电气自动化在矿业方面的运用

2021-11-30马德明

世界有色金属 2021年19期

马德明

（甘肃能源化工职业学院，甘肃兰州 730207）

随着社会的发展与科技体系的进步，电气自动化技术开始出现在人们的视野范围当中，逐步运用在不同的行业与领域当中，矿业也在应用的范围内。随着电气自动化技术在矿业中应用的深入，矿产挖掘工作的难度逐渐下降，为矿业的发展奠定了技术基础。

1 电气自动化技术概述

电气自动化技术具体指的是，创新性设备设施将电力作为对应的驱动型能源，运用无人力的方式展开相关工作，借助机械设备设施自身的能力，助力目标群体在相应期限当中完成相应的工作[1]。总的来讲，此类设备设施整体的智能化水平相对较高，能够自行处理工作过程中所遇到的域外状况，同时，运用分析外界信息的方式选取恰当的工作方式。电气自动化技术是基于电气能源的直接运用电力的技术体系，在进行实践应用的过程中，其最为明显的特征便是设备设施相对智能，可以直接进行自动化操作。

2 电气自动化在矿业中的应用优势

第一，电气自动化技术的融入，使得矿产挖掘工作的操作更为简单，整体的工作效率水平相对较高。在电气自动化技术的支持下，矿山的开采工作无需实践操作人员熟悉相关的编程语言，仅仅需要操作人员结合预先设置的语言展开实践操控即可，相比于人工进行操作，电气自动化控制技术的优势相对显著，同时整体的工作效率被提升了数倍。第二，电气自动化硬件配套设施相对齐全，表现出的适应性相对较强。如今，矿产企业所运用的电气自动化设备设施均被精心地进行了设计和制作，不管是硬件配备还是软件技术，均形成了一体化的服务体系。换句话说，若是电气自动化的设备硬件产生了故障问题，可以在极短时间内对相应的硬件进行更换，这便有效降低了设备故障对正常作业的影响程度，此外，矿山企业所运用的电气自动化设备设施所表现出的适应性水平相对较高，可以在矿山区域相对复杂的地形当中表现出较强的适应性。第三，安全性水平相对较高，传统形式的继电器控制体系运用了数量较多的中间继电器装置以及时间继电器装置，触点位置容易出现接触不良的问题，因此，整体的故障率水平相对较高。对于外界因素的影响与干扰，电气自动化设备设施对相关的技术进行了优化，实现了降低故障率的效果，应用过程中的安全性水平相对较高，表现出较强的实践价值。第四，电气自动化技术体系的功能相对齐全。在未应用电气自动化技术之前，在进行矿山开采工作时，往往是运用人工进行控制，甚至一名员工对多个不同的设备进行操控，这使得人员的工作强度较大，可能因为精力达不到而产生不同类型的问题[2]。电气自动化控制技术与传统的人工操控之间存在一定差异性，一台规模相对较小的电气自动化装置便可以操控不同的设备设施，在短时间内可以相对高效地完成既定的工作任务。第五，电气自动化体系的维修工作量相对较小，维修工作相对便利。电气自动化设备自身具备使用便捷、功能性强、安全性水平高等典型优势之外，在进行实践应用的过程中，设备设施的维修工作也相对便利，在互联网技术持续发展的背景下，电气自动化设备设施的维修工作可以在线上远程协助开展。

3 矿业中的电气自动化技术应用问题

3.1 输煤设备设施亟需优化

在将地下的矿产进行运输和输送的过程中，我国所采用的方式主要是带式输送，其已经在国内存在多年，这种运输模式的缺陷如下：在技术水平的影响与限制之下，带式运煤设备设施的操作依然需要地上的人员，此种方法对人员的需求量相对较大，且对矿业科学与系统化管理工作的开展形成了比较大的阻碍。

3.2 监控体系不完善

因为地下的监控设备设施整体的布局并不科学与合理，设备的先进性水平相对较低，这使得计算机监控体系所收集的数据信息并不客观有效，对计算机数理分析工作的及时与准确性产生了一定的负面冲击[3]。在矿产行业当中，监控体系的运转品质直接影响着设备与人员的安全，若是此系统并不完善，将会产生相对严重的后果。

3.3 电气化网络管理有待强化

就目前的情况而言，电气化网络管理体系在国内矿业的应用整体水平相对较低。在矿业体系当中，电气自动化体系所存在的突出问题如下：计算机对不同单元系统与零部件的控制均呈现出分散式的状态，因为并不具备统一的总控平台对全矿的子系统进行电气管理，这使得矿业整体的自动化管理工作的先进性水平比较低，这也从侧面映射出电气自动化技术在国内矿业的应用依然处在初级阶段当中。

3.4 自动化专业人才短缺

如同其他类型的技术设备一般，电气自动化技术属于信息技术发展的产物，人们在接触到新鲜的事物时，往往需要耗费一定的时间适应，电气自动化设备设施自身的专业性相对较强，企业在对其予以采购时便花费了不少的资金，同时，就目前的状况来讲，自动化方向的专业人才数量相对比较少，这使得企业在购入此类设备设施之后，难以将其作用发挥到最大，自动化设备设施的应用优势无法充分彰显出来，对矿产行业内企业工作的效率与效果产生了负面冲击，这也是当下矿业应用电气自动化技术过程中需要解决的首要问题。

4 电气自动化在矿业中的应用优化策略

为了全面优化矿业的电气自动化应用效果，需要深入分析上述问题，并且落实针对性的优化举措。

4.1 煤炭输运体系优化与改进

随着自动化技术的应用，在对煤炭输送系统进行优化以及改进时，所使用的主要技术是PROFIBOF技术，这促使煤运系统朝着集成化、自动化、网络化与可视化的方向进发。具体来讲，人员在地上进行操控，可以对地下情况进行监控，并且做出相应的调整，在计算机体系的协调之下，煤运系统达到了自动化运转的状态。在对地下监控进行监控时，把煤炭输送体系视为作业面主机装置来展开相应的监控工作，对传送带数据信息进行汇总，经过计算机的端口把相关的数据信息输送至总部数据管理局域网当中，在经过相应的理化分析之后对指令予以下达，之后将运行数据信息反馈至生产的现场。

4.2 选取先进有效的监控系统

在矿业当中，所选取的作业面监控体系正在逐渐从简单的监控体系转变为智能监控系统，对CIPS技术予以应用，提升了整个系统的完善化水平。监控系统通常是在矿下展开相应的作业，不仅可以监察矿下的生产与安全环境情况，还承担着相应的对生产数据信息予以处理的功能，也起着生产管理与写作的作用。如今，在应用CIPS技术时，矿业单位对其先进性与应用的便利性进行了肯定，CIPS系统也映射出监控工作的客观与准确性，数据与指令的反馈是积极有效的。

4.3 网络集成技术优化

对处于分散状态的网络进行有效管理，能够促使电气控制的工作从局部化朝着宏观化的方向发展。就目前的状况而言，矿业当中的电气自动化技术应用水平相对较高，同时将成功的应用案例与经验融入到了相关行业当中。

在对全矿网络体系进行设计的过程中，运用三层不同的网络结构在整个矿区当中布局相应的信息网络，即顶端的管理结构、中层的应用结构、地下的作业面结构。顶端管理的结构是制定的发布层，其主要是对不同子系统的数据信息进行汇总与手机，还可以运用分析数据的方式对不同单元系统发布相应的指令。中层应用层便是运用太乙网输入和输出相应的数据信息，将PLC模块和原煤开采、煤炭运输、杂志清除等板块建立起一定的联系，从而有效地管理煤厂当中的电气设备设施。在地下的应用层，相关的设备对地下挖掘环节实时地进行监控，比如瓦斯指数、煤粉尘、煤层数量与强度等，助力煤炭生产预警体系的构建。CIPS系统能够运用数理分析的方式解析监控结果，运用相应的方式来对地下的作业操作进行干预，促使矿业的地下生产工作整体的电气自动化水平得以显著提升。

在矿业体系当中，应用电气自动化技术时所遵循的主要原则是以人为本。电气自动化是结合矿业生产工作的特殊与规律性进行应用，更加关注与生产作业流程结合的紧密性，它运用对集成数据采集思想予以贯彻的方式展开综合分析，助力生产与管理工作效率水平的有效提高。电气自动化体系整体的技术相对先进，可以自动化地管控生产流程、工艺执行以及材料数量等。在电气自动化技术的支持下，矿业管理工作更为自动化，机械设备设施的运行更加安全与稳定。

4.4 吸引优质专业人才

对于矿产行业当中自动化技术人才相对短缺的现状，矿业需要持续引入优质的专业人才，在招聘人员的过程中，首先，需要对其使用电气自动化设备设施的具体水平进行评估，其次，对其专业理论知识的掌握程度进行衡量，再决定是否聘用相应的人员。除此之外，需要在企业当中选取出肯学习、积极上进的人才，学习设备知识与使用方法等，从而有效地对矿业专业人才短缺等问题予以有效应对，使得企业人才压力得以缓解。