煤矿智能化机电设备维护浅析

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摘要：煤矿智能化开采得益于大量智能化机电设备的使用，因此，保证智能化机电设备的正常运行对于安全开采十分重要。通过分析智能化机电设备的特点，探讨了智能化机电设备的维护要点，可以为智能化开采提供一定的技术指导。

关键词：煤矿开采；智能化开采；机电设备；运行维护

为了实现煤矿开采由劳动密集型到技术密集型的转变，越来越多的煤矿开始推进智能化开采。通过采用智能化开采技术，煤矿的开采效率得到大幅度提高，安全状况得到了极大的改善。智能化开采技术的实现依赖于大量智能化机电设备的使用，例如智能化液压支架、智能化采煤机等[1-3]。智能化开采处于起步阶段，经验比较少，导致在开采时智能化机电设备故障频发，不利于煤矿的安全高效开采。针对这种情况，需要做好智能化机电设备的维护工作。本文分析了煤矿智能化机电设备的特点，探讨了煤矿智能化机电设备的维护要点。

1煤矿智能化机电设备特点分析

煤矿智能化开采的关键在于成套的智能化机电设备，而智能化机电设备主要是由常规的设备加上智能控制系统组成。智能控制系统是机电设备智能化的关键，主要由各种精密设备和系统软件组成。下面将重点分析煤矿智能化机电设备的特点。

1.1硬件特点

与传统的机电设备相比，智能化机电设备使用了较多的控制元件，主要是微处理器、传感器和控制电机。微处理器的作用主要是接收传感器采集到的数据，并形成相应的指令发送给控制电机来实现对机电设备运行状态的调节。传感器的主要作用是采集设备运行过程中的一些状态参数，例如位置、角度等。控制电机的主要作用是实现对设备运行状态的纠正，例如位置调整[4]。传感器采集的参数可为控制电机的动作提供控制参数。由此可见，传感器的数据采集精度和控制电机的灵敏性是智能化开采实现的关键。值得注意的是，传感器和控制电机都是弱电设备，在井下很可能因受到电磁的干扰而存在控制失灵的风险。造成这种现象的主要原因是机电设备在运行时会产生较大的电磁干扰，从而影响控制信号的传输灵敏度。此外，井下粉尘浓度和湿度过高的情况，也会影响传感器和控制电机的正常运行。

1.2软件特点

智能化机电设备的智能主要体现在设备中使用了智能化算法。这些算法主要体现在设备运行状态的控制和数据采集中。所谓智能化算法就是根据过去的一些数据进行学习，从而预测未来的某些状态参数，包括人工神经网络算法、模糊算法和混沌算法等。为了更方便地使用这些算法，在一些智能化机电设备中都将这些算法集成形成相应的软件。通过设定软件上某些参数，就可实现对智能化机电设备状态参数的调节和控制。值得注意的是，由于现场情况比较复杂，需要学习的参数比较多，这使得某些算法并不能完全满足井下复杂的应用需求。为了保证机电设备运行状态控制的实时性，所使用的微处理器具有较强的处理能力。图2为智能化开采控制软件示意图。

2煤矿智能化机电设备维护要点分析

以上分析了煤矿智能化机电设备的主要特点。在日常运行过程中，为了保证煤矿智能化机电设备的正常运行，需要根据实际情况进行相应维护。维护主要可分为硬件维护和软件维护两方面，下面将对其分别介绍。

2.1硬件维护要点

在煤矿智能化机电设备维护过程中，要重点维护智能化控制系统的硬件，主要从以下几方面出发：a)监测所有传感器的运行情况。在智能化开采过程中，一些传感器很可能与煤壁发生碰撞而损坏，少量的传感器损坏虽然不影响设备的正常运行，但是会影响对设备运行状态控制的精度，例如，机电设备的某个位置传感器损坏会导致设备位置控制出现较大的偏差。一旦发现传感器损坏，应立即停机更换，为了保证效果，应采用相同型号的传感器。b)测试控制电机运行的灵敏度情况。要测试电机接受信号的延迟情况及控制的偏差情况。信号延迟过大时，应缩短通信距离或更换通信形式，例如采用光纤进行数据传输。当控制出现较大偏差时，应找出原因，通常情况下可能是由于电磁干扰过大和一些设备使用时间过长而出现了不同程度的损坏。c)测试微处理的抗干扰情况。针对微处理输出的信号误码率较高的情况，要增加电磁信号屏蔽设施。由于中国煤矿智能化机电设备处于开始研发阶段，一些设备的兼容性还存在一定的问题，在维护时要充分考虑到这一点。针对这些问题，要持续改进，尽量实现标准化，以实现中国智能化开采的快速发展。

2.2软件维护要点

与硬件维护相比，软件维护要难得多。造成这种现象的主要原因是智能化开采中使用的多是定制软件，需根据硬件设备运行情况进行调试运行[5]。智能化机电设备软件的主要功能是根据周围情况进行学习，从而提出最有利于开采的方案。在进行软件维护时，要注意以下几方面：a)检查软件的运行异常记录。在一些情况下，软件会发生一定的异常，而这些异常都会在生产日志中保存下来，通过这些日志就可以查看软件存在的缺陷。针对算法出现的缺陷，应改进算法，以提高算法的稳定性。b)检查软件运行速度。软件运行速度对于控制的实时性非常重要，软件运行速度越快，越不容易出现误操作问题。对于软件运行过程中频繁出现卡顿的问题，需要寻找其主要原因，对于由算法造成的，应对代码进行全面优化。由于煤矿智能化机电设备的运行状态比较复杂，一些算法难以进行有效学习。为此，需要根据智能化机电设备运行的实际情况，不断地调节某些参数，从而使设备运行状态达到最佳。对于设备故障情况的参数，要及时校正，以免设备在故障状态下运行。考虑到软件维护的困难性，工程师在维护时应该逐渐积累经验。

3结语

随着智能化时代的到来，越来越多的领域实现了智能化生产，煤炭行业也不例外。智能化开采的关键在于智能化设备的使用。考虑到煤矿井下恶劣的环境，为了保证智能化机电设备的正常运行，应做好智能化机电设备的运行维护工作。与传统机电设备相比，智能化机电设备使用了较多的控制元件，主要是控制电机、传感器和微处理器。智能化机电设备的智能主要体现在设备中使用了智能化算法。这些算法主要体现在设备运行状态的控制和数据采集中。在日常运行过程中，为了保证智能化机电设备的正常运行，需根据实际情况进行相应维护，主要可分为硬件维护和软件维护两方面。

参考文献：

［1］马国英.煤矿智能化开采技术质量研究［J］.中国石油和化工标准与质量，2021，41(12)：177-178.

［2］宋文杰.煤矿智能化开采技术现状及展望［J］.低碳世界，2021，11(6)：93-94.

［3］冯家良.煤矿智能化开采关键核心技术分析［J］.当代化工研究，2021(10)：17-18.

［4］王国亮.煤矿自动化智能化开采体系研究［J］.中国石油和化工标准与质量，2021，41(9)：97-98.

［5］徐国强.智能化开采要补上“短板”［N］.中国煤炭报，2021-04-15(3).

作者:王世杰 单位:华阳新材料科技集团有限公司二矿