智能控制在礦山機電一體化系統中的應用

韋海

摘 要：機電設備是礦山企業的核心設備，廣泛應用于各類礦山工程中。傳統的礦山機電設備控制難度較大，往往需要花費較多的人力，使得礦山工程開采成本上升。智能化時代，各類礦山工程開始引進和運用機電一體化系統，而智能控制技術可以提升設備的智能化控制水平和協同工作效果。因此，本文分析了常見的智能控制系統，探究了智能控制在礦山機電一體化系統中的具體應用，以期提升我國礦山工程生產效率和安全水平。

關鍵詞：智能控制;機電一體化系統;礦山工程;設備壽命;使用效率

中圖分類號：TH-39;TD67文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）08-0073-03

Application of Intelligent Control in Mine Mechatronics System

WEI Hai

（Pangang Group Engineering Technology Co.， Ltd.，Panzhihua Sichuan 617009）

Abstract： Electromechanical equipment is the core equipment of mining enterprises and is widely used in various mining projects. Traditional mine mechanical and electrical equipment is difficult to control， and often requires more manpower， which increases the mining project mining cost. In the era of intelligence， various mine projects have begun to introduce and use mechatronic systems， and the intelligent control technology can improve the intelligent control level of the equipment and the effect of collaborative work. Therefore， this paper analyzed common intelligent control systems， and explored the specific application of intelligent control in mine mechatronics systems， with a view to improving the production efficiency and safety level of mining engineering in China.

Keywords： intelligent control;mechatronics system;mine engineering;equipment life;use efficiency

智能控制系統利用智能控制技術，可以對設備進行自動化控制。自動化設備可以進行自動化操作，完成一系列工程動作。長期以來，受科技發展水平限制，智能控制理論一直無法得到全面的實現和普及[1]。近年來，隨著機器人和計算機等技術的突飛猛進，智能控制技術獲得前所未有的發展。在礦山開采工程中，許多傳統設備積極引入智能控制技術，運行效率顯著提高。為此，礦山企業的相關人員要深入了解智能控制技術，將其引入機電設備中，提升設備智能控制水平。

1 常見的智能控制系統

要想實現機電設備的智能控制，人們必須構建智能控制系統，其所需的技術較為廣泛，因此往往涉及諸多學科的內容[2-5]。一般來說，不同的智能控制系統有不同的需求，人們要根據系統需求來選擇組件，最終實現智能化控制目標。當前，智能控制系統主要有三種。

1.1 分級控制系統

分級控制系統往往以不同分級為基礎，實現其智能控制目標。這一系統往往具有兩大組成部分，一是自動適應控制系統，二是自組織控制系統[6-7]。在分級控制系統中，不同的分級具有不同的功能。一般而言，在構建分級系統時，等級分為三個類型，即組織級、協調級、執行級[8-10]。分級控制系統的不同等級往往會依據自身的目標對不同刺激做出反應，最終實現整個系統的控制目標。

1.2 學習控制系統

學習控制系統不依賴人工編寫的程序，可以立足于自身的運行性能，綜合分析接收到的數據，做出相應的控制。這一系統往往依賴兩大功能，一是自主調節功能，二是動作控制功能。如果雙管齊下，學習控制系統就能實現既定的智能控制目標[11-13]。

1.3 專家控制系統

設計時，專家控制系統充分融入相關領域專家的集體智慧結晶，對智慧成果進行全面處理并輸入計算機系統，最終對其進行重構。計算機收到刺激或指令后，專家控制系統就會利用其存儲的專家經驗，對這些刺激和指令進行識別。這一系統的處理結果綜合了機器的優勢和人的經驗優勢，可以達到最佳處理效果[14-15]。

2 智能控制在礦山機電一體化系統中的應用

2.1 智能控制系統組成

智能控制系統依賴兩大技術，即計算機技術和網絡技術。溫度傳感器、采集站和通信設備等是智能控制系統的核心組成部分，是對機電設備進行自動控制的重要基礎。智能通信設備可以同步采集站收集的信息，及時傳送給中心計算機并在最短的時間內呈現給終端管理人員。接收到信息數據后，管理人員能夠據此來判斷整個系統的運行狀態。如果日后設備出現運行故障，人們就能在最短的時間內找出處理方案。總之，智能控制系統有效提高了礦山機電一體化系統的運行效率和整個礦山工程的開采效率[16-17]。

2.2 智能點檢系統

根據運行狀態的差異，智能點檢系統主要分為兩種類型，一是離線點檢，二是在線點檢[18-19]。離線點檢往往借助點檢儀，把事先收集的數據錄入檢測儀中，再借助檢測儀來全面上傳數據。數據上傳到計算機系統后，進行全面計算和分析，輸出設備障礙數據。點檢儀可以在無網絡狀態下使用，因此整個系統的運行信息都可以在需要時及時呈現。在線點檢中，數據采集完后，往往根據性質差異，將其進一步劃分為不同類型，如記錄數據、測量數據。在線點檢可以監測任何時間段的設備運行情況，所有監測數據都會在第一時間傳回中心系統[20-21]。

2.3 智能點檢系統的層次

智能點檢系統的功能十分廣泛，包括統計分析、任務管理、工作計劃等。從業務范圍來看，智能點檢系統分為三大模塊，即系統維護、工作管理、基礎數據管理[22-23]。每個模塊都可以根據自身特點，進行相應操作。當前，智能點檢系統分為三個層次：建立數據庫;構建操作模型，完成各項智能控制任務;充分融合數據庫的功能，不斷提升智能化管理水平。數據庫建立后，要合理安排點檢任務，進行后續追蹤。

2.4 智能控制在采礦中的運用

礦山機電設備安裝智能控制系統后，設備運行數據可以進行同步傳輸，有助于全面掌握設備運行情況。如果有效利用通信技術將數據傳輸到計算機控制系統，智能控制系統就會自動分析礦山開采狀況，進行反饋，提升礦山機電一體化系統的運行效率。為了實現這一目的，點檢人員必須充分利用智能控制系統[24-25]，提高點檢質量，避免出現遺漏和失誤。

礦山機電設備要提升智能控制技術的應用水平，提高采礦效率。智能控制系統根據人工程序來控制設備，使其密切配合。

如果在采礦過程中遇到意外狀況，專家控制系統能夠在最短的時間內采集現場數據，提取已有經驗，進行問題綜合分析，提出解決方案，最終有效控制礦山工程運行中的不確定因素。

3 結語

智能化時代，各類礦山工程開始將智能控制技術應用于機電一體化系統中，從而提升設備的智能化控制水平和協同工作效果。礦山工程對我國能源供給影響較大。當前，智能控制系統的開發水平不斷提升，礦山機電一體化系統要大力應用智能控制技術，提高自身智能化和自動化水平，保障我國礦山開采安全，同時提高開采效率[26-27]。

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