帧数、以太网网关资源，进而更好服务于机电自动化控制[1]。

2.物联网具体应用

2.1平台设计

在基于物联网的煤矿机电自动化控制中，这种控制一般需要依托智能控制平台实现，典型的智能控制平台主要由各类传感器、设备巡检记录仪、服务器等组成，具体由工程师站、数据库服务器、远端运维终端、Web及应用服务器、温度传感器、速度传感器、振动传感器、无线基站、核心交换机、环网节点交换机、设备标志卡、设备巡检记录仪等组成，工业以太环网、具体管理需求在该平台中极为关键。依托物联网技术，煤矿机电智能控制系統需要应用物联网编码规则，传感器监测点、机电设备需要由此开展唯一性编码管理，同时明确监测点与设备的关联关系，系统可由此对设备运行参数进行实时展示，机电设备协同控制也能够基于现场实际情况针对性实现。考虑到巡检管理需要，系统还需要设法关注巡检工作的编制计划、指派任务、记录过程、处理异常等功能，日常检查、过程执行、计划管理、指标分析属于其中关键，全生命周期的煤矿机电设备管理可在系统支持下实现，煤矿安全高效生产能够更好得到保障，平台功能可细分为基础信息管理、设备巡检、设备在线监控、综合应用分析[2]。

2.2基础信息管理

基础信息管理功能由设备台账、无源标志库、数据字典、用户权限组成，设备台账能够将设备档案、设备图纸等信息向平台同步，无源标志库负责设备铭牌、巡检人员身份等信息的存储，这类信息的唯一性管理能够在设备巡检记录仪和无源标志卡支持下实现。数据字典用于定义和描述传感器、监控系统相关的数据结构、数据项等内容，用户权限可按照设备管理人员、各级领导、维修人员等针对性分配。

2.3设备巡检

设备巡检功能由四部分组成，包括日常巡检、计划编制、工单管理、故障处理。日常巡检功能支持下的巡检人员可按照固定路线和地点进行地址标志卡刷取，系统可自动进行记录并提供需要巡检的机电设备信息，巡检工作可由此高质高效开展;计划编制需要结合设备巡检人员情况、机电设备分布及运行现状，以此在系统中编制人员及设备巡检计划;工单管理主要聚焦机电设备维修、保养、异常事件，系统的任务派单管理基于工单开展，巡检人员能够在系统的消息提醒下开展任务;故障处理同样可基于系统任务派单完成，排查和处理效率、效果可有效提升。

2.4设备在线监控

设备在线监控功能包括协同控制、分级报警、监测点配置、实时展示、故障定位、集成系统管理。协同控制可基于物联网技术，通过监测点、机电设备间的关联实现，关联监测点、关联设备属于其中核心;分级报警需要以报警持续时间和报警值为依据，结合消息推送、语音等方式，不同岗位可实现分级别的异常信息报警提醒;监测点配置主要涉及监测点名称、类型、编号、量程、关联关系等内容，系统能够对相关配置表进行自动读取，进而自动完成配置;实时展示主要采用列表形式，煤矿机电设备可由此通过矢量化图形直观展示运行状态及具体参数;故障定位需要以各监测点的历史、实时数据为依据，依托物联网技术和算法快速定位故障，故障原因明确及快速处理可由此实现;集成系统管理主要涉及设备基础信息，如系统名称、编号、类型及数据接入方式等。

2.5综合应用分析

综合应用分析同样属于煤矿物联网机电智能控制平台的重要功能，该功能可细分为使用率分析、故障诊断、到岗考核、能效分析。使用率分析可通过平台对机电设备一定期限内的使用记录进行分析;故障诊断主要以历史数据、实时数据、巡检数据、累计数据为依据，诊断过程需使用累计、参数类比等方法;到岗考核需聚焦故障处理、设备巡检情况，以此考核巡检人员;能效分析需要结合关键生产指标和煤矿机电设备能耗情况，进而明确全矿能效。

结论：综上所述，物联网在机电自动化控制领域的应用价值极高。在此基础上，本文涉及的煤矿物联网机电智能控制平台，则直观展示了物联网技术的具体应用。为更好用于机电自动化控制，精细化管理理念的融入、新型算法的应用同样需要得到重视。

参考文献：

[1]赵瑞祥.煤矿设备智能化点检系统方案设计[J].自动化应用，2020（12）：128-130.

[2]车巍.基于物联网的机电设备实时监测与诊断系统探讨[J].科学技术创新，2019（35）：76-77.

作者简介：

张 伟（1973年4月——），男，汉，籍贯：山东省宁阳市，大专，助理工程师，研究方向：机械电气。

刘宪兵（1975年10月——），男，汉，籍贯：山东省济南市，大学，助理工程师，研究方向：机械电气。