基于智能技術(shù)的煤礦機(jī)電運(yùn)輸

顧晨晨，鄭茂舉，陳 振

（山東省天安礦業(yè)集團(tuán)有限公司，山東曲阜 272100）

0 引言

煤礦機(jī)電運(yùn)輸重點(diǎn)涵蓋皮帶輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、無(wú)人智能化等運(yùn)輸方式。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，煤礦機(jī)電運(yùn)輸效率和質(zhì)量不僅制約煤礦生產(chǎn)過(guò)程，而且影響煤礦生產(chǎn)的安全性。當(dāng)前時(shí)期，不少煤礦企業(yè)都投入和應(yīng)用無(wú)人智能化運(yùn)輸方式，然而，在無(wú)人智能運(yùn)輸上依舊面臨不足之處，其中較多見(jiàn)的是忽視軟件與控制系統(tǒng)，以及應(yīng)用的輸送設(shè)備存在較大的隨意性。因此，只有重視智能技術(shù)的應(yīng)用，科學(xué)地選擇煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備和方式，高度關(guān)注軟件設(shè)備的設(shè)計(jì)，才能實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化、一體化、智能化。

1 煤礦機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)中智能控制技術(shù)原理

智能控制基于固有的控制原理，升級(jí)優(yōu)化相關(guān)算法，其優(yōu)勢(shì)作用非常顯著，能夠推動(dòng)煤礦機(jī)電一體化運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展。因?yàn)橹悄芸刂凭邆漭^強(qiáng)的綜合性，滲透了各個(gè)學(xué)科（計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)等）的專業(yè)內(nèi)容，其立足于自動(dòng)控制原理，分析固有控制系統(tǒng)中存在的缺陷，可以很好地處理高復(fù)雜性的問(wèn)題。在持續(xù)完善PLC 技術(shù)的影響下，智能控制技術(shù)得以形成，其在建構(gòu)的一系列子模塊中融合，實(shí)現(xiàn)了理論體系的深入優(yōu)化。在煤礦機(jī)電運(yùn)輸中應(yīng)用智能控制技術(shù)，重點(diǎn)是結(jié)合建構(gòu)的控制程序?qū)崿F(xiàn)，大大提高了模型的精確性與環(huán)境適應(yīng)能力，可以有效地發(fā)揮自動(dòng)控制的作用。智能控制技術(shù)可以概括為3 點(diǎn)：①專家控制，此控制模式能夠提供大量的知識(shí)理論，有助于穩(wěn)定處理煤礦機(jī)電運(yùn)輸存在的異常情況（圖1）；②分級(jí)控制，分級(jí)控制一般體現(xiàn)為架構(gòu)、運(yùn)行、配合等環(huán)節(jié)，應(yīng)科學(xué)分配系統(tǒng)的架構(gòu)、運(yùn)行、配合，互相聯(lián)系，以更加科學(xué)地控制煤礦機(jī)電運(yùn)輸，分級(jí)控制的應(yīng)用需要具備兩個(gè)基礎(chǔ)條件，即自組織控制能力以及自適應(yīng)能力；③神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（圖2），基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其主要具備仿真模擬和智能控制的作用。目前的智能控制系統(tǒng)中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是主要控制方式，具備非常廣闊的發(fā)展前景。

圖2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制原理

2 煤礦機(jī)電運(yùn)輸中智能技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 傳感器技術(shù)的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種傳感器技術(shù)不斷進(jìn)步，煤礦機(jī)電運(yùn)輸中應(yīng)用傳感器技術(shù)顯得非常關(guān)鍵，想要實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)的優(yōu)化，應(yīng)在其中接入智能化設(shè)備，結(jié)合傳感器對(duì)一系列設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和升級(jí)，再立足于煤礦的物聯(lián)網(wǎng)，可以很好地聯(lián)系外部控制系統(tǒng)。傳感器技術(shù)的應(yīng)用使煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備高效傳輸與接收各種信號(hào)，然后結(jié)合信息處理系統(tǒng)獲取的信號(hào)加以分析和處理以及向控制人員傳輸，最終可以智能化方式操作和控制機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備。作為智能控制技術(shù)的關(guān)鍵性組成部分，傳感器技術(shù)在煤礦機(jī)電運(yùn)輸中的應(yīng)用，結(jié)合煤礦物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)有效聯(lián)系外部控制操作中心，且在設(shè)定傳感器運(yùn)行參數(shù)的基礎(chǔ)上減小人為影響力，轉(zhuǎn)變了以往的人工控制模式為自動(dòng)化和智能化操控，可以綜合地檢查技術(shù)運(yùn)輸設(shè)備。與此同時(shí)，信息技術(shù)的應(yīng)用可以在煤礦機(jī)電運(yùn)輸中存儲(chǔ)一系列的信息，方便將來(lái)的分析和調(diào)查。總之，煤礦機(jī)電運(yùn)輸中應(yīng)用傳感器技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)電運(yùn)輸水平的迅速提升，從而確保煤礦機(jī)電運(yùn)輸向著更好的趨勢(shì)發(fā)展。

2.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的應(yīng)用

煤礦機(jī)電運(yùn)輸中應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)可以實(shí)時(shí)向管理部門或控制平臺(tái)傳輸關(guān)于煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)闹幸幌盗行畔ⅰ?duì)煤礦機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)來(lái)講，網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)具備有線與無(wú)線這兩種操控形式。當(dāng)然，這兩種操控形式都能夠?qū)崿F(xiàn)跟傳感器的綜合互聯(lián)，進(jìn)而可以將煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備檢測(cè)的信息實(shí)時(shí)傳遞給總控制平臺(tái)，然后總控制平臺(tái)將信息發(fā)送至一系列功能的擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)。可以說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的應(yīng)用是煤礦機(jī)電運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化的根本所在，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)也是煤礦機(jī)電運(yùn)輸跟外部溝通信息的一種重要技術(shù)手段，也屬于操控人員判斷機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備是否存在故障的重要方式。

2.3 定時(shí)定位技術(shù)的應(yīng)用

煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境非常復(fù)雜，并且煤礦機(jī)電運(yùn)輸牽涉到較多的人員、較多的運(yùn)輸流程，鑒于此，煤礦機(jī)電運(yùn)輸安全事故容易形成。對(duì)于煤礦機(jī)電運(yùn)輸來(lái)講，倘若機(jī)電運(yùn)輸面臨失誤現(xiàn)象，那么需要實(shí)時(shí)定位，且組織有關(guān)人員深入核查分析，及時(shí)解決問(wèn)題，從而保證機(jī)電運(yùn)輸?shù)恼＿M(jìn)行。同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電運(yùn)輸效率的提升，需要很好地管控機(jī)電運(yùn)輸流程。而想要實(shí)現(xiàn)以上的運(yùn)輸目的，需要精準(zhǔn)地定位煤礦機(jī)電運(yùn)輸過(guò)程，其中煤礦機(jī)電運(yùn)輸定時(shí)定位技術(shù)的應(yīng)用可以做到這一點(diǎn)。煤礦機(jī)電運(yùn)輸中可以發(fā)揮無(wú)線定位節(jié)點(diǎn)的作用，節(jié)點(diǎn)信號(hào)采集設(shè)備采集信息，且向機(jī)電設(shè)備傳輸終端信號(hào)，這樣接收器可以根據(jù)終端信號(hào)的強(qiáng)弱予以指示，以及記錄下終端IP 地址和MAC 地址，煤礦局域網(wǎng)分析無(wú)線定位節(jié)點(diǎn)范圍、判斷定位識(shí)別信號(hào)指示值，然后計(jì)算具體坐標(biāo)，再實(shí)現(xiàn)最后的數(shù)據(jù)分析和煤礦GIS 地圖的同步，從而能夠清楚具體的顯示煤礦機(jī)電運(yùn)輸范圍。

3 基于智能技術(shù)的煤礦機(jī)電運(yùn)輸保障措施

3.1 注重維護(hù)煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備

針對(duì)煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)捻樌_展來(lái)講，設(shè)備儀器能否不間斷運(yùn)行顯得十分重要。煤礦生產(chǎn)中應(yīng)先配備充足的設(shè)備，這樣不但能夠減小鄰近儀器設(shè)備混用的概率，而且有利于煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)恼ｉ_展，從而防止影響工作的整體進(jìn)度。應(yīng)積極地維護(hù)煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備。要想加強(qiáng)對(duì)煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備的維護(hù)，需要了解相關(guān)設(shè)備的特性，如斜巷人車以及提升系統(tǒng)等設(shè)備的性能不同，以此為依據(jù)開展有針對(duì)性的維護(hù)措施。

3.2 搞好煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備的場(chǎng)地管理

煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備能否安全與正常工作受到場(chǎng)地管理的直接制約。為此，針對(duì)煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備來(lái)講，有關(guān)人員需要落實(shí)有效的場(chǎng)地管理制度，實(shí)現(xiàn)操作人員和維護(hù)人員的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化操控能力的提升，并且科學(xué)地規(guī)劃每一天的管理任務(wù)，將管理任務(wù)劃分給每一名工作人員。此外，需要很好地發(fā)揮煤礦開采生產(chǎn)與運(yùn)輸管理部門的優(yōu)勢(shì)，相關(guān)管理部門需要對(duì)場(chǎng)地管理內(nèi)容進(jìn)行審核以及建檔，保障場(chǎng)地管理內(nèi)容的有序化。

3.3 提升煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備有關(guān)人員的技術(shù)水平

隨著我國(guó)科技的持續(xù)發(fā)展，煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備不斷更新?lián)Q代，這使煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備的性能和精密度提升，新型的煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備要求高素質(zhì)的技術(shù)人員實(shí)施操控。因此，煤礦企業(yè)需要組織有效的培訓(xùn)教育事宜，從而提升有關(guān)人員的技術(shù)水平。煤礦企業(yè)需要積極吸收社會(huì)的新型技術(shù)人才，不斷充實(shí)技術(shù)人才團(tuán)隊(duì)，使老員工能夠?qū)W習(xí)他們掌握的新技術(shù)，新型技術(shù)人才則能夠?qū)W習(xí)老員工掌握的大量工作經(jīng)驗(yàn)，共同努力，能夠顯著降低煤礦機(jī)電運(yùn)輸故障率。

4 結(jié)論

綜上所述，煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)陌踩c穩(wěn)定運(yùn)行跟煤礦企業(yè)生產(chǎn)的順利開展密切相關(guān)。鑒于此，煤礦企業(yè)應(yīng)高度關(guān)注煤礦機(jī)電運(yùn)輸工作，注重傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、定時(shí)定位技術(shù)等智能技術(shù)的應(yīng)用，并且注重維護(hù)煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備，搞好煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備的場(chǎng)地管理，提升煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備有關(guān)人員的技術(shù)水平，確保煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定與安全。