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煤矿自动化技术发展预测

供稿:工控网 2005/9/12 9:12:00
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煤炭是重要的能源之一,煤炭工业生产的自动化发展,是一个国家生产力发展水平的重要标志。煤炭工业的发展是与其依靠科技进步,采用新设计,新工艺、新设备、新材料、新技术来改造这一传统产业分不开的而开发和应用电子、计算机及自动化技术是煤炭工业技术改造的一个重要方面。 众所周知,近20年来,以微电子技术和信息技术为先导的高新技术成果正迅速渗透到煤炭领域。发达国家的煤炭生产在实现综合机械化的基础上,正在向自动化和机电一体化迈进。煤炭工业由劳动密集向技术密集转化,从根本上改变了矿井的面貌。这一发展证明了用现代先进技术去装备和改造煤炭工业是其首要的手段,这也就为煤矿自动化技术的发展指明了方向。至70年代,“机电一体化”一词逐渐为报刊和科学界所接受。从其内涵上讲,机电一体化是指将机械、微电子、信息处理、自动控制、传感测试、电力电子、接口、信号变换以及软件编程等技术综合运用,使物流、能流、信息流融为一体的现代工程技术。70年代中期到80年代初,国外一些先进采煤国为适应高产高效的需要,在监督与控制方面不断采用电子和计算机等新技术、相应开发出采煤机自动导向系统、监测与故障诊断系统,支架的电液控制系统以及通信、信号系统。机电一体化技术的开发和应用不光可最大限度发挥设备效能,而且由于高度准确的在线诊断,从而大大提高了设备的安全性和可靠性,增加了设备的开机率。这就在很大程度上避免了由于采煤集中化生产而可能造成全矿停产的风险。 鉴于低成本自动化不要求对已有生产工艺过程作重大改变,投资风险小,且其涉及的范围主要集中在基础自动化部分,即传感、检测、执行、供电以及过程自动控制等。按照低成本自动化的模式,在工业生产中,不同生产工艺过程可分别形成许多局部自动化的“独立岛”。在独立岛内,自动化的水平可以是先进的,但各岛之间只保持着必要的弱联系。各岛之间在信息管理上还依靠管理人员的介入,以充分发挥人的主观能动性。 充分利用微电子、微机、PLC 、网络技术以及集散控制系统等新技术来完善和提高这些系统的性能、增强其可靠性,可以使其技术面貌上一个水平。数字通信的突出优点是抗干扰能力强,易于加密,有利于多种信息的传输和交换。设备简单经济、易于集成。为改变煤炭工业的技术面貌,提高其管理水平,将煤矿系统的通信逐步向数字化过渡是必要的。当然,由于模拟通信目前占据着主导地位,向数字化发展就需要一个过程。当前,煤炭工业已大量采用监控(数字处理、数字传输)计算机及光纤技术,开展数字通信的研究已经具备了条件。 在矿井通信领域应该开展的另一项课题是矿井移动通信。从功能上讲,目前,井下的有线通信远远不能适应井下大量流动作业人员及其管理上的需要。从适应范围来讲,对井筒通信、人车通信、机车通信、工作面通信、运输通信、救灾通信等来讲也只有移动通信才能覆盖这些工艺流程。 传感装置是自动化系统得以实现的关键。从实践看,除少数传感器应用较好外,多数传感器的性能不稳定、可靠性差、使用寿命不长,因此也影响了自动化系统作用的发挥。对安全监测用的传感器要提高寿命和稳定性,高产高效矿井的综合配套用传感器,如煤岩分界、胶带纵向撕裂等可在引进消化的基础上开发适合我国国情的传感器。 在传感器的开发中,为适应计算机、自动化技术的发展,为提高传感器的性能,如误差和非线性的修正、环境因素影响的抑制、自诊断和自动校正功能、人机对话、灵活的显示和输出方式等,开发和研制矿用智能化仪表也提到议事日程并取得相应的发展。 当今社会正处于信息时代,煤炭工业应在大力提高机械化,自动化水平的基础上充分利用计算机及通信等现代信息技术,加速实现煤炭工业的信息化,以达到信息资源共享,提高管理水平的目的。煤矿自动化技术所涉及的领域很广,煤矿自动化技术的开发与推广,将对高产、高效、安全、优质、减人提效发挥更大的促进作用。
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