电子信息技术在数字化煤矿建设中的应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 电子信息技术在数字化煤矿建设中 的应用 【摘 要】数字矿山是矿山资源 生态环境评价的重要数据基础。是资源 可持续发展建设中的重要基石，是化解 采矿行业高风险的根本途径，是以建设 绿色矿山为目标。本文分析了我国煤炭 行业自动化系统的现状，并简述了电子 信息技术在数字化煤矿系统中的应用， 以及在数字矿山建设中的未来发展趋势。 中国论文网 /8/view-12932971.htm 【关键词】电子信息技术；自动 化；智能化；数字化矿山；无人开采 随着科学技术的发展，工业自动 化水平日臻完善，工业 4.0、互联网+正 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 在助力推进中国制造 2025 目标的实现， 我国是一个能源大国，煤炭开采因其特 殊的地质环境而成为一种高危采矿行业， 在我国经济高速发展的今天，人们对煤 炭开采过程中的安全性、环保性、劳动 强度和工作效率有了更高的要求。新材 料、新技术的应用大幅提高了煤矿开采 设备的自动化水平，电子信息技术的运 用开发出大量的智能型设备，通过网络 技术形成设备运行数据监测、共享及远 程操控，运算数据实时对设备的运行状 态分析，实现故障提前快速准确的预判 报警。 煤炭企业使用的电气设备有高低 压供配电装置、运输提升设备、采煤机、 掘进进及支护等设备，这些设备自动化 程度高使用广泛，随着数字化智能型矿 山的建设，对采矿设备提出了更高、更 严格的要求，使得煤炭开采系统智能化 的发展面临更大的挑战。为了适应行业 的发展要求，提高煤矿工人的工作安全 性和效率、降低劳动强度、保障工人健 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 康，实现产清洁煤炭的绿色环保开采模 式，在煤矿机电设备中采用了一系列的 电子信息技术来提高设备的自动化、智 能化性能，光电、磁致等技术制造的各 式传感器的应用，大大提高了这些设备 自身的保护、监测、自动控制等功能。 从设备自身到整个运行系统都能准确清 晰地显示出运行状态和数据，并具有自 我分析诊断能力，提供分析结果供工作 人员参考，以制定设备的运行、检修计 划。使设备运行更可靠、效率更高、运 行维护成本更低。电子信息技术是实现 智能化采矿设备的关键技术，是数字化 矿山建设的核心内容，在无人化开采技 术中起到了关键的作用。 1 煤矿行业设备自动化的发展现 状 一直以来，在煤矿行业开采技术 的发展中，一直致力于提高自动化程度 的研究。煤矿开采技术自动化主要包括 生产调度自动化、供配电自动化、通风 排水自动化、提升运输自动化、采掘设 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 备自动化等，通过采用各种监测传感装 置、运算设备及人机界面装置等，实现 各个组成部分之间的数据采集交换、存 储交换和运算控制，实现对整个生产系 统智能控制，使其实现安全高效的稳定 运行，并逐步向无人开采方向发展。 目前，煤炭行业的自动化程度发 展的日臻成熟，已能充分适应开采环境 的需求，设备结构采用集成度高的模块 化方式，其智能化水平和完善的协调控 制功能，已形成稳定的平衡发展趋势。 随着人们生活水平的日益提高，人们对 健康的生活工作环境也有了更高的要求， 煤炭行业本着“ 无人则安”的生产理念， 积极采用现代电子信息技术进行综合运 用，以l 展无人开采技术为目的，引 进一系列的先进科技技术建设起数字化 矿山。 数字化矿山采用的技术包括计算 机技术、电子信息技术、数字通信技术 等，对于原有生产系统各环节之间的开 环控制，逐步向闭环控制发展，建立起 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 本质安全型煤矿生产体系，实现煤矿行 业安全高效稳定的环保型发展。 以往煤矿行业使用的设备之间相 互独立，运行维护需要大量的人力，缺 乏行之有效的监测控制。现代电子信息 技术的发展应用，将整个生产系统实现 了一体化运行，其原有功能的单一性向 多元数字化方向发展，设备的性能、功 能更加灵活可靠，制造成本、维护成本 更低，创新式的发展使煤矿开采技术自 动化系统的功能更加完善、更加智能化。 电子信息技术的创新，不断提高煤矿自 动化系统在运行稳定性、高效安全性、 经济适用性以及服务管理人性化等方面 的优化组合，使得煤炭企业在绿色开采、 绿色运行、绿色维修的环保生产理念上 形成良性的发展。 2 电子信息技术在数字化矿山中 的应用 在数字化矿山生产系统中，电子 信息技术体现在系统运行参数的采集和 分析处理过程。各具特色的传感器组成 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 整个系统的神经末梢，将设备的运行状 态转换成电信号，经过处理形成电子信 息传输到计算机分析运算，计算结果对 设备的运行控制进行调整，并将数据上 传控制中心形成大数据，为采矿设备形 成合理的大项修计划提供科学依据。从 而实现智能化的煤炭开采，以减少工作 现场的人员数量，做到无人则安的生产 目的。 设备中的逻辑控制器件、数据采 集器件等都属于电子信息技术中的硬件 设备。设备运行时的温度、压力、速度、 位置、形状、电流、电压、动作及器件 自身状态通过传感器、监测电路等进行 数据采集，经过编码处理上传数据总线 共享，由所有在线设备读取相关数据运 算处理，运算结果也上传数据总线共享， 由在线设备接收相应的控制指令，完成 相应的操作控制，从而实现自动调节的 智能运行方式。 数字化矿山中的智能化系统硬件 设备主要有智能型采掘设备、远控装置、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 监视测量装置等。目前，在煤矿开采设 备中应用较为广泛的罗克韦尔公司生产 的 SLC-500、PLC-5 、CONTROLOGIX 和西门子公司生产的 S7 系列的 PLC， 具有丰富的控制功能和灵活的组网功能， 极大提高了生产系统的智能化水平。 实现数字化矿山建设中对电子信 息技术的运用，除了高性能的电子设备 外，还要有运行稳定的相应软件系统的 支持。由我国自主研发的亚控组态王、 三维力控等组态软件，都具有极其优良 的数据运算处理和稳定可靠的通信功能， 其强大的组态功能对传输过来的数据快 速分析处理，并对所有数据进行存储记 录，对故障信息发出预警和跳闸处理。 数字化矿山的建设为采矿行业实 现绿色开采探索出一条成功的道路，电 子信息技术在采矿自动化系统中起到了 决定性的作用，其由点到面的应用正在 推动行业技术由自动化向智能化快速发 展。 3 电子信息技术在煤炭开采自动 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 化系统中的发展趋势 现代煤炭开采自动化技术正在向 高度自动化、智能化方向发展，随着整 个生产系统的优化改革，不断涌现的技 术创新、新材料新工艺的使用，以及微 型设备、远程通讯技术的应用，都使得 煤炭开采更加智能化、更加环保。传统 的低效率、高能耗的采矿设备已被淘汰， 高效率、低功耗、多功能的新设备的使 用，使煤炭开采工艺有了根本性的变化， 数字化、智能化设备的灵活性，使传统 粗放式的生产控制向闭环控制方式转化。 近年来，智能型采煤机、智能型 配电装置、智能型运输系统以及在线监 测技术的应用，都是未来煤炭开采技术 智能化的重要发展方向。随着微电子技 术、通信技术、计算机技术、物联网技 术的不断发展，现代煤炭开采系统依托 大数据技术将会形成一个整体，实现高 产、高效、绿色环保的生产模式，这些 都是建立在电子信息技术的发展基础上。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 4 结论 电子信息技术在数字化矿山建设 中的应用，是采矿行业未来发展的必然 方向。新工艺、新材料在电子信息技术 中的应用，不断在其发展过程中创造出 新技术，这将会推动煤炭开