智能化系统在矿山工程机械中的应用

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摘要:概述了矿山机械设备安全管理的重要意义，介绍了远程监控与智能化系统基础功能及技术指标参数，分析了远程监控与智能化系统在工程机械性能检测与分析系统及人机页面系统的具体技术应用效果。

关键词:矿山机械;远程监控;智能化系统;性能检测;人机页面

工程机械在社会各领域发展中具有重要作用。由于重型机械管理难度较大，而远程监控与智能化系统在各行业领域应用范围不断扩大，与人们日常生活及生产间的联系更加紧密，因此应用远程监控与智能化系统加强技术保障，确保工程机械稳定运行，具有非常重要的意义。

1矿山机械设备安全管理的重要意义

现阶段，推动我国矿山机械稳定发展，改善矿山机械行业发展中设备维修难度高、强度大，矿山机械设备完全依赖人工操作和依靠经验判断设备问题，改变对于设备隐形故障不能及时发现和远程监控等尴尬局面，并制定有效的解决方案，可以更好的满足运营管理需求，同时对提高我国矿山工程机械工艺水平具有重要作用。随着社会经济的快速发展，生命财产安全备受人们关注，矿山采矿机械安全逐渐发展为一门独立学科，获得了公众较多的认可［1］。另外，随着我国矿山行业发展规模的不断扩大，安全隐患日益增多，严重性也随之蔓延。在煤矿企业中，安全隐患更为突出，危险因素依然存在。这些安全隐患如果疏于管理，就会造成无法弥补的安全事故，给企业带来无法估量的经济损失。因而，矿山工程机械设备必须要具备一定的防爆性能，在运行过程中，重视机械设备的安全隐患问题，采取有效措施，做到防患于未然，从而为工程机械安全、稳定运行提供保障。

2远程监控与智能化系统基础功能

(1)机械紧急保护功能。矿山工程机械长期运行中，容易发生老化与磨损现象，引起机器故障，远程监控与智能化系统的应用，可在运行检修人员采取措施前，紧急停止系统运行，保护设备安全，缩减维修时间，节省维修成本。(2)统一管理。根据GPS定位，明确检测工程机械设备位置，并将该信息传送到用户中心，以便能够实时掌握机械运行状况。这在一定程度上可促使系统管理能力不断提高［2］。(3)售后服务质量得到提升。用户机械一旦发生故障，借助GSM网络上传工程机械设备的故障原因，并做好全面分析与处理，为用户提供处理措施，节省维修时间。(4)反馈性能参数。通过系统设定，可定期利用网络获得工程机械运行参数相关分析数据。在此基础上，可对存在的问题及时采取有效措施，解决安全隐患，从而为设备改善及创新提供技术保障，产品市场竞争力也可不断提高。矿山工程机械监控中，集散型分布式处理结构是主要结构形式，主要包含:地面中心站、控制执行装置、传感器、图形处理基站、集线器、远程控制终端、测振及测温智能化设备等。其中在整个矿山工程机械安全监控系统中，监控中心站是核心，其监控软件可进行调度系统、设备组态、配置定义、数据通信、处理及共享等任务。监控分站工程主要体现为实时采集数据、预处理、报警、控制及数据通信等。监控系统中心站设计形式主要包含通信协议及交互连接等［3］。配置接口通过请求与更新两种数据方法，实现动态数据库与外界的交互连接。配置接口可设计不同配置程序，确保满足用户不同系统需求。该配置接口的主要程序配置为:首先利用参数传递，为动态数据库发送数据请求，再由动态数据库处理所传递的参数，并为请求者反馈核实后的数据。当配置程序修改配置后，可利用数据更新方法在动态数据库更新配置。因此选煤厂远程安全监控系统中，通过配置接口，可进行数据库、分站类型及模拟量等不同配置程序功能设计［4］。

3系统技术指标参数

矿山工程机械远程监控与智能化系统设计中主要设计参数为:①温度:工作温度保持为－20～50℃;存储温度保持为－25～70℃;②电源:系统电源功率低于60W，交变湿热不低于95%(30～60℃);③重量:部件重量低于12kg;④工作时间:无故障平均工作时间不低于2000h。在子系统影响下，有效处理分析测温及测振等智能仪表数据，确保系统运行更加安全可靠。同时，GPRS无线网络运输要采用三级网络控制系统，一层为设备层，包含现场设备、传感器及仪表等;二层为控制层，包含PLC系统与控制箱柜;三层为信息监控层，包含工业交换机、计算机、视频服务器等。

4远程监控与智能化系统技术应用分析

矿山工程机械运行中，远程监控与智能化系统应用两层网络结构，底层网络采用CAN总线技术;上层网络选用GPRS传输技术。底层系统利用传感器为CAN总线传输各类参数，再将其传送到监测分析嵌入系统。(1)工程机械性能检测与分析系统。该系统主要是处理相关数据信息，在综合评测工程机械整体运行情况后，便于设备操作人员准确掌握机械使用性能。在实际检测中，如果性能参数发生问题，可利用紧急系统对工程机械进行快速保护。监测分析性能参数主要包含:工程机械发动机转速、运行时间、机油与润滑脂温度、输出电流电压等。只有及时评测这些参数，才能确保系统运行更加稳定。利用GPRS网络传输，将矿山工程机械运行性能检测数据传输到信息化系统中，以便检修人员准确掌握其运行情况，利用GPS定位模块对机械工作位置进行准确定位，及时检测设备是否偏离中心，从而及时进行修复;如果机械损害严重，就要采取自动断电、暂停运行等强行保护措施，以防损害范围扩大［5］。(2)人机页面系统。矿山工程机械运行中，远程监控与智能化系统采用信息化对接的方式，检修人员可利用信息化系统实时查看工程机械运行情况，该页面操作方便、包含大量信息，符合机械设备生产环境使用需求。检修人员可以查询其相应性能参数，并接收远程信息化系统传送的报警信息。另外，在此页面上，操作人员还可及时掌握报警、机械损坏及位置等相关信息。

5结语

随着社会经济的快速发展，在矿山运营管理中，重型机械使用日益广泛。在工程机械运行中，应用远程监控与智能化系统，可确保检修人员实时掌握设备运行情况与性能参数。设备运行出现故障时，能够为用户及时提供应对措施，确保矿山工程机械设备运行更加稳定，实现智能化发展目标，同时系统自身性能得到提高，对矿山工程机械健康稳定运行具有重要作用，因此该系统具有重要的应用价值及广阔的发展前景。

参考文献

［1］杨凤双．机械工程的智能化发展趋势探究［J］．内燃机与配件，2017(21):110－111．

［2］赵汉滋．计算机智能控制技术在工程机械领域中的应用研究［J］．中国设备工程，2017(4):153－154．

作者：李成德 单位：中国神华哈尔乌素露天煤矿选煤厂