煤礦自動化和通信技術現狀與發展趨勢

敖強

摘要：我國是煤炭資源的生產與消耗大國，隨著通信技術和自動化控制技術的不斷發展與進步，高速信息通道的建立，煤礦生產過程通過電子監控和信息傳輸技術進行指揮成為必要的也十分有效的指揮手段。自動化技術的設計、開發與應用對煤礦生產的進步帶來了新的契機，對煤礦事業有重要的影響。本文就煤礦自動化與通信技術的發展現狀以及未來發展趨勢進行簡要的討論。

關鍵詞：煤礦;自動化與通信技術;發展現狀;未來趨勢

從上世紀六十年代開始，我國的煤礦事業開始朝著自動化方向研究和發展，立足世界范圍內的科學事業的高度發展，歷經幾十年的研究與實踐，煤礦自動化控制已經從最初的利用龐大的繼電控制器實現開關、閉鎖控制的階段發展到晶體管與邏輯電路為主要控制器件的階段，再到單片機的產生，徹底取代了傳統繼電器，大幅度提升了煤礦自動化控制的安全性與可靠性。新世紀，隨著計算機網絡技術的發展與信息技術的升級，信息的快速傳遞與各生產部門的實時監控成為煤礦控制與監測的新發展方向，煤礦自動化的水平也上升到了新的高度。

在能源短缺，市場競爭環境越來越嚴峻的能源市場，只有通過高新技術的引入不斷提高企業的生產效率與經濟效益才是提高核心競爭力，促進煤炭企業發展的根本。我國的地形地貌各異，不同地區的煤礦在開采過程中可能面對復雜的地理環境與工作環境，尤其是煤礦的安全生產問題日漸突出的情況下，如何在保證開采的安全性前提下做好煤礦的開采工作一直都是研究的重點。煤礦的自動化與通信技術的引進，是現代科技在工業生產中的重要體現，也是礦井作業合理化、生產自動化的要求。本文就煤礦自動化與通信技術的發展現狀與趨勢進行簡要的分析和探討。

1.煤礦自動化與通信技術發展現狀

1.1煤礦自動化

相對于國際自動化技術來講，我國此項技術的發展與普及較晚，尤其是在煤礦產業中的發展。如無人進行實地操作，經由機械等輔助設施對生產建造的工作進行控制以及各類工作都是在20世紀末創建出來的。煤礦自動化技術目前為止，主要是在煤礦開采以及運輸中使用：

在煤礦開采的作業中，一般是經過對工業電視進行數字化處理，達到監控調動中心能夠顯示工作場景，對其進行實際監督，還將工作的資料信息進行采集與傳遞。除此之外，利用自動化技術使對操控工作始末的設施進行控制，使其開始進行工作或是停止繼續工作等，如開采機以及裝載機等。另一個是在煤礦的運輸中，自動化的技術主要體現在能夠對開采煤礦的機械進行作業，使其實施少數人或是無人對其進行操作，機械的實際執行不僅能夠提升工作效率與質量，還能避免不必要的人力資源浪費。在礦井中所使用的輔助運輸系統來看，有軌機車的使用率較為頻繁，并且其系統也較為完善。但與其形成對比的則是無軌機車，此類機車的調度和監督會因各種原因造成出現大量的空白，而大型設施以及各種運輸的車輛都是依靠無軌膠輪車來進行工作，而這監控大量的缺失，必定會阻礙整體工作的進展。

總的來說，我國煤礦的自動化技術系統尚未達到十分完善的地步，總體水平較低，實際應用中不能得心應手，必須對這些不足進行解決，才是促進自動化技術發展的前提條件。

1.2通信技術

通信技術在我國社會中已經十分普遍，而在煤礦的一般生產期間也起到關鍵性的作用。通信技術也隨著我國科技而不斷的改革創新。但是由于通信媒介的有所差異，因此，在礦井中也分為有線和無線的通信系統。但是目前我國的礦井所用的通信系統中的調度性能還存在漏洞，并且局限性很大。因此，要對其進行深入探究。在煤礦中使用較為頻繁的通信系統有：CDMA、礦用透地以及載波等等多種類型的系統。根據近些年的使用效果來看，因CDMA既能使雙方保持穩定的通話，及時的消息傳播以及數據記載等。其覆蓋面還較為全面，在使用CDMA的領域內，通話質量較好，并且其所需的設施十分小巧，攜帶較為便捷。故而CDMA所產生的成果較好，其未來的發展前途也較為光明。

不僅CDMA的前途較為光明，井下光纖通信也是使用頻率以及范圍較廣的一項通信技術。其對于CDMA有較明顯的區別。第一，它具備的性能與之不同，屬于防抗干擾以及防爆破性能較強，在此基礎上還能保持自動化的檢修功能，使得資料信息的傳遞質量有了堅實的基礎。

2.煤礦自動化與通信技術發展趨勢

2.1現場信息的高度集成化

在現代化的發展背景下，煤礦企業正在向高度集成化的方向發展。在煤礦企業運行中，利用現代化的信息技術，采用現代信息技術手段，針對現場信息進行收集分析與整理，從而更有效保證系統的正常運行，比如煤礦企業遠程控制系統的應用，就是在滿足集控的基礎上，改善傳統的過程控制，構建新型的自動化系統，一方面，既可以加強對現場設備的自動化控制，同時，通過遠程控制，為管理人員提供足夠的遠程信息和設備信息，增強遠程設備的可視化程度，另一方面，利用智能化儀表技術、工業以太網技術以及現場總線引進信息控制系統中，實現企業的發展，既滿足企業的高度集成化要求，又可以實現煤礦企業地面系統與井下系統和設備的一體化控制。

2.2中央集控系統的全面自動化

中央集控系統的全面自動化是煤礦通信技術自動化技術有機通信技術的重要發展趨勢，其具體表現在以下兩方面：其一，利用自動化設備，完善礦井過程自動化過程控制，構建適合于新形勢下企業發展的集中控制中心。在控制過程中，引入先進的一級自動化系統，在實現集中控制的基礎上，結合全過程控制技術，實現自動化控制系統的高效性，與此同時，強化自動化采掘設備以及工業以太網設備的先進性，重點控制關鍵設備，遠程監視、控制、操作設備，同時對設備進行編程處理以及標準化組態軟件控制處理，參數化處理各類系統以及相關設備，通過地面控制中心，實施遠程診斷，然后中央控制系統根據診斷結果下達命令，及時通知相關人員，進而實現對企業的集控管理;其二，在未來的集中化控制中，可以利用現代先進設備和網絡技術，實現企業的跨越式發展，通過調度過程控制層、安全生產調度管理、基礎層設備，改變現有生產模式，建立企業數據庫，同時，充分應用數據挖掘技術，整合、匯總現有數據，為企業決策提供數據支持，進而構建企業發展模型，完善企業管理層決策系統，推動企業快速發展。

結束語

將先進的自動化生產與控制技術、通信技術引入到煤礦的日產生產中是保證煤礦的信息流通、提高煤礦的生產效率、保證生產安全、促進煤炭生產企業智能化管理的重要保障。雖然我國的煤礦自動化與通信技術還比較落后，應用中也存在較多的問題，相信隨著科學技術的不斷進步，煤礦的綜合自動化水平與通信水平也能得到有效的提升和發展。

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