煤礦自動化和通信技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

敖強

摘要：我國是煤炭資源的生產(chǎn)與消耗大國，隨著通信技術(shù)和自動化控制技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，高速信息通道的建立，煤礦生產(chǎn)過程通過電子監(jiān)控和信息傳輸技術(shù)進行指揮成為必要的也十分有效的指揮手段。自動化技術(shù)的設(shè)計、開發(fā)與應(yīng)用對煤礦生產(chǎn)的進步帶來了新的契機，對煤礦事業(yè)有重要的影響。本文就煤礦自動化與通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢進行簡要的討論。

關(guān)鍵詞：煤礦;自動化與通信技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;未來趨勢

從上世紀六十年代開始，我國的煤礦事業(yè)開始朝著自動化方向研究和發(fā)展，立足世界范圍內(nèi)的科學(xué)事業(yè)的高度發(fā)展，歷經(jīng)幾十年的研究與實踐，煤礦自動化控制已經(jīng)從最初的利用龐大的繼電控制器實現(xiàn)開關(guān)、閉鎖控制的階段發(fā)展到晶體管與邏輯電路為主要控制器件的階段，再到單片機的產(chǎn)生，徹底取代了傳統(tǒng)繼電器，大幅度提升了煤礦自動化控制的安全性與可靠性。新世紀，隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與信息技術(shù)的升級，信息的快速傳遞與各生產(chǎn)部門的實時監(jiān)控成為煤礦控制與監(jiān)測的新發(fā)展方向，煤礦自動化的水平也上升到了新的高度。

在能源短缺，市場競爭環(huán)境越來越嚴峻的能源市場，只有通過高新技術(shù)的引入不斷提高企業(yè)的生產(chǎn)效率與經(jīng)濟效益才是提高核心競爭力，促進煤炭企業(yè)發(fā)展的根本。我國的地形地貌各異，不同地區(qū)的煤礦在開采過程中可能面對復(fù)雜的地理環(huán)境與工作環(huán)境，尤其是煤礦的安全生產(chǎn)問題日漸突出的情況下，如何在保證開采的安全性前提下做好煤礦的開采工作一直都是研究的重點。煤礦的自動化與通信技術(shù)的引進，是現(xiàn)代科技在工業(yè)生產(chǎn)中的重要體現(xiàn)，也是礦井作業(yè)合理化、生產(chǎn)自動化的要求。本文就煤礦自動化與通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢進行簡要的分析和探討。

1.煤礦自動化與通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1煤礦自動化

相對于國際自動化技術(shù)來講，我國此項技術(shù)的發(fā)展與普及較晚，尤其是在煤礦產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展。如無人進行實地操作，經(jīng)由機械等輔助設(shè)施對生產(chǎn)建造的工作進行控制以及各類工作都是在20世紀末創(chuàng)建出來的。煤礦自動化技術(shù)目前為止，主要是在煤礦開采以及運輸中使用：

在煤礦開采的作業(yè)中，一般是經(jīng)過對工業(yè)電視進行數(shù)字化處理，達到監(jiān)控調(diào)動中心能夠顯示工作場景，對其進行實際監(jiān)督，還將工作的資料信息進行采集與傳遞。除此之外，利用自動化技術(shù)使對操控工作始末的設(shè)施進行控制，使其開始進行工作或是停止繼續(xù)工作等，如開采機以及裝載機等。另一個是在煤礦的運輸中，自動化的技術(shù)主要體現(xiàn)在能夠?qū)﹂_采煤礦的機械進行作業(yè)，使其實施少數(shù)人或是無人對其進行操作，機械的實際執(zhí)行不僅能夠提升工作效率與質(zhì)量，還能避免不必要的人力資源浪費。在礦井中所使用的輔助運輸系統(tǒng)來看，有軌機車的使用率較為頻繁，并且其系統(tǒng)也較為完善。但與其形成對比的則是無軌機車，此類機車的調(diào)度和監(jiān)督會因各種原因造成出現(xiàn)大量的空白，而大型設(shè)施以及各種運輸?shù)能囕v都是依靠無軌膠輪車來進行工作，而這監(jiān)控大量的缺失，必定會阻礙整體工作的進展。

總的來說，我國煤礦的自動化技術(shù)系統(tǒng)尚未達到十分完善的地步，總體水平較低，實際應(yīng)用中不能得心應(yīng)手，必須對這些不足進行解決，才是促進自動化技術(shù)發(fā)展的前提條件。

1.2通信技術(shù)

通信技術(shù)在我國社會中已經(jīng)十分普遍，而在煤礦的一般生產(chǎn)期間也起到關(guān)鍵性的作用。通信技術(shù)也隨著我國科技而不斷的改革創(chuàng)新。但是由于通信媒介的有所差異，因此，在礦井中也分為有線和無線的通信系統(tǒng)。但是目前我國的礦井所用的通信系統(tǒng)中的調(diào)度性能還存在漏洞，并且局限性很大。因此，要對其進行深入探究。在煤礦中使用較為頻繁的通信系統(tǒng)有：CDMA、礦用透地以及載波等等多種類型的系統(tǒng)。根據(jù)近些年的使用效果來看，因CDMA既能使雙方保持穩(wěn)定的通話，及時的消息傳播以及數(shù)據(jù)記載等。其覆蓋面還較為全面，在使用CDMA的領(lǐng)域內(nèi)，通話質(zhì)量較好，并且其所需的設(shè)施十分小巧，攜帶較為便捷。故而CDMA所產(chǎn)生的成果較好，其未來的發(fā)展前途也較為光明。

不僅CDMA的前途較為光明，井下光纖通信也是使用頻率以及范圍較廣的一項通信技術(shù)。其對于CDMA有較明顯的區(qū)別。第一，它具備的性能與之不同，屬于防抗干擾以及防爆破性能較強，在此基礎(chǔ)上還能保持自動化的檢修功能，使得資料信息的傳遞質(zhì)量有了堅實的基礎(chǔ)。

2.煤礦自動化與通信技術(shù)發(fā)展趨勢

2.1現(xiàn)場信息的高度集成化

在現(xiàn)代化的發(fā)展背景下，煤礦企業(yè)正在向高度集成化的方向發(fā)展。在煤礦企業(yè)運行中，利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)，采用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，針對現(xiàn)場信息進行收集分析與整理，從而更有效保證系統(tǒng)的正常運行，比如煤礦企業(yè)遠程控制系統(tǒng)的應(yīng)用，就是在滿足集控的基礎(chǔ)上，改善傳統(tǒng)的過程控制，構(gòu)建新型的自動化系統(tǒng)，一方面，既可以加強對現(xiàn)場設(shè)備的自動化控制，同時，通過遠程控制，為管理人員提供足夠的遠程信息和設(shè)備信息，增強遠程設(shè)備的可視化程度，另一方面，利用智能化儀表技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)以及現(xiàn)場總線引進信息控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)企業(yè)的發(fā)展，既滿足企業(yè)的高度集成化要求，又可以實現(xiàn)煤礦企業(yè)地面系統(tǒng)與井下系統(tǒng)和設(shè)備的一體化控制。

2.2中央集控系統(tǒng)的全面自動化

中央集控系統(tǒng)的全面自動化是煤礦通信技術(shù)自動化技術(shù)有機通信技術(shù)的重要發(fā)展趨勢，其具體表現(xiàn)在以下兩方面：其一，利用自動化設(shè)備，完善礦井過程自動化過程控制，構(gòu)建適合于新形勢下企業(yè)發(fā)展的集中控制中心。在控制過程中，引入先進的一級自動化系統(tǒng)，在實現(xiàn)集中控制的基礎(chǔ)上，結(jié)合全過程控制技術(shù)，實現(xiàn)自動化控制系統(tǒng)的高效性，與此同時，強化自動化采掘設(shè)備以及工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備的先進性，重點控制關(guān)鍵設(shè)備，遠程監(jiān)視、控制、操作設(shè)備，同時對設(shè)備進行編程處理以及標準化組態(tài)軟件控制處理，參數(shù)化處理各類系統(tǒng)以及相關(guān)設(shè)備，通過地面控制中心，實施遠程診斷，然后中央控制系統(tǒng)根據(jù)診斷結(jié)果下達命令，及時通知相關(guān)人員，進而實現(xiàn)對企業(yè)的集控管理;其二，在未來的集中化控制中，可以利用現(xiàn)代先進設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)企業(yè)的跨越式發(fā)展，通過調(diào)度過程控制層、安全生產(chǎn)調(diào)度管理、基礎(chǔ)層設(shè)備，改變現(xiàn)有生產(chǎn)模式，建立企業(yè)數(shù)據(jù)庫，同時，充分應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，整合、匯總現(xiàn)有數(shù)據(jù)，為企業(yè)決策提供數(shù)據(jù)支持，進而構(gòu)建企業(yè)發(fā)展模型，完善企業(yè)管理層決策系統(tǒng)，推動企業(yè)快速發(fā)展。

結(jié)束語

將先進的自動化生產(chǎn)與控制技術(shù)、通信技術(shù)引入到煤礦的日產(chǎn)生產(chǎn)中是保證煤礦的信息流通、提高煤礦的生產(chǎn)效率、保證生產(chǎn)安全、促進煤炭生產(chǎn)企業(yè)智能化管理的重要保障。雖然我國的煤礦自動化與通信技術(shù)還比較落后，應(yīng)用中也存在較多的問題，相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，煤礦的綜合自動化水平與通信水平也能得到有效的提升和發(fā)展。

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