煤礦自動化和通信技術的功能特點與關鍵技術分析

張鵬

摘 要：近年來，煤礦資源開發生產的安全問題愈發突顯，嚴重影響了煤礦資源開發生產效率，而通過應用煤礦自動化和通信技術，能夠有效保證并進一步提高煤礦資源開發生產的安全性與高效性。因此，文章就煤礦自動化和通信技術的功能特點與關鍵技術進行了分析與探討。

關鍵詞：煤礦；自動化；通信技術；功能特點；關鍵技術

我國地大物博，人口眾多，含有豐富的煤礦資源，且煤礦資源在我國能源結構中占比極大，這就促使煤礦行業得以快速發展起來。同時科學技術的不斷發展，自動化和信息化等先進科學技術應用到了煤礦資源開發生產過程中，大大提高了煤礦資源開發生產的安全性和高效性，對于煤礦行業的發展有著積極的推進作用。

1 煤礦自動化功能特點與關鍵技術

1.1 煤礦自動化功能特點

1.1.1 運行、管理自動化

利用遠程技術和設備對礦區設備進行遠程操作，然后利用集線器收集設備的運行狀態信息，并進行記錄，最后傳輸給終端計算機，讓煤礦企業能夠實時掌握礦區設備運行狀態信息，這樣的模式下能夠讓煤礦生產運行管理實現集成化、多維度的管理功能，從而提高煤礦生產運行管理的科學性。

1.1.2 運輸自動化

相較于傳統的運輸方式，運輸自動化具有自動運輸、自動識別功能。從其構建方面來看，主要是采用單片機或PLC聯動傳輸物理設備的方式，包括了檢測傳輸設備重量，對運動時間與頻次進行自動規劃，這樣能夠有效減少人力資源投入，節約煤礦運輸成本。

1.1.3 洗選自動化

煤礦資源一旦經過開采就會形成初級產品，然后還需要對初級產品進行洗選以及合理分類，最終將煤礦產品分類進行銷售。而煤礦產品洗選環節的工作環境較為惡劣，這就嚴重影響了煤礦產品洗選工作效率。通過在煤礦產品洗選中應用自動化體系，有效改善了煤礦產品洗選的工作環境，避免了人為損傷情況的出現，極大地提高了煤礦產品洗選工作效率。

1.1.4 安全保障自動化

煤礦開采是一項危險性較高的工作，多年來煤礦開采安全事故也是屢見不鮮，影響煤礦開采安全的因素較多，通過多年調查研究表明，人為操作不當是導致煤礦開采安全事故發生的主要原因之一。所以，在煤礦安全保障體系中構建自動化體系，利用自動化檢測設備與報警設備，能夠幫助煤礦企業實時了解煤礦井下環境信息與人員操作行為情況，進而有效規避存在的風險，防止安全事故的發生，實現安全保障自動化[1]。

1.2 煤礦自動化的關鍵技術

將繼電器體系與單片機及PLC控制系統進行聯動，能夠實現對相關設備的自動化管理。煤礦自動化構建中，其關鍵技術主要包括三個方面：一是管理方面。在管理過程中，自動化管理主要通過系統評價體系及可視化界面來實現。設備自動化控制主要通過主機控制分機的訊號來實現；而設備自動化運行則與自動化控制相反，主要是利用PLC現場終端收集訊號并進行初步處理，進而獲取到相關數據信息，然后利用計算機進行統一管理。二是訊號方面。訊號傳輸主要是通過可視化管理體系來實現，是煤礦自動化實現的根本所在。在通信構建中還應注意以下兩點情況：第一點，為了保證訊號傳輸中的清晰度和保密性，應對訊號進行增強，對設備進行加密；第二點，為了避免訊號在傳輸過程中受到干擾，還應使用硬件屏蔽技術。三是系統設置方面。為了實現系統自動管理，應有效整合相關設備，合理設定具體參數，同時建立并嚴格執行數據后臺評價與報警機制，將設備的工作情況和檢修情況設置為系統指標，從而推進煤礦自動化體系的構建[2]。

2 煤礦通信技術功能特點與關鍵技術

2.1 煤礦通信技術功能特點

2.1.1 基于設備之間的通信環節

煤礦通信體系構建中，設備之間的通信通常比較簡單，只需要將操作指令利用二進制代碼進行傳輸，就能夠達到設備之間通信的目的。煤礦通信體系構建中設備之間的通信利用電訊號就能夠完成，這是由于電訊號本身就具有整合訊息的功能，所以，設備之間通信體系的構建相對來說比較簡單。此外，設備之間通信體系的構建中，大多是采取單一控制，基于這樣的條件下，設備之間通信體系構建中的關鍵技術就是遠程控制技術。該通信技術的功能特點就是保證線路通暢以及訊號的準確性。

2.1.2 基于人機互動或者工作人員之間的通信環節

一是工業環網的構建主要通過集成網絡來完成，工業環網中的接口技術能夠對煤礦整體信息傳輸進行有效整合。工業環網構建模式具有一次性完成建設并且能夠反復利用的功能特點。

二是在煤礦通信系統構建中應用先進技術和新型材料。煤礦通信的基礎設施的構建主要是通過光纖介質來完成，在構建中，應對煤礦井下光纖的使用安全給予高度重視，因為光纖容易受到牽引、外力、震動等因素的影響，所以需要采取相應的外套保護措施來保護光纖井下使用的安全。

2.2 煤礦通信關鍵技術

2.2.1 礦井生產調度通信技術

礦井生產調度通信技術簡單來說就是對煤礦井下生產過程進行通信管理的技術。礦井生產調度通信技術中涉及到的通信設備主要有調度主機、本安自動電話機、安全隔離器等。

管理人員通過利用以上設備能夠實時管控煤礦井下生產運輸全過程，以此確保礦井生產安全性與高效性。礦井生產調度通信技術又包括多種技術類型，例如在礦井下結合調度主機與行政交換機的通信技術類型，通過礦井生產調度工作人員對調度主機和行政交換機的綜合使用管理，能夠對礦井下的生產過程進行實時管控，該種技術類型多用于大型煤礦企業。除了上述通信技術類型外，還有只單獨使用調度主機或是只單獨使用行政交換機的通信技術類型，多用于小型煤礦企業。

2.2.2 井下光纖通信技術

井下光纖通信技術與其他通信技術相比，具有通信速度快、容量大、質量高等多種優點，還具有防爆性能、阻燃性能及防干擾性能。井下光纖通信技術在煤礦信息化體系構建中的應用，實現了多種系統的有機融合，包括通信系統、電力系統監控、人員定位系統、設備運行監控系統等，有效推進了煤礦信息化的建設[3]。

3 結束語

綜上所述，在煤礦生產中應用煤礦自動化和通信技術，不僅能夠為煤礦生產管理的順利進行及作用的發揮提供重要的基礎保障，還能夠有效保證并提高能煤礦開發生產的質量，安全性和高效性，節省人力資源和成本，進一步提高煤礦企業的經濟效益，是煤礦行業發展的必然趨勢。

參考文獻

[1]王博翰.淺談煤礦自動化和通信技術的現狀與發展趨勢[J].科技風，2015（23）：150.

[2]唐兆廣.煤礦自動化和通信技術的功能特點與關鍵技術[J].中國高新技術企業，2015（32）：149-150.

[3]高小川.煤礦自動化和通信技術的功能特點與關鍵技術[J].信息通信，2015（02）：220.