機械設備電氣自動化技術的應用

林叢明

（內蒙古平莊煤業（集團）有限責任公司，內蒙古 赤峰 024076）

在當代人們的物質水平得到滿足的狀況下，對除經濟以外的生活條件提出了更高水平的要求。同時，相對落后的生產技術對人員素質的要求較低，工作人員沒有相應的專業知識和技巧，只憑經驗進行相關操作，不利于工作效率的提高。生產技術投入不足，機械設備落后，無法達到提高效率和安全性的目標。為解決這一問題，相關部門和企業開始制定措施、行業標準、規章制度逐步進行改革，淘汰較為落后的生產技術，利用現代化技術手段，改善工作環境，提高作業場所的安全性。科技是第一生產力，先進電氣自動化技術在機械設備中的運用是時代的要求，是提高生產效率的必然選擇。

1 煤礦生產中電氣自動化的廣泛應用

設備的使用是大中型礦山開采的必要環節，在這之中，電氣自動化技術的應用至關重要，機械設備自動化，減少不必要的人力消耗，提高開采效率。同時在設備的使用，運輸、維護、保養、安全監督中發揮著重要作用。現階段，在電氣控制的過程中，以PLC為技術的關鍵環節和重要組成部分，對煤礦的開采進行有效的控制。以計算機為運算基礎，數據自動化管理，使用戶準確獲得數據，從所給數據中進行相應的分析，合理控制設備運行。電力的自動化是整個設備運行的關鍵，自動化的過程主要又兩大控制系統構成。

2 設備電氣自動化在礦山開采中的意義

（1）保障人員安全，降低風險性。就現代礦山企業的發展而言，工作環境較為惡劣，不利于人員的身體健康，風險性較高，不利于行業的長遠發展。在這種情況下，保障工作人員的作業安全成為企業建設的重中之重，堅持以人為本，建設高質量的礦山企業。將機械電氣自動化技術投入到礦山的開采中。開采設備、運輸設備以及其他輔助設備的操作實現自動化、智能化控制，可以提高效率，降低人員操作的風險性，利用規范的技術設備操作，減少不利問題的出現。降低工作人員的勞動強度，保障人身安全。

（2）精確開采，保障開采效率。機械設備自動化控制下的設備效率高、安全性能好。設備只受系統設置的控制，可長時間不間斷地投入生產。相應的，在系統的控制下，自動化設備可長時間投入工作，其效率和質量遠高于人工操作。在采礦工作的后續發展中，機械設備自動化將廣泛應用于各行各業。

3 現階段自動化應用中需要重視并解決的缺陷，及相應的解決措施

（1）企業對于高端技術的支持及投入力度不足。由于我國特殊的地理位置，煤炭開采難度較大，且相應的效率較為低下，原有落后的開采技術不適應現代開采要求，一定程度上阻礙效率的提高，間接增加工人的勞動強度。但現在的發展狀況是，經濟建設發展迅速，市場上對煤炭的需求量逐步增大，然而生產的效率卻較為低下，產量遠達不到市場要求，固守落后的生產方式必將落后于世界發展的大流，不利于企業的長遠發展。另一方面，就整個開采的過程和質量而言，老舊的技藝和傳統的人員建設觀念，使得開采行為的對環境的破壞性較大，不利于該產業的可持續性發展。保證周圍環境良好也是現代化礦山企業的重中之重。因此，就相當部分的產業而言，適應現代化發展潮流，改善開采工藝，使自動化與機械設備相結合是現階段企業改革的關鍵。

（2）中小企業的相關技術較為落后，電氣自動化受到限制。自動化較為適合大型企業，在中小企業中不但無法獲得效率的提高，還使得運營成本大量增加，不利于企業的正常運行，使得投入與回報不對等，因此，中小企業不能照搬大企業的發展模式，應從實際出發。另一方面，生產的自動化勢不可擋。兼顧效率與成本，發展現代化的煤礦開采企業，保障開采的效率，提高發展的安全性。

4 電氣自動化技術在礦山開采各個方面的應用

（1）采掘機械中的故障診斷技術。采掘機械是電氣自動化技術的主要應用陣地，采掘機械是與采場直接接觸接觸的機械，應對的環境最復雜，與傳統采煤相比，電氣自動化采煤機的主要特征是通過控制采掘機械的運行參數和運行姿勢來提高采煤機對惡劣環境的適應能力。自動化應用提高了采掘設備的性能，可實現全自動無人作業，表明科學技術的進步推動了行業的發展。采煤機的自動系統主要有四個，分別是恒功率自動調速系統、自動調節系統、自動放射線檢測及故障診斷。恒功率調速系統主要通過改變采煤機牽引速度的設定值來限制主發電機的實際運轉功率，控制負載功率的變化范圍。井下采煤作業環境能見度低，環境地形環境變化無常，自動控制技術可根據井下地質條件的變化，調整采煤機高度，防止采煤機在作業中連續切斷頂板巖層破壞采煤機械設備。故障診斷是在采煤機械的自動監視基礎上進行的，自動進行工程路況監視是電氣自動化技術在采煤機械設備中的主要應用，其主要工作原理是通過監視采煤機械的運行參數和運行狀態的變化，使采煤機械及其當前環境這里還使用了數據分析技術。電氣自動化技術在采掘機械上的應用可以大幅度提高設備的生產率，減少故障率，延長設備使用壽命。

（2）煤礦采掘設備電氣自動化。煤礦采掘時，傳統的采掘手段效率較低，此時如果加強自動化手段的使用，煤炭的開采效率將大幅度提升。近年來，電力自動化設備的普及和推廣，不僅提高了設備的運行效率，而且保證了設備運行的穩定性，一定程度減輕的從業人員對設備的維護工作。其次，設備的電氣自動化可判斷煤礦開采前現場安全條件，能夠將發生安全事故的概率抑制在最小限度。采掘設備自動化的核心技術是計算機技術，配合先進的傳感技術和故障診斷技術，大大提高了采掘設備的自動化程度，保證了人員和設備的安全，降低勞動強度和設備故障率，相應的也促進其他輔助設備設施的自動化進程。

（3）采用自動電氣技術保證安全。機械設備和系統安全穩定運轉的前提是設備和系統的特殊安全保證系統，即將電氣自動化納入到管理系統，安全保證之中，及時發現存在的問題，提出解決的措施。有效消除安全隱患降低機械的操作風險，確保礦山開采工作的正常進行。自2016年以來，中國已經啟動了監視系統，它可以使用自動化技術實現遠程控制并確保煤礦附近最高安全水平，從而理解和控制地下數據。增加對監控系統設備的購買，提高本國開發能力，還使用了一些專有的安全監視系統。由于其本身的部分特質，市場標準不統一，不利于大規模自動化設備的建設。在現代自動化的發展過程中，需要不斷完善監控系統，利用先進的傳感器技術代替人的工作，保證自動化設備的正常運行，從而提高了設備的安全運轉。

（4）在電力機械設備中的運用。①機械設備在后臺計算機系統中的應用。在進行機電設備生產制造的過程中，可以利用計算機后臺系統開展自動管理和監視工作，為提高機電設備的生產效率奠定良好的基礎。另外，利用電氣工程自動化技術建立現場信息收集和整理系統，分析和處理通過計算機后臺系統收集的數據，可以確保機電設備自動化目標的順利實現。②在工廠的運用。在機電設備中，為了更好地實現差動保護、備份保護及綜合監視，需要裝備工廠的保護裝置。由此，可以預防機械設備運行階段的接地故障、高溫故障及短路故障，同時確保機械設備的正常運行。一旦發生特殊情況，機電設備也可以通過自動保護裝置提高自身的穩定性和安全性。

（5）自動電氣監控系統技術中的應用。監控體系在煤炭的機器開采中占據著重要地位。監控體系可以監控煤礦開采。在礦井中，因外界環境設備的問題頻發，還可能在工作進行中失去控制，則必須依靠監控體系來進行檢測。部分企業通常利用國外先進的監測、監控設備實現現代化的監控。相應傳感器的靈敏度也同樣重要，這是監控的前提和基礎，自動電氣技術在監視系統中的應用在傳感器自動化研究中也起著重要作用。同時也反映出，中國對自動遙感的應用方面存在問題。越來越多的自動化傳感器的研究是未來該行業發展的一大潮流。

5 采礦設備電氣自動化對產業的影響濟發展前景

（1）機械設備自動化的發展前景與對我們生活的影響。設備的電氣自動化投入使用，對礦山企業的意義深遠，間接推動我們日常生活的發展，推動社會經濟的進步，達到社會建設的總體目標。電氣自動化在采礦、運輸等方面得到一定程度的發展，從而加快電氣自動化的推廣及應用。通過不斷學習引進先進的國外理論和實際經驗，不斷探究細節，研發越來越先進的自動電氣設備，為市場提供更加有效的采礦設備，促進我國經濟發展。

（2）電氣自動化技術的發展方向。電氣自動化技術融入礦山機械設備是現階段社會經濟發展的根本要求。不久的將來，煤炭行業的發展建設離不開更高層次的自動化。隨著“科技減人”進程的加快，礦山企業必須更加重視培養維護人員的培訓和專業技能，提高從業人員的專業技能水平，保證自動化設備的正常運行，減少設備的故障頻率，從而提高效益。堅持相應的管控，保障整體系統的運行，提高工作效率。

6 結語

在煤炭儲量，生產擴大以及煤炭產業整合資源，建設大規模企業的現實要求下，電力自動化越來越受到人們重視，在這一領域也有了長足的發展。社會企業在此形勢下大力支持發展電力自動化技術，在一定程度上提高整體運行效率，在此基礎上保障工人的生命安全,降低開采的風險性,保證開采的正常進行。