煤矿机电运输中智能化技术的运用分析
姜蕴航
中煤科工集团沈阳研究院有限公司 辽宁抚顺 113000, 煤矿安全技术国家重点实验室 辽宁抚顺 113122
煤矿机电运输的智能化升级对煤炭生产成本的降低、生产效率及安全性能的提高具有积极意义。在科技日新月异的背景下,智能化技术的应用愈加广泛,尤其是在煤矿机电运输中的运用,为系统和设备的优化升级提供了强有力的技术支撑,推动着煤矿行业的安全稳健发展。
一、智能化技术运用于煤矿机电运输的重要价值
智能化技术在煤矿机电运输中的运用价值主要体现为: ① 降低运输成本。煤矿机电运输对资金的消耗极大,如若运输环节发生突发事故,往往会导致设备的损坏,甚至造成人员伤亡。为降低事故造成的不利影响,既要花费额外资金来修缮或更新设备,也要对伤亡人员的医疗费用予以赔偿[1]。智能化技术在煤矿机电运输中的运用,能有效降低事故发生几率,减少因事故造成的善后资金;同时该技术的运用能通过设备感知煤矿运输所承载的极限,能有效规避运输设备出现半载或空载的情况,实现运输成本的降低。
②提高运输效率。智能化技术在煤矿机电运输中的运用,能通过设备自动化控制、运输流程的优化以及精准调度来实现运输效率的提升。具体来说,在以往的煤矿机电运输环节,多是采用人工操作的方式,效率低且易出错,而智能化技术的运用可以通过程序自动运行的预设来精准调度运输设备,如:利用人工智能、大数据、物联网等先进技术对设备的运输需求、位置信息、运行状况进行实时监测,有效避免拥堵和等待情况的发生,甚至可以利用实时信息与历史数据对未来的运输需求进行预测,辅之以更切合实际的运输计划的合理制定。
③ 确保运输安全。安全运输是煤矿机电运输的首要前提,将智能化技术运用于煤矿机电运输,有助于作业人员通过传感设备、监控设备来实时监测运输设备状况,及时了解设备在压力、温度、速度等方面的变化,及时干预出现的突发情况,如温度或速度超过规定范围等,在此基础上实时定位追踪设备,通过路线的及时规划予以紧急救援[2]。换言之,在因煤矿机电运输设备引发安全事故之前,作业人员可以借助智能化技术来及时消除潜在的危险因素,确保运输的安全。
二、煤矿机电运输中智能化技术的运用实践
煤矿机电运输中智能化技术的运用实践主要可以从如下几方面进行分析:
(一)供电系统方面
对于煤矿机电运输而言,其核心动力就是供电系统,而智能化技术在供电系统中的运用,对运输系统可靠性及效率的提高具有积极作用。具体言之,传统的供电系统多是人工巡检的方式进行监测,有一定的滞后性,通过智能化技术的运用,能对系统的功率、电流、电压进行实时不间断监测,针对出现的异常波动情况,系统能及时捕捉和预警,并立即采取对应措施,以免故障进一步扩大,确保系统安全。同时通过智能技术的运用,能借助机器学习算法与大数据分析进行供电系统异常情况的及时识别和预警,并提出检查与处理;或者是对比分析实时数据与历史数据,对运输设备的故障风险、老化趋势进行预测。如此一来,不仅能有效避免突发性故障的出现,还能促进供电系统可靠性的提升,确保运输系统运行的稳定和安全。此外,以往的故障诊断需要专业人员花费许多的精力和时间来排查故障,而智能化技术的运用能对故障的位置、类型进行自动识别,提供精准的维修建议与诊断结果,即:针对供电系统出现的故障,通过故障前后数据的分析来确定故障点,并围绕故障的类型给予相应的维修方案,有效避免人为的误判,促进故障处理效率的提高 [3]。当然智能化技术的运用也能结合需求进行电力分配的动态调整,如:在煤矿机电运输过程中,针对低峰期,系统可以通过供电量的减少来实现能耗的降低;针对高峰期,系统则可通过供电策略的自动提哦啊正来适当增加设备供电功率,使设备始终处于正常的运转状况。
(二)提升机方面
提升机中智能化技术的运用实践具体表现为控制器、变频器、编程控制方式的使用上。作为智能化技术的重要构成元素,控制器能通过对控制算法、监测设备、传感器等功能的集成,对提升机的工况与运行状况进行实时监测,在此基础上通过对传感器数据的收集与处理,有效实现对提升机的故障预警、故障诊断与自动控制。譬如:系统能根据控制器所检测的异常情况进行自动预警,辅之以运行参数的调整、停机等相应措施的采取,确保设备运输的稳定及安全。变频器也是构成智能化技术的重要元素,能通过电机电压和频率的改变来实现对提升机运行速度的控制,即:以实际需要为依据,对电机转速进行调整,使其能更好地适应不同的工作条件与运输负载 [4]。作业人员可以通过对变频器的有效利用来充分发挥出提升机的功能,如负荷适应、速度调节、平稳起停等,实现高效运输。另外,传统的提升机多是通过人为手动操作进行机械传动装置、物理开关的控制,而智能化技术在提升机中的运用,能借助编程方式实现控制逻辑,实现自动化和智能化操作,如:利用编写程序来实现负荷控制、自动起停等功能,实现安全且高效地运输。
(三)皮带传输机方面
智能化技术在皮带传输机方面的运用,主要就是将温度类、速度类、张力类、烟雾类等各种类型的传感器安装在皮带传输机关键部位,在此基础上对系统的实际运行状况进行监测,针对出现的异常情况进行及时识别和处理,确保传输机运行的安全和高效。通常温度传感器主要是对皮带传输机的温度进行实时监测,系统通过对温度数据的实时获取来分析温度变化,及时捕捉和识别出异常升高的温度,针对超过预设阈值的情况及时预警,防止因温度过高导致火灾或皮带破损、老化等情况。速度传感器主要是对皮带传输机的运行速度进行实时监测,使其始终控制在 3~5m/s 的范围,针对出现异常波动的速度,系统利用数据分析模块进行分析和识别,并及时发出预警,防止因速度异常造成安全隐患或物料输送被迫中断等情况的出现。张力传感器主要是对皮带传输机的张力状况进行实时监测,使其始终保持适当的张力进行运行 [5]。张力传感器能及时捕捉张力异常波动的皮带,借助数据分析模块进行分析和识别,辅之以预警信号的发出,有效避免因张力过度或不足而导致皮带的运行缓慢或损坏。烟雾传感器主要是对皮带传输机的烟雾情况进行实时监测,通过对异常升高的烟雾浓度的捕捉和分析,及时切断电源或激活洒水灭尘装置来实现冒烟保护,防止火灾的发生,确保煤矿机电设备的稳定运行。
结束语:
总之,作为煤炭生产必不可少的环节,煤矿机电的运输涉及节能环保、安全生产等方面的一系列关系,关系到企业市场竞争力与经济效益的提高,需要通过技术的创新运用来实现安全稳定的运输。智能化技术在煤矿机电运输中运用,能推动智能化、自动化、高科技机电运输系统的构建,实现运输效率的提升和运输成本的降低,促进煤矿行业的绿色、智能、安全发展。
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作者简介: 姜蕴航(1990-),男,汉族,辽宁省抚顺市,研究生,工程师研究方向:煤矿安全产品研发与设计。