煤矿自动化发展方向探讨

摘 要 随着时代的进步，科学技术日新月异，我国在自动化技术方面也取得了巨大的成就，如计算机实现了在各行各业的广泛使用，并形成了连接现场与控制中心的集控系统，这一系统在将来也会在煤矿企业中得到应用。文章着重分析煤矿自动化发展方向。

关键词 煤矿；自动化；发展；方向

中图分类号：TD67 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）23-0011-02

自动化是指机械设备或生产过程、过程管理在没有人直接参与的情况下，经过自动检测、信息传输、信息处理、分析判断、操纵控制，实现所要达到的目标。随着科学技术的迅速发展，自动化应用的范围越来越广泛，煤矿自动化是将将高科技手段应用于生产的一个最重要的实践之一，它反映了煤矿企业现代化的水平，能够迅速提高煤矿企业的生产效率。在发达国家，煤矿开采的全过程已实现了自动化，包括煤矿的勘探、采挖、浮选、运输等过程都是通过信息网络系统进行控制的。我国的煤矿自动化技术正在飞速发展，现阶段，我国的科学技术高速发展，关于我国煤矿自动化发展也在日渐提升。关于煤矿工业的采煤、运输以及供水、供电等方面，都逐渐开始实现自动化。本文重点从三个方面探索煤矿自动化的发展方向。

1 矿井自动化从过程控制系统向现场信息的高度集成方向发展

过程控制自动化的更好实现必须以设备的高度自动化为前提，而过程控制系统要想实现远控集控的目的，就必须实现现场信息的高度集成。传统的过程控制自动化系统存在很大的弊端，它仅可以实现现场设备自动化控制的目的，而在为远程监控提供现场设备信息方面的功能缺失，即传统的自动化控制系统现场设备不具有较高的可视化程度。随着科技的不断进步，智能化仪表等技术取得了较好的发展，这也极大地促进了过程控制系统现场信息的高度集成。过程自动化是从设备自动化发展而来的，能够有效促进矿井安全生产，实现“五化”目标，即为：一是机械化；二是自动化；三是数字化；四是网络化；五是信息化，从而形成一种数字信息网络管理系统，这一系统具有立体的属性，即它是本地与远程的统一、固定与移动的统一。这一系统的实现方式为，首先现场设备控制系统主要处理现场信息采集工作，这是由传感器来实现的，主控制发出控制现场设备的指令，由执行机构处理这种控制工作；其次，网络传输系统完成对每个现场控制系统的连接工作，这是通过某种规则来完成的，从而使得每个控制系统的信息汇集到地面集中监控中心，最终可在这一监控中心上来完成对每个系统的控制管理工作。

2 建设基于企业级中央集控系统是煤矿企业自动化过程控制的必然趋势

2.1 建设全矿井过程自动化的集中控制中心

在矿一级实行自动化机集中控制，并配套相关监控中心，可使用当前较为前沿的过程控制技术，这一技术可实现煤矿开采的自动化，而后加强建设和不断完善相应的自动化控制系统，使其具有先进性和高效性。同时，在自动化采掘设备的选取方面，必须保证其科技含量高，工业以太环网技术的选取也应具有一定的技术优势。建设矿井集中控制中心的目的是，使煤矿企业有效实现矿井安全高效生产工作，它是通过地面集中控制中心来完成对井下一系列设备的远程监控、操作等。在地面集中控制中心处理编程工作时，必须采用具有统一标准化特点的组态软件来完成这一工作，而后将井下的设备和系统转化成相应的参数，这一工作是在地面集控中心完成的，然后由地面支援中心来完成远程诊断工作，最后向井下工作人员发出故障指令，由其及时处理，从而可以有效完成企业集中调控工作。

2.2 建设企业级过程自动化集中控制中心

煤矿自动化的一个发展方向是实现对企业整体作业流程全面监控，这必须以成功建设自动化集控中心为前提。

随着采煤整体科技和规模的不断发展，矿级集控中心将会逐步被淘汰，这也是煤矿企业过程自动化集控发展的必然结果。煤矿企业级自动化集控中心主要对以下几个系统进行全程监控：①基础设备层；②过程控制层；③企业安全生产调度层；④企业各级管理层，如此，目前的煤矿生产模式将会得到最大程度的优化，实现数据统一于企业，企业在做出对策时，必须首先搜集各种数据，而后作一番分析，可根据实际情况，建立数学模型，得到较为真实的数据，以完成对矿井的整体监控，这样企业自动化才能更好地支持决策系统。企业级集控中心必将在煤矿企业得到广泛应用，包括生产、决策等环节。

3 未来煤矿企业级远程集控中心的主要职能

1）企业级远程控制中心具有以下特点：①高效的自动控制网；②快速的通讯传输网，这使得远程监控中心能够实现对采煤、掘进等过程更好地监控。

2）对矿井某些设备远程开、停车进行控制。要想实现对矿井设备的工作情况的有效监控，全面对设备进行远程诊断，合理调整设备参数，这一系列工作必须通过集控中心软件来完成。而后由中心发出设备检查和维修指令，以使矿井工作人员及时处理设备故障。

3）必须保证集控中心具有企业级数据仓库，才能成功实现对生产、设备等数据的精确分析，确定合理的检修时间等，这是通过矿井生产制造执行系统来完成的。集成公司资源计划系统等可以有效配置各种设备配件等，这是在集控中心来完成这些远程操作。

4）要不断对各流程进行监控，以获得各流程的实时数据和过程组态画面，这样就可以更好地实现对以下情况的实时了解：一是作业进程；二是现场环境；三是设备运行情况；四是能耗生产情况，将生产现场与监控中心统一起来。不断加强自动化的分析工作，建立一套完整、高效的知识挖掘系统，从而最终建立一个智能化与自动化并具的企业级专家知识库。建立专家决策支持系统，以更好地实现企业安全、高效生产和良好经营，充分应用自动化，实现总体效益最大化。

4 结论

众所周知，进入新世纪以来，随着我国经济的发展以及相应科学技术的发展，我国煤矿自动化产品越来越多，煤矿作业的自动化程度也是越来越高，涉及到煤矿工业中采煤方面、掘进方面、运输方面以及供电、排水方面，是当前我国煤矿生产和安全的技术保障，对当下我国煤矿自动化发展现状与应对途径进行分析具有重大的现实意义和必要性。未来煤矿企业应该建立企业级集控中心，这样就可以通过高效自动化设备以及快速传输网，实现对井下全部流程和设备的集中监控，从而可以迅速作出检修决策，实现煤矿安全生产和高效运营，增强企业的市场竞争力。

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作者简介

张丙科（1972-），男，山东邹城人，工程师，副总工程师，本科，研究方向：机电技术。