矿山机电设备智能化技术应用研究

矿山机电设备智能化技术应用研究

谭玉林 桑玉华

山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿 山东 莱州 261441

摘要：矿山行业作为国民经济的重要支柱，其发展水平直接关系到国家能源安全和经济发展。然而，传统的矿山生产方式存在效率低下、能耗高、安全事故频发等问题，已难以满足现代矿业发展的需求。因此，推动矿山机电设备的智能化升级，成为矿山行业转型升级的必由之路。

关键词：矿山；机电设备；智能化技术

引言

矿山机电设备的运行效率和安全性直接影响着矿山的生产效益和安全生产。然而，由于矿山环境的复杂多变，如温度、湿度、灰尘、噪音等，以及矿山生产的高强度和高风险，给矿山机电设备的监测、控制和管理带来了巨大的挑战和难度。因此，如何利用现代信息技术，实现对矿山机电设备的远程控制，提高矿山机电设备的智能化水平，提高矿山机电设备的运行效率和安全性，降低人员的工作量和风险，促进矿山生产的现代化和信息化，成了当前矿山机电设备领域的一个重要和紧迫的课题。

1智能化技术应用于矿山机电设备的意义

1.1提高生产效率

智能化设备通过自主感知、自动化控制等技术手段，实现了生产过程的自动化和智能化。智能化采掘设备可以精确控制采矿深度和速度，提高采掘效率；智能输送机则能优化物料输送路径，减少等待时间，提高整体生产效率。智能化系统能够实时采集矿山各个环节的生产数据，并进行快速分析处理，为生产调度和决策提供了科学依据，有助于优化生产流程，提高生产效率。

1.2降低运营成本

智能化技术的应用减少了人工干预的需求，降低了对人力资源的依赖，通过自动化控制和远程监控，可以显著减少现场操作人员的数量，从而降低人工成本。

智能化系统能够根据实际生产需求调整设备运行状态，避免不必要的能源浪费。例如，智能化输送系统可以根据物料流量自动调整输送速度，降低能源消耗。智能化管理可以实时监测设备的运行状态和健康状况，及时发现潜在故障并采取相应的维护措施。这有助于延长设备的使用寿命，降低维修成本。

1.3增强生产安全性

智能化设备通过自主感知和避障等功能，降低了人工操作的风险。在井下作业中，智能化设备可以通过自主避难等功能，保障工人的生命安全。智能化系统能够实时监测矿山内部的温度、湿度、气体浓度等安全参数，并在发现异常情况时及时报警或采取相应措施。

2矿山机电设备智能化技术应用

2.1GIS技术

矿山机电设备的远程控制和监管过程中，最早应用其中的远程控制技术就是GIS技术手段，借助该技术方式，采集矿山资源的信息，了解矿山环境的情况，并将有关的信息资源存储起来加强管理，提高了机电设备的管理水平。GIS技术在矿山机电设备的管理中，应用范围广泛，全面监控和管理机电设备，以信息技术为依托，在矿山机电设备的管理中，借助高新技术监控矿山机电设备，建立起了完善的远程监控系统，将多种信息化技术融合起来，对矿山资源设备进行管理。以地理信息监控平台作为核心，建立控制管理系统，为了保证远程监管远程控制的有效性，要将监控设备安装在矿山机电设备中，以此原理为基础，监控机电设备的运行状态，及时发现机电设备在生产过程中可能存在的问题并加以改进。借助无线通信网技术，将采集到的数据信息及时上传、发送给管理人员，机电设备管理工作者可以在地理信息系统的平台上，对有关的数据进行分析处理，提高对数据的应用效率，实现管理机电设备的目标。

2.2物联网技术的应用

在矿山机电设备的管理活动中，利用物联网技术，其中涵盖了激光扫描系统、全球定位系统，借助红外线感应等方式，促使物品和网络相衔接，将无线数据通信技术的功能利用起来，建立信息网络平台，监控机电设备，发挥出网络的全面监管功能。在物联网技术的支持下，指挥生产活动，提高生产效率，最大限度地防范人力资源、物力资源、财力资源的大量浪费，提高生产效率和机电设备的使用率。利用物联网技术进行机电设备的监督与管理，要将生产区域内的局域网络和办公地点内的局域网络衔接起来，由办公局域网上的工作人员监督生产情况。具体的监督与管理方法是将传感装置安装在机电设备中，借助互联网技术，将传感信号接入到传感装置里，远程监控机电设备在互联网系统中传入机电设备在生产和运行过程中所产生的信号，办公区域内的工作人员在局域网系统内接收信号，分析信息，以此对机电设备的运行状态使用是否正常进行判断、观察、分析。在互联网中显示出机电设备运行状况和相关数据，工作人员可以查看机电设备在运行过程中的参数指标，对比处于正常状态下的机电设备运行参数值，对故障问题进行预测、监管，实时做好机电设备的监督与管理。如果出现了安全事故问题，及时发出警报，由工作人员第一时间加强对机电设备的处理，随着无线网络技术的愈发成熟，物联网技术运用到矿山机电设备的管理中，体现出了强大的功能，具有不可替代的技术应用价值。互联网远程控制下，主要的机电设备管理模式是以感知、接入、传递、处理、控制应用和技术交互为主，借助云计算技术，改善和优化矿产机械设备的远程监控系统，需要一定的技术成本，解决技术应用中存在的难题。

2.3PLC技术的应用

PLC技术使用可编程存储器，执行逻辑运算、计时计数等指令，以控制相关机电设备。计算机技术发展中，其先进的创新成果会在PLC实际设计和制造中被应用，因此，当前很多矿山机电设备的性能更加优良，具体体现在拥有更快的计算速度、更大的存储容量和更强的智能性。且其技术投资低、编程简单，且具有较强的抗干扰能力，灵活的结构也方便实际操作和在线修改，因此应用广泛。在矿山的各种数字控制领域如温度和位置等控制方面应用，有助于采矿效率的提升，作业人员实际劳动强度也得以降低。矿山机电设备属于范围较大的概念性事物，具体内容可以细分为多种。在矿山生产中，会使用到各类型机电设备，比如，各种运输设备、主电梯、空气压缩机、掘进机等。经济发展下，社会对矿山有更高的需求。矿业企业数量增加，矿区也在扩大。不同矿区其面临的采矿风险不同、开采难度也不一致，一些矿区不能让人员长时间操作机械设备。机电设备出现问题引发安全事故，不仅危害人员生命安全，且会引发经济损失。

在结构上可将PLC分为固定式和组合式。固定式会将各类组件组合在一起，包括CPU板、内存板、显示板、I/O板、电源和其他组件会形成一个整体单元，是不可拆卸的。模块化配置在组装配置中是依据一定规则进行的，将CPU板、内存板、电源、I/O板等配置好。无论是哪种结构的PLC都是基于总线的开放式结构，具体根据用户实际需求，对其I/O能力进行扩展和组合。

可编程逻辑控制技术在采矿机电设备中实际应用的体现，就是自动打开、关闭地下风门。一直以来，优化、发展的方向就是地下通风门的开闭问题。当前主要为手动开启、关闭方式，复杂情况下会导致该操作需要较大操作力，不利于操作，导致难以把握打开、关闭准确性。并且容易将风门损坏，威胁到工人安全。根据地下风门结构，可设计利用远红外传感器对进出车辆开展动态检测，并向PLC传输检测数据后，自动根据信息来开启或者关闭地下风门，以确保车辆和人员的安全。

结束语

近年来，随着人工智能、大数据、云计算等技术的快速发展，智能化技术在各个领域得到了广泛应用，为矿山机电设备的智能化升级提供了有力支撑，使得矿山机电设备能够具备更高的自动化、智能化水平，从而实现对生产过程的精确控制和优化管理。
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