煤礦自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展

摘 要：我國能源分布特點是石油與天然氣含量少，煤炭資源豐富，這一分布特點就決定了煤炭資源在整個能源結(jié)構(gòu)中居于主體地位。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)以及計算機技術(shù)的快速發(fā)展，自動化系統(tǒng)已經(jīng)被應(yīng)用社會生活的諸多領(lǐng)域。在這一時代背景下，煤礦單位必須要積極構(gòu)建自動化系統(tǒng)，從而實現(xiàn)安全、高效生產(chǎn)。本文論述了自動化系統(tǒng)的發(fā)展以及煤礦自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀，并從五個方面闡述了煤礦自動化系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：煤礦；自動化系統(tǒng)；現(xiàn)狀；發(fā)展

引 言

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機技術(shù)被廣泛應(yīng)用于社會生活的每一個角落，人類社會已經(jīng)步入一個全新的信息化時代。自動化系統(tǒng)擁有著智能、高效、安全、多功能等優(yōu)勢，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)的開采、掘進、供電、排水以及運輸?shù)阮I(lǐng)域，它能夠提高煤礦產(chǎn)量，保證煤礦作業(yè)安全。因此，探討煤礦自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展，對于促進我國能源產(chǎn)業(yè)的平穩(wěn)、健康發(fā)展有著重大意義。

1.自動化系統(tǒng)發(fā)展概述

自動化是指運用能夠自動開關(guān)、自動檢測、自動調(diào)節(jié)、自動控制的裝置，來替代人工進行實際操作的系統(tǒng)、機械以及設(shè)備。上世紀50年代，“綜合自動化”這一概念被提出，它主要是針對單一產(chǎn)品的大批量、重復(fù)生產(chǎn)。上世紀70年代，又出現(xiàn)了智能自動化，它能夠?qū)ζ髽I(yè)的全部生產(chǎn)活動進行科學(xué)、系統(tǒng)的進行分析，從而深入挖掘企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營的規(guī)律，這一系統(tǒng)能夠應(yīng)用于企業(yè)管理的所有領(lǐng)域，包括：生產(chǎn)設(shè)計、加工制造、市場調(diào)研、日常管理以及售后服務(wù)等等。自動化系統(tǒng)的控制過程實際上是一個數(shù)據(jù)采集、傳送、整理、加工、輸出的過程，而企業(yè)的所有設(shè)計、管理、產(chǎn)品與服務(wù)，都可以看成是自動化系統(tǒng)生成數(shù)據(jù)的一種物質(zhì)表現(xiàn)。

2.煤礦自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀

煤礦企業(yè)的平穩(wěn)、健康發(fā)展離不開自動化系統(tǒng)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)以及計算機技術(shù)的快速發(fā)展，自動化系統(tǒng)已經(jīng)被應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)。

2.1.運輸設(shè)備的自動化

上世紀80年代，部分大型礦井開始嘗試采用膠帶運輸，運輸過程使用的是PLC系統(tǒng)進行控制，同時還將礦井的監(jiān)控系統(tǒng)與DCS結(jié)構(gòu)進行聯(lián)網(wǎng)，從而安全性大大提高。隨后，運輸設(shè)備又開始采用SCR-D系統(tǒng)。伴隨著變頻技術(shù)的快速發(fā)展，變頻產(chǎn)品必將會應(yīng)用于提升機設(shè)備之中，從而使其效率大大增加。

2.2.采掘設(shè)備的自動化

隨著電子信息技術(shù)、傳感器技術(shù)以及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，西方發(fā)達國家已經(jīng)將計算機控制系統(tǒng)應(yīng)用于采掘機設(shè)備之中，從而有效對采煤機、運輸機以及支架進行聯(lián)合控制，計算機系統(tǒng)還能夠?qū)Σ删蛟O(shè)備進行故障診斷，也能夠?qū)r進行檢測，還可以進行離機操作，使采煤作業(yè)的效率大幅度提高。

2.3.監(jiān)控系統(tǒng)的自動化

上世紀70年代，我國從國外引進了計算機監(jiān)控系統(tǒng)，經(jīng)過了40年的研究、發(fā)展，目前，我國已經(jīng)擁有二十多個企、事業(yè)單位能夠生產(chǎn)這一系統(tǒng)。但是由于我國起步較晚，現(xiàn)階段的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)與西方發(fā)達國家還有一定的差距，主要表現(xiàn)為：穩(wěn)定性不強、壽命較短、后期維護的工作量較大等等，仍然需要相關(guān)部門進行深入研究，采取有效措施加以改進。

3.煤礦自動化系統(tǒng)未來的發(fā)展

目前，世界范圍內(nèi)的通訊技術(shù)、電子技術(shù)以及計算機技術(shù)突飛猛進，煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域所采用的自動化產(chǎn)品的科技含量越來越高。而我國由于起步較晚，煤礦自動化系統(tǒng)與發(fā)達國家相比，仍然存在著一定的差距，科技含量比較低，也不具備競爭力。筆者認為我國煤礦自動化系統(tǒng)的未來發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是自動化系統(tǒng)的處理能力將會越來越強。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、硅電子技術(shù)以及計算機技術(shù)的快速發(fā)展，計算機的單元處理能力將會越來越強，煤礦自動化系統(tǒng)的智能化程度將會越來越高，功能也將會越來越多。二是通信方式獨有化技術(shù)將會快速發(fā)展。無論是現(xiàn)在，還是未來，我們在對煤礦自動化產(chǎn)品進行設(shè)計時，都會基于現(xiàn)場總線進行考慮。而總線傳輸?shù)男盘栠^于分散，為了提高信息的傳輸速度，通信方式將會朝著獨有化的方向發(fā)展。三是煤礦自動化產(chǎn)品的智能化水平將不斷提高。煤礦自動化產(chǎn)品在實際運轉(zhuǎn)的過程中，會充分考慮到井下的實際情況，對機器設(shè)備的運作環(huán)境進行準確判斷，對實時獲取環(huán)境參數(shù)進行快速分析，并以此為依據(jù)調(diào)整機器設(shè)備的運行狀態(tài)。同時還能夠?qū)C器設(shè)備的故障進行科學(xué)預(yù)測，從而在保證安全生產(chǎn)的前提下，提高機器設(shè)備的使用效率。四是其他技術(shù)將會應(yīng)用于煤礦自動化系統(tǒng)之中。這些技術(shù)包括紅外線技術(shù)、光纖技術(shù)、雷達技術(shù)等等，但還需要注意的是，新技術(shù)的應(yīng)用要符合實際情況，絕對不能為了嘩眾取寵，而強行將某一技術(shù)應(yīng)用于煤礦自動化系統(tǒng)之中。五是將逐步重視特殊傳感器的研發(fā)。煤礦生產(chǎn)作業(yè)有著自身的規(guī)律與特點，因此其自動化系統(tǒng)中所運用到的傳感器也帶有一定的特殊性，因此，在未來，研發(fā)人員必須要密切結(jié)合煤礦生產(chǎn)的特點，而設(shè)計出更符合煤礦生產(chǎn)的傳感器。

4.結(jié)論

綜上所述，煤礦企業(yè)的發(fā)展離不開自動化系統(tǒng)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)以及計算機技術(shù)的快速發(fā)展，我國的煤礦自動化系統(tǒng)必將會縮小與發(fā)達國家之間的差距，從而為促進我國能源事業(yè)的平穩(wěn)、健康發(fā)展做出巨大貢獻。

參考文獻

[1]賈思學(xué).煤礦自動化系統(tǒng)的幾點分析[J].煤.2010（02）

[2]蔣波，羅劍.煤礦自動化發(fā)展方向初探[J].中國高新技術(shù)企業(yè).2010（12）

作者簡介

張義礦（1983.8-）男，漢，畢業(yè)于徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，現(xiàn)在河南能源集團義煤公司耿村煤礦機運隊從事技術(shù)管理工作。

郭海洋（1983.5-）男，漢，畢業(yè)于河南理工大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院地質(zhì)工程專業(yè)，現(xiàn)在河南能源集團義煤公司耿村礦防沖隊工作。

張 斌（1983.6-）男，漢，畢業(yè)于河南理工大學(xué)，現(xiàn)在河南能源集團義煤公司耿村礦綜采一隊從事礦山壓力與巖層控制研究。