淺析煤礦自動化和通信技術的發展現狀

天地（常州）自動化股份有限公司 應東杰

隨著科學技術日新月異的發展，大量自動化和通信技術被應用于煤礦領域，有效的提高了煤礦的生產效率，促進企業的發展壯大，并提高企業的經濟效益。

一、煤礦的自動化技術

自動化指的是各種機器、設備、系統等在無人或較少人的直接參與下，可以按照人的要求，自動進行檢測和信息處理等，實現預期的目標的過程。自動化技術被廣泛的應用于各個行業，也在煤礦中得到了較廣泛的應用。我國煤礦的自動化技術起步較晚，且在前期發展較慢。后來，隨著技術的不斷發展，得到了較大的進步。例如，圖1是某煤礦的采煤工作面自動化監控系統。

圖1 某煤礦的采煤工作面自動化監控系統

由圖1可知，對煤工作面進行自動化監控，可以有效的實現與礦調度中心的通訊，保證數據上傳；在調度中心監控站畫面顯示工作面生產工藝過程；可以實現工作面前后刮板輸送機、破碎機、轉載機及泵站設備順序啟停、閉鎖控制功能。

目前廣泛使用的一些自動化技術有：

1.數字化工業電視。就目前的實際情況來看，很多煤礦企業都利用電視系統來傳輸礦用工業，隨著自動化技術和通信技術的不斷發展，將會逐漸發展為數字化的工業電視系統。

2.巷道監控。大部分煤礦企業的自動化控制主要為單機操作，在全面技術控制方面較為薄弱，直接影響到信息的傳送，降低了挖煤機等機械作業的效率。

3.水泵自動化。水泵自動化系統可以保證煤礦井下作業的高效順利，有較高的應用價值。但目前，在各個煤礦還沒有得到較為廣泛的應用，而應用水泵自動化的一些煤礦也在應用中存在較多的問題。例如，位于礦井下的水泵房的水泵排空閥門極易在水質的影響下發生故障。而且，在日常的應用過程中，維護難度也較大。所以，在以后的應用中，需要我們積極的采取有效的措施解決應用過程中出現的問題。

總體來說，我國煤礦自動化水平與一些國家相比差距還較大，例如通訊設備不夠先進，通訊網絡不完善，可靠性較差等。另外，我國的煤礦采掘設備的自動化水平還較低，需要我們積極的加大研究開發力度，滿足現代化煤礦的建設需要。

可采取的相關措施有：

1.政府支持，宏觀干預，積極尋求技術上的重大突破。為了提高煤礦自動化水平，政府要積極的發揮出自身的作用，站在行政的高度，積極的支持煤礦企業的自動化改革。首先，政府可以積極的引導煤礦企業大力進行自動化建設；其次，政府可以積極的制定相關辦法來幫助企業來發展自動化，并在相關政策上予以上當的傾斜；另外，政府也可以撥出專項資金，積極支持煤礦企業進行相關技術的發展以及產品的研發。

2.企業要積極注定的進行自身的自動化建設。例如，企業要重視與各科研機構和相關院校之間的合作。企業作為以生產經營為主的單位，資金力量較為雄厚，但在研制開發方面能力較弱。而專門從事研發的一些機構，以及各專業性的院校卻大多缺乏足夠的科研經費。所以，煤礦企業與各科研機構和相關院校進行合作，可以互為補充，解決各自的困難，強強聯手，做好煤礦自動化的研究工作。

二、煤礦的通信技術

隨著通信技術的發展，越來越多的煤礦開始積極的將各種通信技術應用于煤礦的日常生產中，并發揮出巨大的作用。

1.生產調度通信。目前，通信技術被廣泛的應用于煤礦礦井的生產調度通信中，實現對礦井生產的調度，是一種較為直接的應用模式。一般情況下，煤礦生產調度通信系統通包括了調度主機和安全隔離器以及本安自動電話機等，并通過緊密的內在聯系存在著。

2.礦用通信系統。煤礦內部的礦用通信系統是一種無線通信技術，覆蓋面較廣，且使用方便快捷，尤其便于在礦井巷道之中進行使用。但是目前礦用通信系統的調度功能尚不完備，而且存在一定的適用范圍方面的限制。例如，礦用小靈通通信系統中用到的設備基站和控制器中，有一部分是隔爆設備，因此對于工作面巷道而言無法使用。但這些限制并不會阻礙礦用通信系統的發展，我們可以積極的采用多種手段來進行完善，例如，可以在礦用通信系統增加調度功能，并積極的開發本安型基站等。

3.井下光纖通信。作為具有較大的通信容量以及較好的防爆性能和抗干擾能力的通信系統，井下光纖通信系統在實際情況復雜的煤礦井下環境中得到了較好的利用。而且，隨著技術的不斷發展完善，井下光纖通信系統也得到了較好的完善，功能日益強大，例如較強自動化檢測功能等，傳輸質量也日益提高。

為了提高煤礦通信技術水平，我們可以積極地采取以下措施：

1.積極開發強度較高且方便安裝的煤礦專用光纜，以推動網絡傳輸技術和數字化工業電視技術的應用。

2.目前井下光纖在接續的時候大多采用高壓放電熔接技術，但高壓放電熔接技術在實際應用過程中存在一些安全問題，造成較大的安全隱患。所以，需要積極的開發接續衰耗較小，且不產生電火花的單模光纖機械接續方法以及相關裝置，從而保證井下光纖通信的安全高效。

三、煤礦綜合自動化

隨著技術的不斷發展以及煤礦實際生產的需要，實現煤礦綜合自動化是必不可少的。綜合自動化技術不斷進步，產品不斷成熟，利用煤礦綜合自動化，可以有效的將各種自動化技術同通信技術有效的結合起來。如圖2所示，即為煤礦自動化和通信技術的綜合系統結構。

圖2 煤礦自動化和通信技術的綜合系統結構

對圖2進行分析可以發現，煤礦綜合自動化實現了對多個子系統數據的集中控制，例如皮帶運輸監控系統和提升監控系統等。以往，受到信息化發展階段性的影響，且在規劃和管理方面缺乏相應的標準和力度，所以造成了較為嚴重的信息“孤島”現象，各類靜、動態數據缺乏足夠的融合，獨立、冗余，利用率較低，造成了極大的資源浪費。而實現煤礦的綜合自動化，可以有效的消除信息“孤島”現象，實現煤礦各種信息資源的共享，有效提高了信息資源的利用率。煤礦綜合自動化還可以對煤礦生產中的各種數據進行匯總和分析，方便了管理部門的控制和檢測，有效提高了煤礦的安全管理水平，保證了煤礦日常聲場過程的安全。

四、結語

將各種先進的自動化技術應用于煤礦的日常生產中，可以有效的提高生產效率，而通信技術的應用則可以很好的保證煤礦內部信息的流通，保證生產是安全性。而隨著技術的不斷發展以及煤礦實際生產的需要，綜合自動化技術不斷進步，產品不斷成熟，將各種自動化技術同通信技術有效的結合起來，實現煤礦綜合自動化是必不可少的。我們相信，隨著科學技術的不斷發展，煤礦綜合自動化水平將會不斷提高，有效的實現各個煤礦的安全高效生產。從而為各個煤礦企業帶來更大的經濟效益，并促進企業的發展和不斷壯大。

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