智能控制在矿山机电一体化系统中的应用

智能控制在矿山机电一体化系统中的应用

袁续江

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摘要：近些年，我国矿企发展迅速，为我国经济发展做出了很大贡献。为了使智能矿山在综采设备和检测机械智能化上的建设速度加快，主要根据国内有关智能矿山在综采设备智能程度和检测机械智能化上的建设进展情况，并从中总结出了当前矿山机电管理技术在工作机制设置、人员管理制度、设备管理系统等诸多方面所存在的缺陷，加之基层工人的实际工作经历，在基于智能矿山的煤矿机电管理系统创新上提供了若干意见。

关键词：智能控制；矿山；机电一体化系统；应用

引言

在煤矿机械中应用机电一体化数控技术具有重要意义，不仅可以增强煤矿生产的安全性、提高煤矿生产效率，也可以提高煤矿机械的检测效率。煤矿企业需要加大对机电一体化数控技术的研究力度，充分发挥其在机械设备中的作用。

1煤矿机电技术应用的重要作用

煤炭这一行业在我国国民经济当中占着非常重要的地位，我们国家地域辽阔，矿产资源是非常多的，虽然人均消费水平也很低，但是因为我国是人口大国，所以消耗的煤炭的总数也是非常大的，而且煤炭这一行业属于不可再生的行业。因此，这就需要相关部门对煤矿的技术进行一定的优化，只有这样才能推动我国煤炭行业的可持续发展。

2智能控制

智能控制，是人工智能理论、自动控制原理等各项理论技术的结合，且在不存在外力干扰的条件下，通过计算机技术进行人脑模拟，将各项控制任务与自动驱动机器相结合，以此来为完成优化调控的新技术。人工智能技术、信息方法论、自动控制理论为该项技术的理论基础，实现对实际生产环境的组织规划来解决对应的实际问题，核心部分是高层控制。

对比传统形式的自动控制来说，智能控制更显人性化，其采纳更加多元化的人为控制方式，且可结合被控对象与环境来进行自我调整，且结构特征可变，具备协调控制、自主学习、独立组织、自主适应的能力，在发现故障问题时能够进行及时的自我补偿与修复，并对当前的外部环境加以判断并做出正确的决策；相对其他复杂多变的系统，可引入定性与定量结合的方式加以控制，以此来制造智能化程度更高的机器，实现系统标准要求；智能控制对象亦是表现出高度不确定性，非线性程度高，可完成各种复杂的任务，并具备相应的组织能力、自适应能力与学习能力，在克服周边环境影响的前提下完成有效的智能控制。智能控制一般用在遗传算法、专家系统、神经网络中，控制方法包括混沌控制、分级梯阶智能控制、小波理论控制等方式。

3智能控制在矿山机电一体化系统中的应用

3.1机电一体化数控技术在煤矿监控设备中的应用

煤矿生产环境较为恶劣，很容易出现安全事故，所以需要完善煤矿监控系统，加大对煤矿生产过程的监控力度。技术人员可以将机电一体化数控技术应用在煤矿监控设备中，增强监控系统的互动性，确保管理人员能够随时与生产人员取得联系，有效保障煤矿生产人员的生命安全。在煤矿监控系统中应用机电一体化数控技术，可以将监控系统与主机数据库连接起来，利用通信接口对煤矿生产进行实时监控。同时，利用机电一体化数控技术也可以将多种软件结合起来，使监控系统具备上传监控视频、打印监控图片、检索监控视频等功能，从而保障煤矿生产的安全性。

3.2智能控制在采矿操作中的应用

智能控制在采矿操作中的应用，可依靠智能矿山系统来实现。智能控制系统由远程操控平台、虚拟矿山、平行管控中心和现实场景构成。智能矿山操作系统则包括通信系统、远程接管系统、监管系统、平行运输系统、调度管理系统、无人驾驶智能系统、车路协同系统、多车协同系统和单车作业系统九个子系统。

各个系统由计算平台提供算力支持，利用5G通信来搭建传统通道保证各项数据信息的在线传输；在平行系统中建模好的矿山与车辆可展开交互，借助多车指令与单车指令下发到对应的调度管理系统与无人驾驶智能系统；在进行任务封装之后，通过单车作业平台与多车协同作业系统完成相应的任务，其后再由车路协同系统提供超视距感知信息；最后通过传感器回传误差信息和执行信息给平行系统进行误差修正并指引下一时刻决策，以此来提升采矿工作的稳定性，并由监管子系统和远程操控子系统分别提供了可视化功能和人为主动控制功能，优化采矿路线。

3.3机电一体化数控技术在煤矿提升与输送设备中的应用

机电一体化数控技术在煤矿提升与输送设备中发挥着重要作用。煤矿提升设备与输送设备的运行效率会影响到煤矿生产效率，而应用机电一体化数控技术可以提高设备运行效率。

第一，机电一体化数控技术在煤矿提升设备中的应用。在矿井提升机中应用机电一体化数控技术可以提升设备的数字化水平，增强设备运行的稳定性与安全性。同时，应用该技术也可以对矿井提升机的设备结构进行优化，增强滚筒与连接驱动等结构的合理性。

第二，机电一体化数控技术在煤矿输送设备中的应用。输送系统是煤矿生产系统的关键构成部分，应用机电一体化数控技术可以优化磁通技术的应用效果，减小输送设备的损耗，为此可以将该技术应用在带式输送机中。在应用机电一体化数控技术时，技术人员需要科学调整带式输送机的参数，否则会降低输送机的运输效率。技术人员还需要综合分析环境温度对带式输送机模型参数的影响，提高技术应用质量。

4我国采煤技术的未来发展

在过去的十多年里，我国的矿山机电一体化技术已经取得了长足的发展，在矿山的各个方面都有了很大的发展，但相对于国外的矿山来说，仍然处于相对落后的状态。因此，要想提高整个矿山的综合质量和水平，就必须要主动把握其相关特性和发展方向。为使矿山机电一体化产品的整体质量得以改善，必须实现矿山机电技术标准化、通用化、系列化、以计算机机电一体化为核心，全面分析电脑的操作和储存能力，以保证矿山机电一体化产品的耗电量，满足用户的工作需要，同时还要选用功能强大、性能优异的嵌入式电脑，以保证系统的安全、可靠。在开发新的采矿机电一体化产品时，首先要实现通信功能，通过选择特性较好、安全可靠的通信模块，进一步完善对网络系统的管理，以提升矿山机械产品的智能管理水平，以促进机械设备和环境的状态得到有机改善，确保对故障作出迅速正确的诊断，结合有关的故障诊断信息，对故障的操作情况做出全面预报。

结语

就智能控制在矿山机电一体化系统中的应用进行论述与分析，明确其重要性与必要性，建议给与其足够的重视，分析智能控制在应用中遇到的阻碍与问题并加以解决，以此来实现对各项机电设备的有效控制，保证矿山开采的稳定性。

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