遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

朱建輝

遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

朱建輝

（平頂山天安煤業(yè)股份有限公司一礦，河南 平頂山 467099）

遠(yuǎn)程控制技術(shù)提高了礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率和操作安全。本文從遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)出發(fā)，對(duì)GIS技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和PLC技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要探討，以期能為遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用以供參考。

遠(yuǎn)程控制；礦山機(jī)電設(shè)備；GIS；物聯(lián)網(wǎng)；PLC

隨著供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的逐步深化，煤礦企業(yè)關(guān)停了一大批落后過時(shí)的產(chǎn)能，企業(yè)正朝著現(xiàn)代化、信息化的方向發(fā)展。遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山建設(shè)中的應(yīng)用為煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化管理提供了有力的技術(shù)支持。礦山機(jī)電設(shè)備管理是煤礦企業(yè)管理的重要內(nèi)容之一，煤礦企業(yè)在開采和運(yùn)輸煤炭資源時(shí)，需要大量使用各種機(jī)電設(shè)備，借助遠(yuǎn)程控制技術(shù)，企業(yè)就可以建立起一套系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備管理、監(jiān)測(cè)、維護(hù)體系，從而較好地掌握機(jī)電設(shè)備的情況和運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的智能化管理。目前，智能化技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在礦山的管理工作中已被廣泛應(yīng)用，其中，地理信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和PLC技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備管理中發(fā)揮了顯著功效，提高了礦井生產(chǎn)的現(xiàn)代化水平。

1 礦山機(jī)電設(shè)備、遠(yuǎn)程控制技術(shù)及其應(yīng)用背景概述

機(jī)電設(shè)備主要指的是由電力控制的各種大型生產(chǎn)設(shè)備，如車床、銑床、空壓機(jī)、包裝機(jī)、凝凍機(jī)及煤礦生產(chǎn)中使用的卷揚(yáng)機(jī)、提升機(jī)、采掘機(jī)等。在煤礦，礦山機(jī)電設(shè)備通常包含礦區(qū)的各種機(jī)電要素，如排水泵、通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)、采煤設(shè)備、掘進(jìn)設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、皮帶傳輸機(jī)、發(fā)電機(jī)及電力系統(tǒng)等，這些都屬于礦山機(jī)電設(shè)備的范疇。

遠(yuǎn)程控制通常是指通過網(wǎng)絡(luò)軟件對(duì)遠(yuǎn)端電腦進(jìn)行控制。遠(yuǎn)程控制軟件由兩部分組成，即客戶端程序（Client）和服務(wù)器端程序（Server）。在應(yīng)用遠(yuǎn)程控制進(jìn)行操控時(shí)，需要在使用前先將客戶端程序安裝到主控端電腦上，再將服務(wù)器端程序安裝到被控端電腦上，使客戶端程序可以借此向被控端電腦程序發(fā)出指令信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被控端電腦中各種應(yīng)用程序的控制。遠(yuǎn)程控制在早期只在局域網(wǎng)中應(yīng)用，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，逐步發(fā)展到了主控端客戶可以借助被控端電腦的應(yīng)用程序?qū)ζ鋵?shí)施遠(yuǎn)距離操控。遠(yuǎn)程控制只有借助互聯(lián)網(wǎng)才能完成對(duì)被控端電腦的操控。本地電腦一般都是操控指令的發(fā)出端，即常說的主控端（Remote）或客戶端，異地被控電腦就是常說的被控端（Host）或服務(wù)器端。在遠(yuǎn)程控制中，主控端和被控端既可以是同一局域網(wǎng)的兩臺(tái)電腦，也可以是Internet網(wǎng)連接的多臺(tái)電腦。

由于遠(yuǎn)程控制技術(shù)可以借助互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)異地管理，因此，在礦山機(jī)電設(shè)備的管理中被廣泛應(yīng)用。這主要是因?yàn)椋V山機(jī)電設(shè)備不僅規(guī)模龐大，種類眾多，而且運(yùn)行環(huán)境惡劣，地質(zhì)條件復(fù)雜，很多時(shí)候都不適宜進(jìn)行人工操作。特別是在采煤作業(yè)中，各種突發(fā)事故和安全隱患非常多，常常給礦工的生命財(cái)產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅。而借助遠(yuǎn)程控制技術(shù)，可以使生產(chǎn)作業(yè)中面臨的危險(xiǎn)大幅降低，使礦工從一些危險(xiǎn)的操作中解放出來［1］。

2 遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了礦工工作環(huán)境的危險(xiǎn)系數(shù)，其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為以下幾方面。

2.1 實(shí)現(xiàn)異地辦公

煤礦企業(yè)可以通過遠(yuǎn)程控制技術(shù)或遠(yuǎn)程控制軟件，對(duì)地面生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、井下作業(yè)一線及礦區(qū)的其他遠(yuǎn)程電腦進(jìn)行操作，從而實(shí)現(xiàn)非本地辦公（如異地辦公、移動(dòng)辦公等遠(yuǎn)程辦公模式）。由于這種辦公模式能滿足礦山領(lǐng)導(dǎo)的日常辦公需求（如訪問局域網(wǎng)中的文件服務(wù)器、內(nèi)部數(shù)據(jù)庫等），因而給礦山的管理層帶來了較大便利。

2.2 提供遠(yuǎn)程技術(shù)支持

在遠(yuǎn)程控制技術(shù)應(yīng)用于礦山機(jī)電設(shè)備管理之前，機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)距離技術(shù)支持都必須要依靠相關(guān)技術(shù)人員與一線操作工人之間的電話交流來完成，這種技術(shù)管理方式不僅不夠準(zhǔn)確，而且還耗時(shí)。但是，如果應(yīng)用遠(yuǎn)程控制技術(shù)，技術(shù)人員就可以遠(yuǎn)距離控制對(duì)方的電腦（就像自己坐在對(duì)方的電腦前面一樣），只需對(duì)方簡(jiǎn)單地協(xié)助就可以找到機(jī)器存在的問題，并予以解決。這樣就有效解決了一線操作工人與技術(shù)管理人員之間由于電話交流而帶來的信息不對(duì)稱和溝通不暢等問題。

2.3 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理

比如，在屏幕監(jiān)控方面，借助遠(yuǎn)程控制技術(shù)或遠(yuǎn)程控制軟件，礦山管理者可以查看被管理者的屏幕，查看對(duì)方的工作狀況；在文件管理方面，礦山管理者可以在后臺(tái)查看被管理者的磁盤文件；在視頻監(jiān)控方面，礦山管理者可暗中開啟對(duì)方視頻并從中監(jiān)控對(duì)方是否有違規(guī)操作等行為；在語音監(jiān)聽方面，若對(duì)方打開了語音器，礦山管理者還可以監(jiān)聽對(duì)方的說話聲音；在系統(tǒng)管理方面，礦山管理者不僅可以查看對(duì)方的電腦窗口信息，還可以根據(jù)需要結(jié)束某一進(jìn)程；在服務(wù)管理方面，礦山管理者可以根據(jù)工作需要停止或者是開啟對(duì)方的某個(gè)服務(wù)。如此等等，不一而足，為礦山的機(jī)電設(shè)備管理工作提供了極大便利。

2.4 提供遠(yuǎn)程維護(hù)幫助

由于礦山工作環(huán)境惡劣，機(jī)電設(shè)備的故障發(fā)生率較高，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，工作人員需要立即找出故障位置，制訂方案，積極進(jìn)行設(shè)備搶修。但是，當(dāng)設(shè)備故障比較復(fù)雜時(shí)，單靠現(xiàn)場(chǎng)的工作人員一般是難以解決的，且不可能通過在遠(yuǎn)處按動(dòng)鼠標(biāo)就解決大部分實(shí)際維修問題，這時(shí)就需要有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)專家趕赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障診斷和設(shè)備維修［2］。而借助遠(yuǎn)程控制技術(shù)或遠(yuǎn)程控制程序可以幫助技術(shù)專家在趕赴現(xiàn)場(chǎng)前清楚地知道自己應(yīng)該帶的工具和配件種類，明白到現(xiàn)場(chǎng)后首先應(yīng)該做些什么，問題的重點(diǎn)在哪里，并且還可以通過遠(yuǎn)程控制技術(shù)，控制故障的發(fā)展惡化，為下一步的現(xiàn)場(chǎng)維修做好充足的準(zhǔn)備工作。

3 遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的分類應(yīng)用

遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用類型有許多種，本文主要針對(duì)GIS技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和PLC技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

3.1 GIS技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

在礦山機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制技術(shù)中，GIS（GeographicInformationSystem或Geo－Informationsystem）技術(shù)是最先被使用的一項(xiàng)技術(shù)，這主要是緣于其監(jiān)控功能。礦山GIS控制管理系統(tǒng)是建立在地理信息監(jiān)控基礎(chǔ)之上的，是對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀況及出現(xiàn)的問題進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。利用GIS技術(shù)，可以在礦山機(jī)電設(shè)備上安裝監(jiān)控終端，以無線傳輸?shù)姆绞綄⑿畔魉偷降乩硇畔⒈O(jiān)控平臺(tái)。工作人員利用這個(gè)平臺(tái)，能對(duì)運(yùn)行中的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行操作和監(jiān)控，并且對(duì)反饋的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

由于礦山機(jī)電設(shè)備工作環(huán)境惡劣，因此，在設(shè)備上安裝傳感器和射頻標(biāo)簽等傳感設(shè)備，并使之準(zhǔn)確、快捷地采集運(yùn)行數(shù)據(jù)，一直是一個(gè)技術(shù)難題。雖然無線通信接入技術(shù)在這方面較為成熟，但礦山復(fù)雜的地質(zhì)條件也使信號(hào)的傳遞被極大削弱。如果應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，則可以彌補(bǔ)前兩項(xiàng)技術(shù)的不足。這主要是因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)（Internet of Things，IOT）是借助射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備，利用WSN、無線數(shù)據(jù)通信等接入技術(shù)，把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，構(gòu)成了一個(gè)高覆蓋率的巨大信息網(wǎng)絡(luò)。技術(shù)人員在工作中，通過對(duì)這個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)的控制就可以對(duì)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程指揮，而這也正是礦山機(jī)電設(shè)備管理所需要的。其工作模式為：感知接入-傳遞處理-控制應(yīng)用-交互。

3.3 PLC技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

PLC（可編程控制器）技術(shù)分為固定式和組合式（模塊式）兩種，是屬于數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)。這種技術(shù)由于資金投入少、編程簡(jiǎn)單、易于操作，因此，近年來漸漸取代了其他遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用地位。但是，PLC技術(shù)也有不足的一面，只側(cè)重于對(duì)機(jī)電設(shè)備的控制，而無法完成適時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集等工作，因而更適用于對(duì)管理要求比較少的機(jī)電設(shè)備。

［1］邵聯(lián)合，黃桂梅.計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制技術(shù)在煤礦工業(yè)中的運(yùn)用［J］.煤炭技術(shù)，2014（2）：161-162.

［2］李偉，程曉涵，汪愛明，等.大型礦山機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程健康診斷系統(tǒng)的研究進(jìn)展［J］.煤炭工程，2014（5）：139-142.

Application of Remote Control Technology in Mine Electromechanical Equipment

Zhu Jianhui
（No.1 Coal Mine,Pingdingshan Ti'an Coal Industry Co.Ltd.，Pingdingshan Henan 467099）

The remote control technology improves the operation efficiency and operation safety of the mine electrical and mechanical equipment.This paper from the application of remote control technology in mine mechanical and electrical equipment based on the application of GIS technology,networking technology and PLC technology in mine mechanical and electrical equipment were briefly discussed,that application of remote control technology in mine mechanical and electrical equipment for reference.

remote control；mine electromechanical equipment；GIS；Internet of things；PLC

TD60

A

1003-5168（2017）09-0019-02

2017-08-01

朱建輝（1972-），男，本科，工程師，研究方向：礦山機(jī)電。