机械设备电气自动化技术的应用

林丛明

（内蒙古平庄煤业（集团）有限责任公司，内蒙古 赤峰 024076）

在当代人们的物质水平得到满足的状况下，对除经济以外的生活条件提出了更高水平的要求。同时，相对落后的生产技术对人员素质的要求较低，工作人员没有相应的专业知识和技巧，只凭经验进行相关操作，不利于工作效率的提高。生产技术投入不足，机械设备落后，无法达到提高效率和安全性的目标。为解决这一问题，相关部门和企业开始制定措施、行业标准、规章制度逐步进行改革，淘汰较为落后的生产技术，利用现代化技术手段，改善工作环境，提高作业场所的安全性。科技是第一生产力，先进电气自动化技术在机械设备中的运用是时代的要求，是提高生产效率的必然选择。

1 煤矿生产中电气自动化的广泛应用

设备的使用是大中型矿山开采的必要环节，在这之中，电气自动化技术的应用至关重要，机械设备自动化，减少不必要的人力消耗，提高开采效率。同时在设备的使用，运输、维护、保养、安全监督中发挥着重要作用。现阶段，在电气控制的过程中，以PLC为技术的关键环节和重要组成部分，对煤矿的开采进行有效的控制。以计算机为运算基础，数据自动化管理，使用户准确获得数据，从所给数据中进行相应的分析，合理控制设备运行。电力的自动化是整个设备运行的关键，自动化的过程主要又两大控制系统构成。

2 设备电气自动化在矿山开采中的意义

（1）保障人员安全，降低风险性。就现代矿山企业的发展而言，工作环境较为恶劣，不利于人员的身体健康，风险性较高，不利于行业的长远发展。在这种情况下，保障工作人员的作业安全成为企业建设的重中之重，坚持以人为本，建设高质量的矿山企业。将机械电气自动化技术投入到矿山的开采中。开采设备、运输设备以及其他辅助设备的操作实现自动化、智能化控制，可以提高效率，降低人员操作的风险性，利用规范的技术设备操作，减少不利问题的出现。降低工作人员的劳动强度，保障人身安全。

（2）精确开采，保障开采效率。机械设备自动化控制下的设备效率高、安全性能好。设备只受系统设置的控制，可长时间不间断地投入生产。相应的，在系统的控制下，自动化设备可长时间投入工作，其效率和质量远高于人工操作。在采矿工作的后续发展中，机械设备自动化将广泛应用于各行各业。

3 现阶段自动化应用中需要重视并解决的缺陷，及相应的解决措施

（1）企业对于高端技术的支持及投入力度不足。由于我国特殊的地理位置，煤炭开采难度较大，且相应的效率较为低下，原有落后的开采技术不适应现代开采要求，一定程度上阻碍效率的提高，间接增加工人的劳动强度。但现在的发展状况是，经济建设发展迅速，市场上对煤炭的需求量逐步增大，然而生产的效率却较为低下，产量远达不到市场要求，固守落后的生产方式必将落后于世界发展的大流，不利于企业的长远发展。另一方面，就整个开采的过程和质量而言，老旧的技艺和传统的人员建设观念，使得开采行为的对环境的破坏性较大，不利于该产业的可持续性发展。保证周围环境良好也是现代化矿山企业的重中之重。因此，就相当部分的产业而言，适应现代化发展潮流，改善开采工艺，使自动化与机械设备相结合是现阶段企业改革的关键。

（2）中小企业的相关技术较为落后，电气自动化受到限制。自动化较为适合大型企业，在中小企业中不但无法获得效率的提高，还使得运营成本大量增加，不利于企业的正常运行，使得投入与回报不对等，因此，中小企业不能照搬大企业的发展模式，应从实际出发。另一方面，生产的自动化势不可挡。兼顾效率与成本，发展现代化的煤矿开采企业，保障开采的效率，提高发展的安全性。

4 电气自动化技术在矿山开采各个方面的应用

（1）采掘机械中的故障诊断技术。采掘机械是电气自动化技术的主要应用阵地，采掘机械是与采场直接接触接触的机械，应对的环境最复杂，与传统采煤相比，电气自动化采煤机的主要特征是通过控制采掘机械的运行参数和运行姿势来提高采煤机对恶劣环境的适应能力。自动化应用提高了采掘设备的性能，可实现全自动无人作业，表明科学技术的进步推动了行业的发展。采煤机的自动系统主要有四个，分别是恒功率自动调速系统、自动调节系统、自动放射线检测及故障诊断。恒功率调速系统主要通过改变采煤机牵引速度的设定值来限制主发电机的实际运转功率，控制负载功率的变化范围。井下采煤作业环境能见度低，环境地形环境变化无常，自动控制技术可根据井下地质条件的变化，调整采煤机高度，防止采煤机在作业中连续切断顶板岩层破坏采煤机械设备。故障诊断是在采煤机械的自动监视基础上进行的，自动进行工程路况监视是电气自动化技术在采煤机械设备中的主要应用，其主要工作原理是通过监视采煤机械的运行参数和运行状态的变化，使采煤机械及其当前环境这里还使用了数据分析技术。电气自动化技术在采掘机械上的应用可以大幅度提高设备的生产率，减少故障率，延长设备使用寿命。

（2）煤矿采掘设备电气自动化。煤矿采掘时，传统的采掘手段效率较低，此时如果加强自动化手段的使用，煤炭的开采效率将大幅度提升。近年来，电力自动化设备的普及和推广，不仅提高了设备的运行效率，而且保证了设备运行的稳定性，一定程度减轻的从业人员对设备的维护工作。其次，设备的电气自动化可判断煤矿开采前现场安全条件，能够将发生安全事故的概率抑制在最小限度。采掘设备自动化的核心技术是计算机技术，配合先进的传感技术和故障诊断技术，大大提高了采掘设备的自动化程度，保证了人员和设备的安全，降低劳动强度和设备故障率，相应的也促进其他辅助设备设施的自动化进程。

（3）采用自动电气技术保证安全。机械设备和系统安全稳定运转的前提是设备和系统的特殊安全保证系统，即将电气自动化纳入到管理系统，安全保证之中，及时发现存在的问题，提出解决的措施。有效消除安全隐患降低机械的操作风险，确保矿山开采工作的正常进行。自2016年以来，中国已经启动了监视系统，它可以使用自动化技术实现远程控制并确保煤矿附近最高安全水平，从而理解和控制地下数据。增加对监控系统设备的购买，提高本国开发能力，还使用了一些专有的安全监视系统。由于其本身的部分特质，市场标准不统一，不利于大规模自动化设备的建设。在现代自动化的发展过程中，需要不断完善监控系统，利用先进的传感器技术代替人的工作，保证自动化设备的正常运行，从而提高了设备的安全运转。

（4）在电力机械设备中的运用。①机械设备在后台计算机系统中的应用。在进行机电设备生产制造的过程中，可以利用计算机后台系统开展自动管理和监视工作，为提高机电设备的生产效率奠定良好的基础。另外，利用电气工程自动化技术建立现场信息收集和整理系统，分析和处理通过计算机后台系统收集的数据，可以确保机电设备自动化目标的顺利实现。②在工厂的运用。在机电设备中，为了更好地实现差动保护、备份保护及综合监视，需要装备工厂的保护装置。由此，可以预防机械设备运行阶段的接地故障、高温故障及短路故障，同时确保机械设备的正常运行。一旦发生特殊情况，机电设备也可以通过自动保护装置提高自身的稳定性和安全性。

（5）自动电气监控系统技术中的应用。监控体系在煤炭的机器开采中占据着重要地位。监控体系可以监控煤矿开采。在矿井中，因外界环境设备的问题频发，还可能在工作进行中失去控制，则必须依靠监控体系来进行检测。部分企业通常利用国外先进的监测、监控设备实现现代化的监控。相应传感器的灵敏度也同样重要，这是监控的前提和基础，自动电气技术在监视系统中的应用在传感器自动化研究中也起着重要作用。同时也反映出，中国对自动遥感的应用方面存在问题。越来越多的自动化传感器的研究是未来该行业发展的一大潮流。

5 采矿设备电气自动化对产业的影响济发展前景

（1）机械设备自动化的发展前景与对我们生活的影响。设备的电气自动化投入使用，对矿山企业的意义深远，间接推动我们日常生活的发展，推动社会经济的进步，达到社会建设的总体目标。电气自动化在采矿、运输等方面得到一定程度的发展，从而加快电气自动化的推广及应用。通过不断学习引进先进的国外理论和实际经验，不断探究细节，研发越来越先进的自动电气设备，为市场提供更加有效的采矿设备，促进我国经济发展。

（2）电气自动化技术的发展方向。电气自动化技术融入矿山机械设备是现阶段社会经济发展的根本要求。不久的将来，煤炭行业的发展建设离不开更高层次的自动化。随着“科技减人”进程的加快，矿山企业必须更加重视培养维护人员的培训和专业技能，提高从业人员的专业技能水平，保证自动化设备的正常运行，减少设备的故障频率，从而提高效益。坚持相应的管控，保障整体系统的运行，提高工作效率。

6 结语

在煤炭储量，生产扩大以及煤炭产业整合资源，建设大规模企业的现实要求下，电力自动化越来越受到人们重视，在这一领域也有了长足的发展。社会企业在此形势下大力支持发展电力自动化技术，在一定程度上提高整体运行效率，在此基础上保障工人的生命安全,降低开采的风险性,保证开采的正常进行。