基于采煤機自動化與智能化控制技術的研究

焦鴻毅+劉丕亮+崔桂梅

滾筒采煤機在應用的時候具有智能保護、故障分析判斷和人機操作等多種功能。自動化滾筒采煤機的核心是工控機，能夠對所有滾筒采煤機進行智能化監控，保證系統應用的安全。文章在闡述滾筒采煤機自動化和智能化控制系統設計的基礎上，具體分析滾筒采煤機自動化與智能化控制技術的實際應用。

滾筒采煤機自動化與智能化控制系統設計

滾筒采煤機自動化與智能化控制系統構成。滾筒采煤機自動化與智能化控制技術控制系統主要由動力系統、電氣控制系統和工控機操作系統共同組成。滾筒采煤機的動力系統由高壓配電裝置、電力變壓器、斷路器等設備共同組成，滾筒采煤機的動力系統能夠為采煤機械設備提供重要的電能和動力支持。滾筒采煤機的控制系統主要由工控機、控制鍵盤、起動操作模塊、電機智能保護裝置等共同組成。

滾筒采煤機自動化與智能化控制功能第一，滾筒采煤機自動化與智能化控制模式。主要包括點動控制模式、單控控制模式、聯控控制模式。第二，滾筒采煤機自動化與智能化高壓供電控制模式。采煤機操作需要由專業的電網進行電能的供應，供應的電壓是6/10KV。系統設置上還配置相應的隔離開關和配電裝置。采煤機自動化和智能化的控制操作要由專門的人員完成，在不需要運載的情況下可以進行電源的分斷。高壓配電裝置需要安全可靠的機械設備支持。第三，滾筒采煤機自動化與智能化變頻和軟起動控制。軟起動裝置可以應用多種起動方式進行操作，要結合具體情況來選擇。大多數的軟起動裝置都需要配備相應的RS485標準通訊接口，內部還要擁有標準協議，從而能夠和控制系統之間的有效連接關聯。第四，滾筒采煤機電機智能保護。滾筒采煤機電機智能保護包括截割電機、牽引電機和泵電機，在實際應用中能夠和工控機進行信號傳輸。

滾筒采煤機自動化與智能化控制技術應用

滾筒采煤機發展現狀

隨著社會科技的快速發展，煤層開采的自動化器械得到了快速的發展，且出現了多種類型的煤層開采機械設備，滾筒采煤機是其中的一種。滾筒采煤機的應用能夠彌補傳統煤層開采工作的技術缺陷。滾筒采煤機主要是應用截割電動設備，將其和雙截割電動設備同一方向放置，改變原有采煤設備應用操作的局限性。

滾筒采煤機自動化與智能化控制的關鍵技術

監控通信技術。煤炭開采工藝比較復雜，工作量較大，為相關人員的煤炭開采操作帶來較大的困難。滾筒采煤機通信功能通過應用高壓動力載波法能夠讓滾筒采煤機將相應的信息發送到集中控制臺，提升工作的安全性，是采煤行業發展應用比較廣泛的一種技術形式。內蒙古某礦綜采隊在煤炭開采中應用的就是滾筒采煤機，主要應用在煤層厚度在1.3～3.5米之間的中厚煤層，煤炭硬度普氏系數為2～3，屬于中硬煤層。在實際的施工過程中，滾筒采煤機安裝了相應的傳感器、遠程攝像設備等。對于采煤工作對信息技術的要求很高，因而在具體施工操作中要保證良好的通信功能。該隊伍采煤過程中應用的是機載檢測裝置，并應用高寬帶的光纖來傳輸信息。監控通信系統還應用了防爆計算機，結合IP協議能夠及時掌握相應的信息，處理檢測裝置中的數據信息，并借助安裝好的交換設備和通信管道將采煤機信息傳送到相應的監控信息平臺，再與網絡連接的同時有效監控滾筒采煤機的實際運行狀況。

機載控制技術。滾筒采煤機自動化與智能化系統機載控制技術以計算機軟件為基礎依托，是現階段采煤操作的重要設備，能夠為采煤工作發展提供重要的支持。機載控制技術應用所依托的計算機設備要具備運行接口和數據信息反饋通道，在應用的時候需要對機載操作的基礎參數信息進行監控，并通過和網絡的連接來提升運行操作效率。該煤礦的采煤環境比較惡劣，滾動采煤操作設計注重對智能信息的開發應用以及對基礎控制的設計，借助嵌入式控制模板，將系統設備和現場操作總線進行連接，提升了采煤操作數據信息分析運行效率

走控和截割技術。采煤操作的過程中，滾筒采煤機的運作比較注重采高和走控工作。滾筒采煤機自動化與智能化系統運行的關鍵點是滾筒采煤機對煤礦巖石變化的智能分辨。隨著社會科技的不斷發展，有關人員研究應用了十多種辨別方式，但是應用范圍相對局限。滾筒采煤機應用記憶截割方式也無法實現智能化操作。但是如果能夠在滾筒采煤機中安裝高精度攝像設備，并在截割過程中保持一定的成像距離就能提升這種技術的適應性和應用范圍。

故障預警技術。滾筒采煤機在具體操作的時候容易出現停滯的問題。為此，在實際應用操作中需要進一步完善故障預警技術。較大功率的截割和牽引轉動操作會對整個采煤機的運作產生影響，而應用能夠識別溫度、震動情況的監控測量方式能夠及時預警采煤機械的運行故障，在最大限度上防止運行故障問題的出現，減少意外的發生。現階段，比較先進的滾筒采煤機能夠通過對樣本數據和信息綜合應用來改變原有的運行狀態，并對系統信息的應用進行全面的分析判斷，實現對操作數據信息的提前預估分析，將滾筒采煤機工作運行時候的信息輸送到地面監督的計算機系統中，對系統運行狀態進行全面分析和判斷。

綜上所述，滾筒采煤機自動化與智能化應用技術的實現需要借助計算機自動監測系統和煤層分析識別技術等。在具體的操作應用中對滾筒采煤機自身的震動、聲音、聲紋等有著很高的要求，因此，在實際操作中，需要相關人員借助現代科學技術的發展不斷優化和完善遠程采煤機監控系統，保證采煤信息的實時傳遞和共享，并為信息的應用操作提供相應的人機交互界面，保證滾筒采煤機運行時的操作安全，促進滾筒采煤機的應用發展。