煤礦機(jī)電設(shè)備信息化管理研究

摘要：當(dāng)前，煤礦機(jī)電設(shè)備的種類(lèi)日益增多，采用傳統(tǒng)的管理方法已經(jīng)難以滿(mǎn)足機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際需要，所以可將信息化技術(shù)合理引入到煤礦機(jī)電設(shè)備管理中，強(qiáng)化煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)管理，讓煤礦機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的故障發(fā)生率得到有效降低。該文通過(guò)論述煤礦機(jī)電設(shè)備信息化管理的重要性，并根據(jù)實(shí)際情況提出煤礦機(jī)電設(shè)備的信息化管理策略，這樣便能夠讓煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率得到有效提升。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電設(shè)備；信息化

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.07.081

中圖分類(lèi)號(hào)：TD 82；TP 212；TP 3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編碼：1672-7274（2024）07-0-03

Research on Information Management of Mechanical and Electrical Equipment in Coal Mine

SUN Guohui

（Gansu Jing Coal Energy Co.， LTD.， Baiyin 730900， China）

Abstract： At present， the types of mechanical and electrical equipment in coal mines are gradually increasing， so the use of traditional management methods has been difficult to meet the actual needs of mechanical and electrical equipment operation， so information technology can be reasonably introduced into the management of mechanical and electrical equipment in coal mines， strengthen the operation and maintenance management of mechanical and electrical equipment in coal mines， so that the failure rate of mechanical and electrical equipment in the operation process has been effectively reduced. This paper discusses the importance of information management of mechanical and electrical equipment in coal mine， and then puts forward information management strategies of mechanical and electrical equipment in coal mine according to the actual situation， so that the operation efficiency of mechanical and electrical equipment in coal mine can be effectively improved.

Keywords： coal mine; mechanical and electrical equipment; informatization

隨著科技的飛速發(fā)展，信息化管理已成為推動(dòng)各行各業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的重要力量。在煤礦行業(yè)中，機(jī)電設(shè)備作為煤炭開(kāi)采和生產(chǎn)的核心設(shè)備，其運(yùn)行效率、安全性和管理效能直接影響到煤礦的整體生產(chǎn)效益和安全生產(chǎn)水平[1]。因此，對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行信息化管理的研究與實(shí)踐，不僅具有重要的理論價(jià)值，而且對(duì)提高煤礦的生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、保障安全生產(chǎn)具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 煤礦機(jī)電設(shè)備信息化管理的重要性

1.1 有利于提升機(jī)電設(shè)備管理效率

在煤礦生產(chǎn)環(huán)境中，機(jī)電設(shè)備是確保生產(chǎn)順利進(jìn)行的關(guān)鍵要素。通過(guò)實(shí)施信息化管理，能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、維護(hù)需求和性能數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的精細(xì)化管理。同時(shí)，通過(guò)在煤礦機(jī)電設(shè)備管理中引入先進(jìn)的信息技術(shù)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)，便能夠根據(jù)生產(chǎn)需求和設(shè)備優(yōu)化使用計(jì)劃，有效減少設(shè)備閑置和浪費(fèi)情況，更好地保證機(jī)電設(shè)備調(diào)度和分配的合理性和高效性，從而最大限度提升機(jī)電設(shè)備的管理效率。

1.2 有利于保證機(jī)電設(shè)備的安全性

通過(guò)在機(jī)電設(shè)備中安裝傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)，則能夠更加準(zhǔn)確地獲取設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、溫度、振動(dòng)等關(guān)鍵參數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)能夠立即發(fā)出預(yù)警，提醒操作人員或維修人員及時(shí)采取措施，避免設(shè)備故障引發(fā)安全事故[2]。將系統(tǒng)的作用充分發(fā)揮出來(lái)，統(tǒng)籌進(jìn)行數(shù)據(jù)資料分析，則能夠準(zhǔn)確了解設(shè)備的維護(hù)需求，從而提前制定維護(hù)和保養(yǎng)計(jì)劃。這種預(yù)見(jiàn)性的維護(hù)模式能夠確保設(shè)備在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，降低因設(shè)備老化或磨損引發(fā)的安全隱患，以此保證機(jī)電設(shè)備的安全性[3]。

1.3 有利于增強(qiáng)機(jī)電設(shè)備操作的便捷性

通過(guò)在煤礦機(jī)電設(shè)備管理過(guò)程中采取信息化技術(shù)，合理引入遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)，這樣操作人員便可以在辦公室或其他安全區(qū)域?qū)υO(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，而無(wú)需親自到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作。同時(shí)，在煤礦生產(chǎn)中，不同的機(jī)電設(shè)備往往需要協(xié)同工作，因此，通過(guò)打造信息化管理平臺(tái)，便能夠讓各個(gè)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)信息共享和協(xié)同控制，使得整個(gè)生產(chǎn)流程更加順暢、高效，這樣便能夠讓機(jī)電設(shè)備的操作效率得到顯著提升，切實(shí)保證機(jī)電設(shè)備的靈活性和便捷性。

2 煤礦機(jī)電設(shè)備信息化管理關(guān)鍵技術(shù)

在數(shù)字化和智能化浪潮的推動(dòng)下，煤礦機(jī)電設(shè)備信息化管理已成為煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要方向。煤礦機(jī)電設(shè)備作為煤炭開(kāi)采與加工過(guò)程中的關(guān)鍵裝備，其信息化管理水平的高低直接影響著煤礦的生產(chǎn)效率、安全性和可持續(xù)發(fā)展能力。通常在煤礦機(jī)電設(shè)備的信息化管理過(guò)程中涉及到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算、人工智能等多種技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用使得煤礦機(jī)電設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能控制、故障診斷，從而讓設(shè)備的運(yùn)行效率得到顯著提升。

2.1 故障診斷技術(shù)

在傳統(tǒng)的管理模式下，機(jī)電設(shè)備的檢修工作往往依賴(lài)于檢修人員的經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)。他們通常根據(jù)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷設(shè)備的運(yùn)行情況、檢修內(nèi)容是否符合工作要求以及檢修質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。這種依賴(lài)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任感的方式，往往存在較大的不確定性，容易給機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行帶來(lái)潛在的風(fēng)險(xiǎn)。然而，隨著信息化技術(shù)的應(yīng)用，煤礦企業(yè)可以更加科學(xué)地管理機(jī)電設(shè)備的檢修工作。通過(guò)記錄機(jī)電設(shè)備的型號(hào)、工作時(shí)長(zhǎng)等關(guān)鍵信息，信息化系統(tǒng)能夠統(tǒng)一管理和記錄檢修日期、內(nèi)容以及標(biāo)準(zhǔn)。這使得技術(shù)人員在進(jìn)行檢修工作時(shí)，能夠依據(jù)明確的要求和規(guī)范進(jìn)行操作，提高了檢修工作的準(zhǔn)確性和一致性。

故障診斷技術(shù)是煤礦機(jī)電設(shè)備信息化管理中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，它通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、故障預(yù)警和精準(zhǔn)診斷等功能，為煤礦的安全生產(chǎn)和智能化管理提供了有力保障。故障診斷技術(shù)通過(guò)集成先進(jìn)的傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及智能分析算法，以便能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，統(tǒng)籌做好故障預(yù)警和精準(zhǔn)診斷，再借助傳感器網(wǎng)絡(luò)將設(shè)備的各種運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)收集起來(lái)，如電流、電壓、溫度、振動(dòng)等，以便能夠全面真實(shí)地了解設(shè)備的健康狀態(tài)。同時(shí)，通過(guò)充分利用數(shù)據(jù)采集技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)將數(shù)據(jù)傳送到中央處理單元，再通過(guò)使用高效的數(shù)據(jù)處理算法將能夠反映設(shè)備故障特征的關(guān)鍵信息提取出來(lái)，充分發(fā)揮智能分析算法的核心作用，以便能夠自動(dòng)識(shí)別出異常數(shù)據(jù)信息，這樣便能夠更加準(zhǔn)確地判斷故障的類(lèi)型和可能的原因。

在故障預(yù)警方面，可借助故障診斷技術(shù)來(lái)分析設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的發(fā)展趨勢(shì)，再準(zhǔn)確判斷潛在的故障風(fēng)險(xiǎn)，事先發(fā)出預(yù)警信號(hào)，這樣維修人員則能夠及時(shí)介入，從而有效避免設(shè)備故障對(duì)生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。同時(shí)，在精準(zhǔn)診斷方面，故障診斷技術(shù)能夠準(zhǔn)確判斷故障發(fā)生的具體位置和原因，從而為維修人員提供詳細(xì)的維修指導(dǎo)。再合理應(yīng)用集成故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)和人工智能技術(shù)，以便能夠自動(dòng)生成數(shù)據(jù)，讓故障診斷的準(zhǔn)確性得到顯著提升[4]。

2.2 數(shù)字孿生技術(shù)

數(shù)字孿生技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中主要是借助集成物理模型和傳感器數(shù)據(jù)資料，為煤礦機(jī)電設(shè)備構(gòu)建了一個(gè)虛擬的數(shù)字鏡像，再對(duì)機(jī)電設(shè)備的全生命周期進(jìn)行管理，這樣則能夠讓煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率得到有效提升，以此保證設(shè)備的運(yùn)行安全性和可靠性。

在煤礦機(jī)電設(shè)備信息化管理中，數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用主要是對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與診斷。通過(guò)在煤礦機(jī)電設(shè)備的傳感器上部署數(shù)字孿生技術(shù)，便能夠?qū)⒃O(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)資料實(shí)時(shí)收集起來(lái)，再借助虛擬模型進(jìn)行對(duì)比分析。這樣一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)便能夠迅速發(fā)出預(yù)警，并給出相應(yīng)的維修建議，從而避免設(shè)備故障對(duì)生產(chǎn)造成影響。同時(shí)，數(shù)字孿生系統(tǒng)通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)資料進(jìn)行深度挖掘和分析，以便能夠更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出設(shè)備的剩余使用壽命和可能發(fā)生的故障類(lèi)型，讓設(shè)備能夠始終處于最佳的工作狀態(tài)。然后，再充分利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和操控，這樣就能夠有效增強(qiáng)煤礦機(jī)電設(shè)備管理的便捷性。

2.3 信息傳輸技術(shù)

通過(guò)有線(xiàn)傳輸和無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)的協(xié)調(diào)配合，實(shí)現(xiàn)了煤礦生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效傳輸，為煤礦的安全生產(chǎn)、設(shè)備監(jiān)控和管理優(yōu)化提供了強(qiáng)有力的支撐。信息傳輸技術(shù)主要包括有線(xiàn)傳輸和無(wú)線(xiàn)傳輸兩種方式。在煤礦機(jī)電設(shè)備信息化管理中，有線(xiàn)傳輸技術(shù)以其高穩(wěn)定性、高帶寬和抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，成為主要的傳輸手段。通過(guò)鋪設(shè)光纜、電纜等物理介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)煤礦內(nèi)部各個(gè)設(shè)備、系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，確保數(shù)據(jù)及時(shí)、穩(wěn)定傳輸。同時(shí)，有線(xiàn)傳輸技術(shù)還具備較高的安全性，通過(guò)加密、認(rèn)證等機(jī)制，保障數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的安全性和完整性。然而，有線(xiàn)傳輸技術(shù)在某些場(chǎng)景下也可能存在一定的局限性，如布線(xiàn)困難、成本較高等問(wèn)題。此時(shí)，無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)便顯得尤為重要。無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)利用無(wú)線(xiàn)電磁波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，無(wú)需鋪設(shè)光纜、電纜等物理介質(zhì)，具有靈活性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。在煤礦機(jī)電設(shè)備信息化管理中，無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)可廣泛應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備的監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障診斷等場(chǎng)景，為煤礦的安全生產(chǎn)和設(shè)備管理提供便捷、高效的解決方案。

在煤礦機(jī)電設(shè)備信息化管理中，信息傳輸技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎桶踩裕易屆旱V生產(chǎn)逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化的目標(biāo)。通過(guò)實(shí)時(shí)采集、傳輸和處理煤礦生產(chǎn)數(shù)據(jù)，全方面監(jiān)控煤礦生產(chǎn)過(guò)程，則能夠讓煤礦生產(chǎn)的效率得到顯著提升。同時(shí)，信息傳輸技術(shù)還為煤礦的設(shè)備故障診斷、維護(hù)管理提供了有力支持，降低了煤礦的運(yùn)營(yíng)成本和維護(hù)成本。

2.4 運(yùn)行監(jiān)測(cè)技術(shù)

運(yùn)行監(jiān)測(cè)在煤礦機(jī)電設(shè)備信息化管理中占據(jù)核心地位，其主要涉及到設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的維護(hù)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。這樣通過(guò)合理應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)的嚴(yán)格監(jiān)控，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集以及深度統(tǒng)計(jì)分析。尤其是在設(shè)備維護(hù)的日常實(shí)踐中，通過(guò)充分利用先進(jìn)的技術(shù)手段，便能夠?qū)υO(shè)備狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)且有效的管理。然而，盡管這一目標(biāo)看似明確，但是如何在復(fù)雜的設(shè)備運(yùn)作環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)其的精準(zhǔn)控制，始終是設(shè)備維護(hù)人員所面臨的重大挑戰(zhàn)。這一挑戰(zhàn)不僅要求維護(hù)人員具備深厚的技術(shù)功底，還需要他們具備敏銳的洞察力和創(chuàng)新的思維，以應(yīng)對(duì)設(shè)備運(yùn)行中可能出現(xiàn)的各種不可預(yù)見(jiàn)的情況。

經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備故障的深入分析，我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)設(shè)備異常并非瞬間發(fā)生，而是有一個(gè)逐漸劣化的過(guò)程。因此，如果能在設(shè)備性能下降的早期階段就對(duì)潛在異常進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，則能夠?qū)Ω玫貙?duì)設(shè)備進(jìn)行管理，從而降低設(shè)備意外停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們利用信息化系統(tǒng)采集設(shè)備的溫度、壓力、電流、電壓等關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)比分析持續(xù)監(jiān)測(cè)和一段時(shí)間的數(shù)據(jù)資料，我們能夠科學(xué)地判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并識(shí)別出設(shè)備的劣化趨勢(shì)。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在潛在問(wèn)題，我們就可以立即采取措施進(jìn)行相應(yīng)的干預(yù)，以此避免設(shè)備發(fā)生故障，讓設(shè)備能夠更加穩(wěn)定地運(yùn)行。此外，通過(guò)針對(duì)監(jiān)測(cè)管理的情況設(shè)置個(gè)性化參數(shù)，便能夠及時(shí)獲取設(shè)備的產(chǎn)量、里程和運(yùn)行小時(shí)數(shù)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。這一功能的實(shí)現(xiàn)可以更好地管理設(shè)備數(shù)據(jù)，這樣便能夠保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。

2.5 AI圖像處理技術(shù)

AI圖像處理技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備信息化管理中發(fā)揮著重要作用。它不僅可以提高設(shè)備的監(jiān)控效率和故障診斷準(zhǔn)確性，而且還可以?xún)?yōu)化設(shè)備的維護(hù)管理，這樣便能夠更好地保證煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的安全性。AI圖像處理技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備信息化管理中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，AI圖像處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化監(jiān)控[5]。通過(guò)實(shí)時(shí)采集煤礦機(jī)電設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)，利用AI算法對(duì)圖像進(jìn)行識(shí)別和分析，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、工作參數(shù)等關(guān)鍵信息。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)可以立即發(fā)出預(yù)警，通知相關(guān)人員進(jìn)行處理，從而避免設(shè)備故障導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷和安全事故。其次，AI圖像處理技術(shù)可以輔助進(jìn)行故障診斷。煤礦機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)各種故障。傳統(tǒng)的故障診斷方法通常需要人工檢查和分析，不僅耗時(shí)耗力，而且效率低下。而AI圖像處理技術(shù)可以通過(guò)對(duì)設(shè)備圖像進(jìn)行深度學(xué)習(xí)和模式識(shí)別，自動(dòng)分析出可能的故障原因和故障部位，為維修人員提供準(zhǔn)確的故障信息和維修建議，從而大大提高故障診斷的準(zhǔn)確性和效率。最后，AI圖像處理技術(shù)還可以?xún)?yōu)化設(shè)備的維護(hù)管理。通過(guò)對(duì)設(shè)備圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和分析，AI系統(tǒng)可以預(yù)測(cè)設(shè)備的維護(hù)周期和潛在風(fēng)險(xiǎn)，從而為煤礦制定科學(xué)合理的維護(hù)計(jì)劃提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，AI圖像處理技術(shù)還能夠?qū)υO(shè)備維護(hù)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和評(píng)估，確保維護(hù)工作的質(zhì)量和效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在當(dāng)前煤礦機(jī)電設(shè)備的信息化管理過(guò)程中，通過(guò)合理應(yīng)用故障診斷技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)、信息傳輸技術(shù)和AI圖像處理技術(shù)，便能夠有效提升機(jī)電設(shè)備的信息化管理效率，讓機(jī)電設(shè)備操作更加便捷，切實(shí)保證機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行安全，讓各類(lèi)機(jī)電設(shè)備能夠更好地服務(wù)于各個(gè)煤礦生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李金龍．煤礦機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)[J]．礦業(yè)裝備，2023（08）：167-169．

[2] 安泰，王昆，吳亞妮．煤礦機(jī)電設(shè)備管理在煤礦安全生產(chǎn)中的運(yùn)用[J]．中國(guó)設(shè)備工程，2023（09）：71-73．

[3] 張洋．煤礦機(jī)電設(shè)備的安全管理與維護(hù)研究[J]．能源與節(jié)能，2022（11）：140-142．

[4] 劉秀麗．信息化在煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)管理中的應(yīng)用[J]．當(dāng)代化工研究，2022（09）：87-89．

[5] 何俊濤．基于智能礦山的煤礦機(jī)電設(shè)備管理創(chuàng)新研究[J]．工程技術(shù)與發(fā)展，2023，5（19）：78-79．