淺談電氣自動化控制技術應用與實踐

徐龍

摘要：本文筆者重點闡述了電氣自動化的理念，并通過排水系統、通風系統、供電系統等5個方面分析了電氣自動化在煤礦生產中的實際應用情況，對于在煤礦生產中如何推廣自動化技術具有一定參考價值。

關鍵詞：煤礦；電氣自動化；概念；生產；應用

一、礦山電氣自動化控制的概念

所謂的礦山電氣自動化控制是指在煤礦生產環節的控制領域內，針對設備檢測、環境監測、電氣控制、生產調度與管理、決策分析等內容，通過計算機技術、自動化控制原理、信息技術、儀表設備等相關知識與理論，實現機電設備和配套設施的自動化控制過程，它能夠降低機電事故的風險系數，實現礦井的安全生產，同時也能夠提高工作效率，保證企業的長久發展。礦山電氣自動化控制技術主要由3個部分構成，分別是系統自動化、軟件自動化及硬件自動化。雖然不能直接為企業創造經濟價值，但由于煤炭生產環境的特殊性，煤礦企業需要自動化控制技術的介入，其未來發展也必須依賴于電氣自動化控制的推廣應用。

二、電氣自動化控制在礦山生產中的應用

（一）電氣自動化控制在通風系統中的應用

由于煤礦生產的環境十分惡劣，所以通過分層、分散以及冗余的方法來設計煤礦的通風自動化系統。通風自動化系統利用以太環形網絡、光纖傳輸以及多機備用等技術，可以保證其要靠性；煤礦通風自動化系統的主站控制軟件、分站控制軟件是通過組態軟件與VC++ 實現的，可以有效的控制煤礦的通風。

（二）電氣自動化控制在排水系統中的應用

煤礦排水綜合自動化系統包括以下功能：第一，即使無人干預，自動排水系統也可以實現水泵的自動開停與投入工作量，并且合理的調度機械設備，提高排水工作的效率與節能效果；第二，排水自動化系統具備過載、負壓、泄露、超溫、軸溫等保護功能，排水自動化系統還可以提交設備安全運行的備用預案，進一步保證了安全生產；第三，可以將泵房的數據實時的傳遞到地面指揮中心，并將系統設備的運行工況同步的顯示出來，從而地面指揮中心根據接收到的信息向泵房站發送對應的指令，實現排水的自動遠程控制。

（三）電氣自動化控制在供電系統中的應用

煤礦企業供電自動化系統通常包含四個部分，即綜合保護器、監控分站、地面集控中心與傳輸通道等。其中綜合保護器的主要作用是對高壓配電裝置以及供電線路進行保護與測控。具體功能包括“四遙”，即遙測：對電壓、電流、有功、無功以及功率因素等進行測量；遙信：各種保護動作信號與斷路器的位置；遙控，遠程控制分、合閘，投退保護以及修改定值；遙脈，即實現與電度表的遠程通信，完成遠程集中抄表。監控分站為整個供電管理系統中的中間環節，其實質起到一個連接的作用，即集成現場的設備信息，再將這些數據信息加以轉換，使其成為統一協議的數據，再利用工業以太網將其傳送至地面控制中心，通過監控分站可以實現地面控制中心與綜合保護器之間的數據通信與控制。傳輸通道是利用冗余千兆工業以太環網，將各變配電所、監控中心利用光纜連接起來，從而傳輸通道具備以下功能：將系統的運行工況實時的反映出來；可以滿足數據、視頻、音頻等多種格式的數據網絡傳輸；利用冗余配置提高網絡的穩定性；網絡可以很好的適應井下的較惡劣的工作環境，而且防爆防塵，具有一定的抗干擾能力；具備可管理性，提供相應的預警、配置以及統計等功能，加快排除故障的效率，優化網絡的性能；此外，網絡建設還要考慮到未來的發展，因此要提供良好的擴展接口。地面控制中心則具備實時監測與監控功能、報表和曲線功能、錄波功能以及數據分析功能。

（四）電氣自動化控制在采煤機械中的應用

電氣自動化能夠使采煤的設備和技術得到很大程度的改良。采煤機由中厚煤層的采煤機發展到大功率、薄煤層、高強率的滾筒式采煤機，從無鏈液壓牽引、有鏈牽引的牽引方式發展到變頻調速和電磁滑差的無鏈電牽引方式。液壓支架的高度從薄煤層和中厚煤層發展到厚煤層，支架的形式由掩護式逐漸發展成為兩柱式高位放頂煤、四柱支撐低位放頂煤、兩柱掩護地位放頂煤等多種液壓支架形式。這些煤礦技術的發展，都離不開電氣自動化的發展。其中液壓支架電液控制系統在德國、美國、澳大利亞等煤炭生產技術較為發達的國家已經得到了普遍的應用，液壓支架電液控制系統將是煤礦綜采工作面實現高產高效的關鍵的技術，將在煤礦的開采中發揮重要的作用。

（五）電氣自動化控制在生產環節中的應用

煤礦運用采煤機進行采煤的工作進程，一般來說，都是從厚煤層和中厚煤層開始采起，逐漸向薄煤層中開采過去。在開采過程中，薄煤層的開采一直都是煤礦中開采難度較高的煤層，然而薄煤層中的煤炭產量所占煤田總的可開采儲量的比例較大，因此，如何做好薄煤層的開采工作，是當前煤礦企業的煤炭開采工作的重點之一。而電氣自動化技術的應用，能夠進行采煤機采煤工作時的遠程監控，增加了采煤技術的安全性，使得采煤的過程更加的人性化。在電氣自動化的發展中，采煤機能夠根據煤層的變化情況和煤層的厚度來進行自動的開采，實現了煤礦企業的高產和高效，使得綜合機械化采煤技術也得到了新的發展。

三、結語

目前煤礦生產中的電氣自動化應用十分廣泛，而電氣自動化的應用對于降低企業的生產成本和提升企業的核心競爭力以及提高企業的安全綜合保障能力都有著非常重要的意義和價值，促進電氣自動化行業的發展對于煤礦企業的發展十分重要。而煤礦企業在煤礦生產的過程中，更要積極地去探索和發現電氣自動化技術在實際生產中的應用，以便更好地為企業的發展提供更多的動力。

參考文獻：

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