煤礦自動化技術(shù)發(fā)展預(yù)測
2005/9/12 9:12:00
煤炭是重要的能源之一,煤炭工業(yè)生產(chǎn)的自動化發(fā)展,是一個國家生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志。煤炭工業(yè)的發(fā)展是與其依靠科技進(jìn)步,采用新設(shè)計(jì),新工藝、新設(shè)備、新材料、新技術(shù)來改造這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)分不開的而開發(fā)和應(yīng)用電子、計(jì)算機(jī)及自動化技術(shù)是煤炭工業(yè)技術(shù)改造的一個重要方面。
眾所周知,近20年來,以微電子技術(shù)和信息技術(shù)為先導(dǎo)的高新技術(shù)成果正迅速滲透到煤炭領(lǐng)域。發(fā)達(dá)國家的煤炭生產(chǎn)在實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化的基礎(chǔ)上,正在向自動化和機(jī)電一體化邁進(jìn)。煤炭工業(yè)由勞動密集向技術(shù)密集轉(zhuǎn)化,從根本上改變了礦井的面貌。這一發(fā)展證明了用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)去裝備和改造煤炭工業(yè)是其首要的手段,這也就為煤礦自動化技術(shù)的發(fā)展指明了方向。至70年代,“機(jī)電一體化”一詞逐漸為報(bào)刊和科學(xué)界所接受。從其內(nèi)涵上講,機(jī)電一體化是指將機(jī)械、微電子、信息處理、自動控制、傳感測試、電力電子、接口、信號變換以及軟件編程等技術(shù)綜合運(yùn)用,使物流、能流、信息流融為一體的現(xiàn)代工程技術(shù)。70年代中期到80年代初,國外一些先進(jìn)采煤國為適應(yīng)高產(chǎn)高效的需要,在監(jiān)督與控制方面不斷采用電子和計(jì)算機(jī)等新技術(shù)、相應(yīng)開發(fā)出采煤機(jī)自動導(dǎo)向系統(tǒng)、監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng),支架的電液控制系統(tǒng)以及通信、信號系統(tǒng)。機(jī)電一體化技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用不光可最大限度發(fā)揮設(shè)備效能,而且由于高度準(zhǔn)確的在線診斷,從而大大提高了設(shè)備的安全性和可靠性,增加了設(shè)備的開機(jī)率。這就在很大程度上避免了由于采煤集中化生產(chǎn)而可能造成全礦停產(chǎn)的風(fēng)險。
鑒于低成本自動化不要求對已有生產(chǎn)工藝過程作重大改變,投資風(fēng)險小,且其涉及的范圍主要集中在基礎(chǔ)自動化部分,即傳感、檢測、執(zhí)行、供電以及過程自動控制等。按照低成本自動化的模式,在工業(yè)生產(chǎn)中,不同生產(chǎn)工藝過程可分別形成許多局部自動化的“獨(dú)立島”。在獨(dú)立島內(nèi),自動化的水平可以是先進(jìn)的,但各島之間只保持著必要的弱聯(lián)系。各島之間在信息管理上還依靠管理人員的介入,以充分發(fā)揮人的主觀能動性。
充分利用微電子、微機(jī)、PLC 、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及集散控制系統(tǒng)等新技術(shù)來完善和提高這些系統(tǒng)的性能、增強(qiáng)其可靠性,可以使其技術(shù)面貌上一個水平。數(shù)字通信的突出優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng),易于加密,有利于多種信息的傳輸和交換。設(shè)備簡單經(jīng)濟(jì)、易于集成。為改變煤炭工業(yè)的技術(shù)面貌,提高其管理水平,將煤礦系統(tǒng)的通信逐步向數(shù)字化過渡是必要的。當(dāng)然,由于模擬通信目前占據(jù)著主導(dǎo)地位,向數(shù)字化發(fā)展就需要一個過程。當(dāng)前,煤炭工業(yè)已大量采用監(jiān)控(數(shù)字處理、數(shù)字傳輸)計(jì)算機(jī)及光纖技術(shù),開展數(shù)字通信的研究已經(jīng)具備了條件。
在礦井通信領(lǐng)域應(yīng)該開展的另一項(xiàng)課題是礦井移動通信。從功能上講,目前,井下的有線通信遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)井下大量流動作業(yè)人員及其管理上的需要。從適應(yīng)范圍來講,對井筒通信、人車通信、機(jī)車通信、工作面通信、運(yùn)輸通信、救災(zāi)通信等來講也只有移動通信才能覆蓋這些工藝流程。
傳感裝置是自動化系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。從實(shí)踐看,除少數(shù)傳感器應(yīng)用較好外,多數(shù)傳感器的性能不穩(wěn)定、可靠性差、使用壽命不長,因此也影響了自動化系統(tǒng)作用的發(fā)揮。對安全監(jiān)測用的傳感器要提高壽命和穩(wěn)定性,高產(chǎn)高效礦井的綜合配套用傳感器,如煤巖分界、膠帶縱向撕裂等可在引進(jìn)消化的基礎(chǔ)上開發(fā)適合我國國情的傳感器。
在傳感器的開發(fā)中,為適應(yīng)計(jì)算機(jī)、自動化技術(shù)的發(fā)展,為提高傳感器的性能,如誤差和非線性的修正、環(huán)境因素影響的抑制、自診斷和自動校正功能、人機(jī)對話、靈活的顯示和輸出方式等,開發(fā)和研制礦用智能化儀表也提到議事日程并取得相應(yīng)的發(fā)展。
當(dāng)今社會正處于信息時代,煤炭工業(yè)應(yīng)在大力提高機(jī)械化,自動化水平的基礎(chǔ)上充分利用計(jì)算機(jī)及通信等現(xiàn)代信息技術(shù),加速實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)的信息化,以達(dá)到信息資源共享,提高管理水平的目的。煤礦自動化技術(shù)所涉及的領(lǐng)域很廣,煤礦自動化技術(shù)的開發(fā)與推廣,將對高產(chǎn)、高效、安全、優(yōu)質(zhì)、減人提效發(fā)揮更大的促進(jìn)作用。
眾所周知,近20年來,以微電子技術(shù)和信息技術(shù)為先導(dǎo)的高新技術(shù)成果正迅速滲透到煤炭領(lǐng)域。發(fā)達(dá)國家的煤炭生產(chǎn)在實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化的基礎(chǔ)上,正在向自動化和機(jī)電一體化邁進(jìn)。煤炭工業(yè)由勞動密集向技術(shù)密集轉(zhuǎn)化,從根本上改變了礦井的面貌。這一發(fā)展證明了用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)去裝備和改造煤炭工業(yè)是其首要的手段,這也就為煤礦自動化技術(shù)的發(fā)展指明了方向。至70年代,“機(jī)電一體化”一詞逐漸為報(bào)刊和科學(xué)界所接受。從其內(nèi)涵上講,機(jī)電一體化是指將機(jī)械、微電子、信息處理、自動控制、傳感測試、電力電子、接口、信號變換以及軟件編程等技術(shù)綜合運(yùn)用,使物流、能流、信息流融為一體的現(xiàn)代工程技術(shù)。70年代中期到80年代初,國外一些先進(jìn)采煤國為適應(yīng)高產(chǎn)高效的需要,在監(jiān)督與控制方面不斷采用電子和計(jì)算機(jī)等新技術(shù)、相應(yīng)開發(fā)出采煤機(jī)自動導(dǎo)向系統(tǒng)、監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng),支架的電液控制系統(tǒng)以及通信、信號系統(tǒng)。機(jī)電一體化技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用不光可最大限度發(fā)揮設(shè)備效能,而且由于高度準(zhǔn)確的在線診斷,從而大大提高了設(shè)備的安全性和可靠性,增加了設(shè)備的開機(jī)率。這就在很大程度上避免了由于采煤集中化生產(chǎn)而可能造成全礦停產(chǎn)的風(fēng)險。
鑒于低成本自動化不要求對已有生產(chǎn)工藝過程作重大改變,投資風(fēng)險小,且其涉及的范圍主要集中在基礎(chǔ)自動化部分,即傳感、檢測、執(zhí)行、供電以及過程自動控制等。按照低成本自動化的模式,在工業(yè)生產(chǎn)中,不同生產(chǎn)工藝過程可分別形成許多局部自動化的“獨(dú)立島”。在獨(dú)立島內(nèi),自動化的水平可以是先進(jìn)的,但各島之間只保持著必要的弱聯(lián)系。各島之間在信息管理上還依靠管理人員的介入,以充分發(fā)揮人的主觀能動性。
充分利用微電子、微機(jī)、PLC 、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及集散控制系統(tǒng)等新技術(shù)來完善和提高這些系統(tǒng)的性能、增強(qiáng)其可靠性,可以使其技術(shù)面貌上一個水平。數(shù)字通信的突出優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng),易于加密,有利于多種信息的傳輸和交換。設(shè)備簡單經(jīng)濟(jì)、易于集成。為改變煤炭工業(yè)的技術(shù)面貌,提高其管理水平,將煤礦系統(tǒng)的通信逐步向數(shù)字化過渡是必要的。當(dāng)然,由于模擬通信目前占據(jù)著主導(dǎo)地位,向數(shù)字化發(fā)展就需要一個過程。當(dāng)前,煤炭工業(yè)已大量采用監(jiān)控(數(shù)字處理、數(shù)字傳輸)計(jì)算機(jī)及光纖技術(shù),開展數(shù)字通信的研究已經(jīng)具備了條件。
在礦井通信領(lǐng)域應(yīng)該開展的另一項(xiàng)課題是礦井移動通信。從功能上講,目前,井下的有線通信遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)井下大量流動作業(yè)人員及其管理上的需要。從適應(yīng)范圍來講,對井筒通信、人車通信、機(jī)車通信、工作面通信、運(yùn)輸通信、救災(zāi)通信等來講也只有移動通信才能覆蓋這些工藝流程。
傳感裝置是自動化系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。從實(shí)踐看,除少數(shù)傳感器應(yīng)用較好外,多數(shù)傳感器的性能不穩(wěn)定、可靠性差、使用壽命不長,因此也影響了自動化系統(tǒng)作用的發(fā)揮。對安全監(jiān)測用的傳感器要提高壽命和穩(wěn)定性,高產(chǎn)高效礦井的綜合配套用傳感器,如煤巖分界、膠帶縱向撕裂等可在引進(jìn)消化的基礎(chǔ)上開發(fā)適合我國國情的傳感器。
在傳感器的開發(fā)中,為適應(yīng)計(jì)算機(jī)、自動化技術(shù)的發(fā)展,為提高傳感器的性能,如誤差和非線性的修正、環(huán)境因素影響的抑制、自診斷和自動校正功能、人機(jī)對話、靈活的顯示和輸出方式等,開發(fā)和研制礦用智能化儀表也提到議事日程并取得相應(yīng)的發(fā)展。
當(dāng)今社會正處于信息時代,煤炭工業(yè)應(yīng)在大力提高機(jī)械化,自動化水平的基礎(chǔ)上充分利用計(jì)算機(jī)及通信等現(xiàn)代信息技術(shù),加速實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)的信息化,以達(dá)到信息資源共享,提高管理水平的目的。煤礦自動化技術(shù)所涉及的領(lǐng)域很廣,煤礦自動化技術(shù)的開發(fā)與推廣,將對高產(chǎn)、高效、安全、優(yōu)質(zhì)、減人提效發(fā)揮更大的促進(jìn)作用。
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