自动化技术对机电设备的应用

孙浩 王福鑫

摘要：随着自动化技术的飞速发展，处于网络信息时代，煤矿机电设备的发展速度也随之变快，呈现出自动化、智能化的发展特征。在煤矿机电设备安全检测工作中运用不同类型的自动化技术，能够进一步改进和完善煤矿生产系统，提高煤矿的生产效率，同时，缩减了井下作业人员的数量，保证了矿井生产作业的安全。简要阐述了常见的煤矿机电设备自动化技术，分析了自动化技术在煤矿机电设备安全检测中的具体应用，从而有效提升自动化技术在煤矿机电设备安全检测中应用的总体水平。

关键词：自动化技术;煤矿机电设备;安全检测

通常情况下，在煤矿机电设备运行过程中，为了不断提升煤矿生产的产能与效率，需要引入更加先进的自动化技术，实现全面自动化应用，以便充分发挥出自动化技术的良好作用，比如常见的PLC（可编程逻辑控制器）、GIS（地理信息系统）和光纤传感技术等，将这些自动化技术运用到煤矿机电设备的安全检测工作中，不仅能够增强煤矿机电设备的安全检测能力，还能够使煤矿机电设备得到有效运用。一般来说，可以采用矿用皮带机电气控制系统、安全状态监控系统和机电设备管控系统等。鉴于此，系统思考和分析自动化技术在煤矿机电设备安全检测中的应用十分关键，具有一定的研究意义和实践价值。

1常见的煤矿机电设备自动化技术

1.1电子信息技术概述

在煤矿机电设备安全检测的过程中，可以合理应用电子信息技术，比如常见的电力电子技术、微电子技术等，凸显出相关电子器件的灵敏性和感应能力，使煤矿机电设备更加便于操控。以煤矿生产大功率设备为例，将微电子技术应用到掘进机、提升机和开采运输设备中，能够完成准确搜集、检测和处理相关信息的任务，保证了大功率设备的运行安全[1]。

1.2机电一体化技术分析

受到煤矿机电设备自动化、智能化等发展的影响，可以将机电一体化技术运用到煤矿机电设备安全检测工作中，能够对煤矿机电设备运行的安全情况加以监控，一旦发觉有关设备发生故障，可以及时报警，由相关人员科学处理，以保证煤矿机电设备的运行安全[2]。1.3控制技术的说明将计算机网络与控制技术应用到煤矿机电设备安全检测工作中，不仅能够实现对煤矿机电设备中驱动装置、控制装置和生产器械的自动化管控，还能够提升煤矿机电设备的运行安全。

2自动化技术的具体应用

2.1总体设计分析

基于光纤传感技术在煤矿机电设备安全状态监测系统中发挥出的良好作用，此次研究设计出包含了矿用光纤振动传感器装置、应光纤光栅解调仪设备、添加尾纤保护的光纤温度传感器等的监控系统。系统的信号采集原理如图1所示设计信号采集功能模块时，需要明确步骤，具体如下：登录→开始采集→信号处理→波形呈现→超限报警→数据保存→停止→重新采集/结束，并且此功能模块涵盖了相关参数的设定、报警的查看、历史信息查看等不同功能。将光纤传感器装置设定在相关机电设备上，达到迅速采集相关数据信息、FFT（快速傅立叶）变换的目的，以自动获取相应的频率信号、频域振幅、速度、加速度和位移等数值。依据相关标准振动烈度的评定等级表、系统测定的振动速度均方根值，能够判定相关机电设备出现振动异常与否，有关故障安全隐患能否被及时发现，同时进行报警处理。在此环节中，判定振动异常时应该参考小型、中型、刚性支撑和挠性支撑等大型钻机之间的差别[3]。基于发挥出煤矿机电设备安全状态监测作用的目的，科学设计光纤光栅解调仪非常重要。设计传感器时，利用相关光纤布拉格光纤调节功能模块，相应的衍射光栅色散原件需要借助高分辨率透射全息体相位光栅，达到记录全息光栅数据的目的。得到功能模块的支持，摄像环节中的体相位光栅产生的全息原件经济成本非常低。

2.2光纤振动传感器装置的科学设计

对于光纤振动传感器裝置来说，将其运用到煤矿机电设备安全状态监测系统中，体现出了良好的功效。振动传感器结构模型如图2所示，其中，k1，k2，c，m依次代表的是光纤的弹性系数、支撑杆的弹性系数、介质阻尼系数和重块的质量[4]。参考相关数据信息，可以获取系统的弹性系数k为：通过上述计算与分析不难看出，科学运用光纤振动传感器的灵敏度，具有一定的针对性，将比例科学的黏稠度阻尼材料作为首选，确保在振动的情况下产生较大的形变量。设计该系统时，光纤振动传感器的标定步骤是：测试相应信号与灵敏度→测试相应的谐振频率→添加阻尼测试频率特性曲线→确定传感器实际的标定标准，进而明确系统应用的光纤振动传感器技术参数。光纤振动传感器技术参数的相应动态范围是55dB，最大加速度为4g（g为重力加速度，取9.8m/s2），相应分辨率为25mg（mg表示质量），频率响应4～350Hz。根据以上测试和分析可知，此次设计与研究的系统在运行过程中能够多次针对故障机电设备进行科学预警，具有一定的实用价值[5]。为此，科学设计光纤振动传感器装置十分关键。

3结语

经过分析可知，系统分析和思考自动化技术在煤矿机电设备安全检测中的有效应用十分重要，具有一定的研究意义与实践价值。借助先进的自动化技术，能够使煤矿机电设备安全检测工作的效率变得更高，有效保证了煤矿机电设备运行的安全性和稳定性，真正实现了煤矿自动化开采、挖掘。实施煤矿作业时，采用自动化监控的方式能够避免煤矿生产中发生更多的安全事故，提高了煤矿产能。简要阐述了常见的煤矿机电设备自动化技术，分析了自动化技术在煤矿机电设备安全检测中的具体应用、总体设计分析、光纤振动传感器装置的科学设计，希望研究和分析的内容与结果能够受到有关煤矿机电设备安全检测工作人员的关注和重视，并且从中获取到相应的启发与帮助，以便充分发挥出自动化技术在煤矿机电设备安全检测中的良好作用，进而推动中国煤矿机电设备安全检测工作不断发展与进步。

参考文献：

[1]张光明.自动化技术在煤矿机电设备方面的应用[J].黑龙江科学，2014，5（7）：220.

[2]赵若云.自动化技术在煤矿机电设备方面的应用[J].电子技术与软件工程，2016（16）：148.

[3]杨声波.浅谈自动化技术在煤矿机电设备方面的应用[J].绿色环保建材，2016（11）：231.

[4]李树阁.谈自动化技术在煤矿机电设备方面的应用[J].黑龙江科技信息，2015（24）：45.

[5]吴全国，潘俊鹏.自动化技术在煤矿机电设备方面的应用分析[J].商品与质量，2018（42）：143-150.