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    煤礦采煤中智能控制技術(shù)的應(yīng)用分析

    2013-08-13 03:52:42景紅衛(wèi)
    關(guān)鍵詞:智能控制技術(shù)采煤機

    景紅衛(wèi)

    摘要:隨著計算機技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展,煤礦采煤中智能控制技術(shù)得到快速發(fā)展。智能控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用,不僅能夠提高煤礦生產(chǎn)的自動化程度,而且對節(jié)約能耗、提高生產(chǎn)效率、實現(xiàn)安全生產(chǎn)也具有重要的作用。文章詳細(xì)介紹了計算機智能控制技術(shù)的功能及應(yīng)用,然后詳細(xì)分析了智能控制技術(shù)在煤礦采煤機中的應(yīng)用。

    關(guān)鍵詞:煤礦采煤;智能控制技術(shù);采煤機

    中圖分類號:TD82 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)20-0105-02

    1 計算機智能控制技術(shù)的功能及應(yīng)用

    計算機智能控制技術(shù)是一門跨學(xué)科的綜合性高技術(shù),也是一門獨立的交叉學(xué)科。隨著微電子高新技術(shù)的興起,也大大推動了智能控制技術(shù)的迅速發(fā)展,尤其是計算機控制技術(shù),在很大程度上提升了煤礦機電產(chǎn)品的性能,使煤礦機械的發(fā)展有了很大的提高。目前,計算機智能控制系統(tǒng)主要有以下功能:

    1.1 自動化或半自動化程度提高

    隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,煤礦機械實現(xiàn)了自動化或半自動化控制,減少了經(jīng)驗不足和對作業(yè)精度的影響,也大大減輕了操作者的勞動強度,從而提高生產(chǎn)的效率。例如,液壓支架電液控制系統(tǒng),就是所謂的計算機智能控制技術(shù),它可以實現(xiàn)遠程控制,如果在支架操作控制器上輸入程序,就能夠在支架上進行自動連續(xù)操作。

    1.2 在線監(jiān)控、自動報警和故障自診

    在計算機智能控制技術(shù)中,通過自動報警和在線監(jiān)控功能,能夠?qū)ぷ餮b置、傳動系統(tǒng)和電動機等煤礦機械的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控,如果出現(xiàn)事故,報警系統(tǒng)就會啟動,進行自動報警,能夠幫助救助人員找出出現(xiàn)故障的準(zhǔn)確位置,這就在很大程度上提高了操作員的工作條件,也會簡化對設(shè)備的維護檢查工作,使停機維修的時間大大縮短,從而使設(shè)備的使用壽命延長,也會在很大程度上提高機械工作效率。如果采用PLC控制采煤機上的變頻器,就會使煤礦中的各種電器設(shè)備更加智能化,從而實現(xiàn)多種在線監(jiān)控和故障自診。

    1.3 節(jié)約能耗,提高生產(chǎn)效率

    如果在井下使用通風(fēng)機、提升機、膠帶輸送機等,就應(yīng)使用PLC控制系統(tǒng)、變頻起動,能夠節(jié)電量就在30%左右,與此同時,也會大大提高生產(chǎn)效率。

    1.4 其他應(yīng)用

    國外生產(chǎn)的采煤機、輸送機、綜掘機等機械中,采用了先進的技術(shù),也就是計算機控制自動變速器,通過外負(fù)荷的變化自動改變傳動比,能夠在很大程度上改變功率。這就要求對電動機功率進行充分利用,在操作的步驟上更加簡化,從而使設(shè)備的安全性能得到提高,又能降低能耗的成本,降低勞動強度,保障作業(yè)人員的操作安全。目前,我國計算機智能控制技術(shù)也能夠應(yīng)用于綜合機械化采煤機,實現(xiàn)無人操作,可以使用機械在危險的地帶或者人無法接近的地點進行作業(yè),如果想要實現(xiàn)遠程遙控和計算機編程控制,可以配備無線遙控裝置。

    2 智能控制技術(shù)在采煤機中的應(yīng)用

    在現(xiàn)代煤礦高產(chǎn)工作面中,由于采煤機對采煤工作目標(biāo)的實現(xiàn)起到關(guān)鍵的作用,是保障機械達到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目標(biāo)。目前,我國采用的采煤機測試系統(tǒng)還比較陳舊,測試系統(tǒng)的使用基本處于停用狀態(tài),這就在很大程度上影響了煤炭的開采。采煤機測試系統(tǒng)是計算機和先進的檢測元件組成的,能夠大大提高測試和數(shù)據(jù)處理的進度,從而使測試能夠得到保障。

    2.1 測試技術(shù)概況

    測試需要進行實驗和測量,它是通過客觀事物中的相關(guān)信息,對其認(rèn)識的一個過程。在測試的過程中,需要采集數(shù)據(jù)并對其進行處理,還需要完成對仿真系統(tǒng)的操作,也就是控制,還有被測對象的負(fù)載和運行環(huán)境的模擬。測試技術(shù)的發(fā)展需要經(jīng)歷三個階段:(1)手動階段,也就是需要人工進行對數(shù)據(jù)采集、處理和仿真系統(tǒng)的控制;(2)自動測試,通過數(shù)據(jù)采集所構(gòu)成的測量裝置,能夠采用自動進行,但是在分析和處理測量數(shù)據(jù)的過程中,仿真系統(tǒng)的控制還需要人工進行;(3)通過計算機及其外圍的設(shè)備,計算機的輔助測試可以替代人工操作,需要計算機進行相關(guān)的處理,但是,這可以在很大程度上提高測試的速度和精度,擴大測試的范圍。

    2.2 測試系統(tǒng)工作原理

    2.2.1 液壓泵試驗。如果驅(qū)動轉(zhuǎn)矩速傳感器和變速箱,電機就能夠加載調(diào)節(jié)后的溢流閥例,通過檢測元件,就能夠?qū)罕玫母黜椥阅軈?shù)直接檢測出。下圖1為液壓泵試驗原理。

    圖1 液壓泵試驗原理圖

    2.2.2 液壓馬達試驗。電機驅(qū)動液壓泵,當(dāng)液壓泵排出的高壓油進入到被試液壓馬達后,檢測元件就能夠檢測出馬達性能參數(shù)。下圖2為液壓馬達試驗原理。

    圖2 液壓馬達試驗原理圖

    2.2.3 牽引部試驗。采煤機的主電機能夠驅(qū)動牽引部,但是需要連接牽引部鏈輪輸出軸和加載裝置,在溢流閥加載的幫助下,其原理能夠達到液壓馬達的效果,可以采用同一加載系統(tǒng)。下圖3為牽引部試驗原理。

    圖3 牽引部試驗原理圖

    3 結(jié)語

    計算機智能控制技術(shù)的可靠性,在煤礦機械中是非常重要的一項性能指標(biāo)。由于采煤機械的工作環(huán)境比較惡劣,一般都是在井下作業(yè),這就會使機械受到環(huán)境的侵襲,而且還會受到各種采煤振動和沖擊等的干擾,面對如此惡劣的環(huán)境,這就需要機械能夠適應(yīng),還要滿足高產(chǎn)的需求,而且井下作業(yè)具有一定的危險性,采用計算機智能控制技術(shù)能夠大大降低危險性,使其安全得到一定的保障。

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