陈于亮(天地(常州)自动化股份有限公司,江苏常州 213015)
浅析煤矿自动化现状及发展趋势
陈于亮(天地(常州)自动化股份有限公司,江苏常州 213015)
随着科技不断发展,工业生产的水平也在科技的推动下不断进步。科技是第一生产力这种论断的表现已经越来越突出。在当前国际上,煤矿生产的煤矿自动化已经得到长足的发展,对煤矿生产的效率性及安全性起到了重大的作用。而在我国,煤矿自动化水平虽然与世界先进水平有一定差距,但也仍然在不断完善不断进步之中。本文对我国当前煤矿自动化现状进行了分析和探讨,结合当前世界煤矿自动化的水平与要求对我国今后煤矿自动化的发展趋势进行了预测并提出合理化建议。
煤矿自动化 机电一体化 现状 发展
1 先进的煤矿自动化需要具备的要求
(1)要求具有先进的监测和控制系统。以单片机、PLC或嵌入式计算机等计算机类型和各种传感设备综合运用的工况监测和控制系统。要求连续监控及保护设备的各部分工况参数与进行状况,在这当中部分数据直接在显示屏显示出来。(2)要求具有通信联网功能。在现代机电一体化的产品中,各部分相互独立情况越来越少,每个产品都要求具有通信联网的优良性能,以实现对信息进行相互之间连接和集中控制。(3)要求具有多种先进的传感设备。作为自动化产品的重要组成部分,传感器可以看做是机电一体化产品了解外部信息的神经中枢,其性能优良直接影响到产品质量。这就要求矿用传感器将敏感元件和变送电路整合为一个整体,在参数测量完成的基础上,也对数据进行处理、运算以求出未知数,借此提高传感器的智能化。(4)要求具有智能化的产品。在今天这个信息化、网络化遍布全球的科技时代,煤矿自动化技术也已经体现出了对科学成果运用程度越来越高的特征。矿自动化技术在我国二十世纪末已经得到发展,但总体水平相对世界来说还是较为落后的。虽然在每个环节上都有自动化技术的体现,但是在今后科技运用的道路还十分漫长。
2 我国煤矿综合自动化系统的发展现状
(1)采掘机械的自动化。从上世纪七十年代以来,采掘机械化的程度已经得到进一步发展,在这种自动化程度已经达到42%,但与国外采用直流或交流变频电为动力的采矿机不同,我使用液压牵引。在全国只有四台采煤机使用了电力牵引这一技术。目前我国采掘机械自动化水平较低,一般不具有对故障的自我诊断和预警功能,据说我国采掘机械自动化水平与世界相差不少。(2)对矿井安全生产的监测。通过对国外技术的引进和十几年来国内不断的努力与发展,我国已经有十几个单位实现了煤矿监控系统的生产。全国共有近二百矿井具有监测系统,而各种预警仪器也得到迅速推广,这种安全的提升使得我国生产百万吨死亡率直线下降。但是不得不承认,由我国当前研发生产的安全监测系统寿命周期较短,稳定性较差,接日常维护与修理工作量巨大。虽然这种水平在我国还未能全部推广,但与世界对比发现仅仅达到了原来终极世界的先进水平。(3)矿井运输的自动化。在我国,井下准备运输仍以轨道运输为主,即使有些大型煤矿中出现胶带运输也仍然采用交流电机,无法进行调速。值得欣喜的是,我国在运输过程中具有相对完备的保护装置,在运输过程中能够起到关键作用,但在故障诊断方面尚未研究成功。
3 我国煤矿自动化发展的指导思想与原则
3.1 发展我国煤矿自动化的指导思想
只有在煤矿自动化技术领域内进行高新技术的应用,才能保证煤炭工业在今后的发展与提高。这就要求大力发展电子技术和计算机应用技术,丰富对电子技术和计算机技术的应用,在主要煤炭工业各部门进行示范性推广。这种示范性建设是振兴未来煤炭工业,提高煤矿安全宝藏的要求,也是未来发展的必要手段。只有通过这种带动作用才能使我国煤炭开采与加工全面实现自动化。
3.2 发展我国煤矿自动化的基本原则
(1)瞻前顾后。在煤矿自动化的规划与发展过程中,既要看到眼前使当前的生产继续稳步发展,又要看到今后跟随世界自动化技术飞速发展的脚步,绝不能落后于世界水平,但有些我国已经取得一定成绩的领域要努力发展实现赶超。既要对眼前的生产保障又不能因为眼前生产而耽误了发展,二者的关系要把握好。(2)实事求是。从我国现实水平出发,在煤矿自动化发展时候需要考虑实际情况,在已经取得一定成绩的领域进行合理的有规划的资金与人员投入,要考虑到现有条件设备与技术的承担能力,切不可急于求成。(3)自己当家。在我国煤矿自动化实现的过程中,必然会出现一些对外国先进技术的学习。但是我们要始终牢记,不论是向国外技术学习还是有国外技术人员来我国进行帮助,这种煤矿自动化实现的过程都是要由我国主导的,也必须是符合我国国情的。(4)良性循环。这种循环指的是在推广与开发的过程中,以顾客为出发点、推广点,在实践中找到技术经济效益最好的煤矿自动化技术产品。(5)抓关键领域。在煤矿自动化发展过程中,以电子学为基础的计算机技术是各方面技术的交织点,也是在具体操作开发过程中技术突破的先导,应由此入手对其进行重点突破。(6)集中力量。在我国已经取得一定成绩的领域,应该实现技术与人才的优化,调动各方面力量,集中力量办大事,技术水平较优的、有望实现突破的领域进行有针对性的研发。
4 对我国煤矿综合自动化系统发展的建议
(1)使用功能强大的计算机。作为自动化的核心装置,计算机的运算与存贮能力应愈来愈强,而体积与功耗应愈来愈小。因此要选择适合工作空间狭小的煤矿自动化设备。而在设计煤矿自动化的过程中,具备强大功能的PLC或嵌入式计算机正好符合这一要求。(2)具有通信功能。为了便于网络的控制与连接,新开发的煤矿自动化产品应具有良好的通信功能,且所选的通信模块应具有良好的开放性和可靠性。(3)提高当前产品的质量和可靠程度,对其功能进行进一步的改进。(4)产品标准化。应加速我国机电一体化产品的标准化、规范化、通用化与系列化实现水平,帮助我国当前煤矿自动化设备进行一次规范与整合。(5)提高煤矿自动化产品智能水平。要求煤矿自动化产品可以对周围的环境进行判断,帮助设备在良好的工作环境下进行运转,同时对当前所采集到的数据进行分析,根据对当前情况的分析实现故障的预警,而且一旦出现故障可以立即诊断。
[1]谭得健,郝榕,马立建等.国内外煤矿自动化现状及我国煤矿自动化发展对策[J].煤矿自动化,1995.1.
[2]丁娟,徐跃通,杨燕杰,等.数字矿山——中国煤矿信息化的必然选择[J].矿山机械,2007.3.
[3]张刚,孙亚军.国内外煤矿综合自动化系统网络平台比较分析[J].山东煤炭科技,2009.4.
陈于亮(1982-),男,工程师,江苏盐城人,现任天地(常州)自动化股份有限公司监控分院工程中心常州服务中心主任,主要从事矿山数字化建设和工程管理工作。
