基于人工智能的礦山電氣自動化設備穩定性控制

劉 成，徐 寶

（武威職業學院，甘肅 武威 733000）

電氣自動化設備是礦山井下作業的主要設備，但是由于礦山井下作業環境惡劣、生產條件較差，導致電氣自動化設備的穩定性較差，而傳統的方法對于礦山電氣自動化設備穩定性的控制較差，嚴重影響了礦山電氣自動化設備的生產效率和生產質量[1]。

所以為了解決礦山電氣自動化設備穩定性控制問題，將人工智能技術引入提高對礦山電氣自動化設備穩定性的控制率，保證礦山井下作業順利生產，減少由電氣自動化設備出現故障而造成的損失，為礦產工業帶來巨大的經濟效益。

1 基于人工智能的礦山電氣自動化設備穩定性控制方法

1.1 礦山電氣自動化設備穩定性監控手段

基于人工智能的礦山電氣自動化設備穩定性控制方法利用中央處理器、邏輯編輯控制器、數據存儲器三大設備組成監控平臺，實現對自動化設備工作穩定性的參數監測和遠程控制功能。①中央處理器在整個方法中起著總指揮的作用，同時也是整個方法的運算中心和控制中心。中央處理器負責診斷方法的電源和工作狀態，控制著整個方法的運行[2]。②邏輯編輯控制器是整個方法實現對礦山電氣自動化設備穩定性控制的關鍵設備，邏輯編輯控制器的工作程序主要包括輸入采樣、執行用戶程序和輸入刷新三部分，這三部分作為一個控制周期，周期結束之后將自動循環控制，保證礦山電氣自動化設備的穩定性。首先邏輯編輯控制器自動智能輸入礦山電氣自動化設備的運行狀態和數據，然后這些數據存入處理器，然后進入執行用戶程序部分，在該過程中，邏輯編輯器根據設備的運行狀態和數據實現編輯功能，如果發現設備運行出現不正常現象，邏輯編輯器將自動調整設備的運行狀態，保證礦山電氣自動化設備的穩定性，最后邏輯編輯器將自動刷新控制設備所有的電路，再重新驅動輸出電路控制設備運行[3]。③數據存儲器分為兩部分，一部分是程序的存儲器，另一部分是用戶存儲器，用來存儲用戶的工作數據。程序的存儲器空間要比用戶存儲器空間相對大一些，以保證在運行期間不會因為存儲器內存小而導致出現卡頓現象。

1.2 人工智能化的礦山電氣自動化設備穩定性控制流程

基于人工智能的礦山電氣自動化設備穩定性控制的流程主要是依托于組態王軟件實現的，組態王軟件是工業設備常用的智能遠程控制軟件。通過引入組態王軟件，能將礦山所有的生產設備和應用組織到一起，實現最優化的控制管理。此次組態王軟件選用Microsoft Windows CR/TS/2000/12控制方法，保證用戶能實時了解礦山所有的電氣自動化設備的工作狀態參數信息。運用以太網絡將組態王軟件與基于人工智能的礦山電氣自動化設備穩定性控制設備連接，中央處理器通過安裝組態王軟件的S8-100TCP驅動程序，實現方法軟件與各電氣自動化設備之間的通訊，將設備工作狀態信息采集到的礦山設備運行數據傳遞到組態王軟件的設備控制模塊，設備控制模塊將收集到的數據進行相應的處理和分析并在顯示窗口進行配置，然后組態王軟件通過礦山電氣自動化設備的運行參數進行仿真圖繪制，分析出設備的故障情況，以及所有的配件狀態，將出現故障的設備信息參數再傳送到參數設計模塊，該模塊將計算出礦山電氣自動化設備的電路閥值、電壓閥值等數據，對出現故障的數據參數進行修改，并分析出故障出現的原因以及具體故障部位，實現對礦山電氣自動化設備穩定性的預警與遠端控制。

2 實驗

2.1 實驗過程

為了確保此次設計的基于人工智能的礦山電氣自動化設備穩定性控制的有效性，將其與原有的穩定性監測設備進行對比實驗。將此次構建的穩定性控制方法運用到某礦山電氣自動化設備穩定性控制中，為了保證方法不受外部方法因素的影響，兩種控制設備的中央處理器選為同一型號，確保此次實驗結果的有效性，通過記錄兩種方法的運行信息，檢驗此次設計方法對礦山電氣自動化設備穩定性的控制程度。

2.2 實驗結果

以下為兩種控制方法在此次試驗中對礦山電氣自動化設備穩定性的控制情況。

從圖1可以很明顯的看出，此次設計的基于人工智能的礦山電氣自動化設備穩定性控制方法在使用中遠遠優于原有的方法。

圖1 兩種控制方法對比實驗數據記錄圖

在六次實驗中，本文設計方法的控制率平均值都在75%以上，對設備穩定性控制率最高達到80%以上，而原有設備對設備穩定性控制率最高都不到50%，證明了此次設計的方法具有較高的實用性和科學性，能夠很好的控制礦山電氣自動化設備穩定性。

3 結語

在礦山電氣自動化設備穩定性控制中，通過人工智能技術的引用，提高了礦山設備作業中的穩定性，降低了礦井內各種電氣自動化設備的損耗，保證礦山作業能順利穩定的進行，同時也提高了電氣自動化設備的工作效率和工作質量，具有良好的社會效益和經濟效益。