智能化技术对煤矿机电运输系统优化提升的推动作用.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 18 日 作者简介：江濠宇（1987），男，汉族，河北邯郸人，本科，冀中能源峰峰集团，研究方向为煤矿机电。-71-智能化技术对煤矿机电运输系统优化提升的推动作用 江濠宇 冀中能源峰峰集团有限公司，河北 邯郸 056000 摘要：摘要：随着我国的生产经济不断发展，人们对于资源的需求量不断的增加。煤炭作为我国生活生产的基本能源之一，其生产条件和生产系统对整个资源的开采和运用有着非常重要的作用。在煤矿生产过程中，机电运输系统掌握着整个生产过程中的运输质量，对于整个生产过程来说有着不同寻常的意义。传统的煤矿机电运输系统中总会出现多种多样的风险和安全事故，而在智能化技术和互联网的发展下，通过现代化智能的改善能够极大的提升整体运输系统的功能性。解决传统机电运输中的问题。本文结合智能化技术对煤矿机电运输系统优化提升所起到的推动作用进行分析，并提出一些可实施的完善创新策略，以供参考。关键词：关键词：煤矿智能化；机电运输系统；智能化技术 中图分类号：中图分类号：TD50 1 目前的煤矿机电运输系统发展现状 在煤矿生产中，机电运输系统对于整个生产而言非常的重要，其系统主要是运用机械和电气设备进行物品的运输工作。系统中包含着多项设施的支持，利用传动设备和控制体系能够在生产制造和仓储物流中进行物料或者货物的输送。在煤矿生产中，运输系统的传送带主要是起到煤炭运输的作用，在此情况下，通过生产线和仓储场地之间的联系，输送机和滚筒输送机能够在短距离和中等负载的距离下进行科学的运输工作。在此过程中，相关人员将煤矿机电运输系统进行了不断的完善，运用可编程逻辑控制器来控制整体运输系统的开启和停运。实际运行时利用监控系统和数据采集功能来监测整个机电运输系统的工作状态，通过传感器和反馈装置来获取整个运输设备的实时数据，做到远程监控的情况下，也能够操控电力系统，源源不断的为机电运输设备提供电力支持。在当下的机电运输系统发展过程中，结合自动化智能控制系统实现自动化操作的情况下，也能在远程监测的同时进行设备的状态监测和预防性维修工作。利用变频器的调速功能实现对于整个机电运输设备的灵活控制，提高运输系统能效性的情况下，也能够保障整个煤炭运输工作的安全性能。目前的机电运输系统在原来的基础上提升了整体的传动效率，在掌握精准化和精细化的情况下，利用可持续性发展理念和多种多样的绿色能源，通过风能和光伏技术更好的减少对于传统能源的依赖性。在运用制动能量进行回收时，能够在很大程度上减少能源的浪费情况。极大的提升整体机电运输系统的运行功效。2 智能化对煤矿机电运输系统优化的推动作用 2.1 效率高 将智能化技术运用在煤矿机电运输中，能够使运输的效率更加的提升。利用智能调度系统能够根据实时的数据分析和计算，使整个系统得到良好的优化，在此过程中通过自动化调度体系能够利用智能导航和路径规划算法来优化整体运输的路径，在计算最优运输路径后，能够减少空载运输的发生几率，在此情况下极大的提高了运输设备的整体利用率。另外运用负载感知控制体系能够及时的调整传送带的运输速度，在不同的负载条件下能够有良好的适应能力。在此过程中可以运用传感器的实时监测功能，辅助机电运输设备的状态监控工作，通过远程的控制和协调记录整体运输设备的日常工作数据，避免运输过程中的安全风险和非正常停滞状态出现。2.2 安全性强 在机电运输系统中安装传感器能够更好的保障整体运输中的安全。在积极监测机电运输设备的运行状态，结合周边环境的记录和监测能够及时的发现运输中存在的安全风险和引发事故的源头因素。在机电运输系统中，可以设置应急预警装置，利用自动化的报警系统能够操控集成紧急停机系统，一旦系统检测到有安全隐患或者运行异常的情况发生时将自动停止运中国科技期刊数据库 工业 A-72-输。这项功能能够避免事故的进一步扩大。利用机器视觉技术和激光雷达技术能够更好的对运输路径进行实时的管控作业，避免危急时刻的碰撞和安全风险事故的发生。2.3 成本低 在智能化的机电运输系统中，煤炭能够自动的录入能源管理系统，在此情况下，人员可以通过中心调度来更好的监测整体运输时的能耗情况。优化运输过程和设备管理条件都满足的情况下，可以加入能量回收技术，将制动时产生的能量回收成电能。从而进行二次利用，减少能源的浪费情况。除此之外，相关人员还可以运用智能化的维护系统进行数据分析，在预测相关故障后进行预防性检修和维护工作。降低维护的后续成本，提高设备的整体运行可靠性。系统可以利用自动化的运输流程，减少对于人力物力的支出。在掌控人工成本和项目造价的情况下，实现远程的操作工作。人员在现场的滞留情况减少时，运输系统的灵活性也在不断的增加。从中也可以看出，智能化的技术能够让机电运输系统在整个成本控制中取得显著的效果。3 煤矿机电运输智能化技术主要涵盖 3.1 系统配置 图 1 煤矿机电运输智能化系统 煤矿机电运输智能化系统的技术配置主要是运用plc 实现整个过程中的监测和控制。结合自动调度体系来提升整个运输的效率。在此过程中确定最短的路径，录入智能导航系统和路径规划体系，运用全球定位系统或者是激光定位系统来准确的对整个设备进行精准定位工作。同时建立起通信系统的远程监控点，实现对整个系统的故障诊断和远程信息记录在配备高效的数据传输系统中，确保整个传输传感器的数据和监控信息准确，真实，减少运输系统中的系统配置故障。其智能化系统流程图如图 1 所示。3.2 制动系统 在设计智能辅助制动系统时，首先要实时的监测传送带或者运输设备的实际运输情况。结合负载感知控制调整整个制动的力度，在保障安全和稳定性的情况下，考虑到整个能量回收系统的能效性，将自动产生的能量在此过程中转化成新的能源。增强系统的能源回收率，再将回收的能源储存到电容器中，运用到系统的其他能耗下，此项过程能够依照整个先进的制动算法流程，实时的结合环境条件来优化整个操作体系。3.3 监控系统 在煤矿机电运输系统中也会装有内部的网络系统，结合设备的参数以及各种温度，电流数据实时的采集，监测多项运行的信息。这项工作能够更好的了解设备状态。在进行故障预测时建立起远程的监控平台。运营人员能够从机电运输系统中进行访问和提取。在数据分析的计算过程中，利用人工智能技术结合诊断的数据，可以提前发现系统中存在的故障和安全风险。4 在煤矿机电运输中智能化技术的应用策略 4.1 在矿井提升机系统中的应用 首先，智能化技术运用在矿井提升机系统中可以更好的完善自动化控制，在完成智能调度任务的情况下，对整个提升机的日常作业和设备运行进行全天监测，以优化提升机的运行效率。提升机系统在引入合适的传感器时，要区分负载传感器、温度传感器和振动传感器的不同作用，实时监测提升机的运行状态，并在必要时在系统中进行自动停机，以此来防止故障的发生。除此之外，利用智能分析技术对提升机的运行数据进行科学的计算和分析，实现预测性维护，减少故障停机时间并延长设备寿命。4.2 在矿井井下传送系统中的应用 在井下传送系统中运用智能化技术可以更好地协调运输煤矿或其他矿物，通过路径规划和导航系统提高运输效率。在传送系统中部署传感器和监控设备，实现实时监测设备运行状态、负载情况和环境条件，以保障运输安全。除此之外，一线的煤矿运输工作人员可以利用远程监控和控制技术，远程监视传送系统中国科技期刊数据库 工业 A-73-运行状态，并对运输流程进行调整，从而提高整体运输效率。4.3 在监控监测系统中的应用 智能监控系统可以利用传感器网络监测机械设备的运行情况、矿井环境的各项参数等。通过数据分析和人工智能技术，对运输监测数据进行处理和分析，实现对潜在故障的预警和及时干预，提高矿山的生产安全。除了建立必要的远程监控中心以外，还可以利用云技术实现对煤矿机电运输系统进行不间断的运维保护和可靠性监测，结合反馈的数据信息对系统进行调整和管理。4.4 在皮带运输机中的应用 皮带运输机的智能化运维技术主要运用智能化技术可以改进皮带运输机的控制系统，实现智能化的运输调度，优化运输效率。在此过程中结合传感器技术监测皮带运输机的状态，能够更好地实施预测性维护，发现并修复潜在故障，减少后续人员的维修任务，改变传统的维修工序，应用机器学习和大数据分析，使皮带运输机能够自主识别维护需求，并实现自动化维护调度，大大的减少现场运输工作中的故障发生几率。4.5 在供电系统中的应用 供电系统的能源消耗和供电负载是整体机电运输系统中最大的，为了更好地优化能源分配，实现能源的智能管理和节能减排，利用智能分布技术对供电网络的智能化管理和优化，由此来为整个运输体系提供稳定的供电状态，减少中途作业过程中的停电风险。除此之外还可以整合可再生能源，如太阳能或风能，与供电系统相结合，提高矿山的能源可持续性和绿色发展水平。5 煤矿机电运输系统中智能化技术的创新发展 5.1 实施自动化驾驶 未来，煤矿机电运输系统中的智能化技术创新发展将更好地提高煤矿生产效率、确保矿工安全以及降低运输成本。在此过程中，运输系统可以结合实际的作业现场条件，引入自动化驾驶技术，使运输车辆能够在煤矿区域内自主导航和运输煤炭。除此之外，运输系统还可以使用物联网和传感器技术实现对运输车辆、机械设备以及矿井设备的实时监测。及时发现设备故障、优化运输路线，提高设备利用率和生产效率。5.2 采用虚拟现实技术 目前虚拟现实技术在运输系统中实施实时监测，可以将设备性能数据传输到大数据分析系统中，通过实时分析发现设备性能的异常变化，预测潜在的故障，并在其发生之前采取相应的维护措施。其次还可以利用大数据分析结果对设备的健康状态进行评估，相关人员可以基于大数据分析的结果，制定针对性的预测性维护计划。根据设备健康状态的评估，确定最佳的维护时机，以减少停工时间和维护成本。利用大数据技术实现对运输系统的远程监控和操作，通过远程控制中心，监测设备的运行状况，迅速响应潜在故障，收集、分析和应用新的数据，持续优化预测性维护模型。通过反馈机制，改进算法，使系统不断适应运输系统的变化和发展。从中也可以看出，预测性维护可以避免不必要的计划维护，降低了维护成本，并最大程度地延长设备的寿命。虚拟技术可以模拟和实践，提前识别潜在故障，在设备发生故障之前采取措施，减少停工时间，提高系统的可用性。该技术在保持设备的良好状态，确保设备始终处于高效运行状态，提高生产效率的同时，也在一定程度上减少了突发性的设备故障，降低了事故风险，提高了工作环境的安全性。通过大数据分析技术，实现对运输系统的智能化管理，提高管理决策的科学性和准确性。5.3 完善 5G 通信技术 5G 技术是目前智能化技术中非常热门且速率高的技术之一，它能够提供比之前 3G 技术更高的数据传输速度，支持更大规模、更复杂的数据传输，从而实现实时监控和控制。5G 的低时延特性在煤矿运输远程监控和操作时，实现实时的响应，确保对矿区设备和运输系统的快速反应。该技术不仅支持大规模设备连接，还可以自动连接矿区内的各种传感器、监控设备以及运输系统，实现全面的实时数据采集。在将 5G 技术系统进行完善融合是，可以引入环境感知技术，通过各类传感器监测矿井内部的空气质量、气体浓度、温度等，实现对矿井环境的实时监测，预测和预警矿井内的各种灾害，如瓦斯爆炸、地质灾害等，提前采取措施以保障矿工安全。而目前的运输系统中结合此技术中国科技期刊数据库 工业 A-74-可以将通信技术传输到远程监控中心，使监测人员能够及时了解矿井环境状况，利用图像识别、声音识别等技术，识别矿井内的危险源，避免裂缝、坍塌、溶洞的危险等等，从而降低潜在的事故风险。一旦监测到矿井内出现危险情况，系统可以立即通知相关人员，并采取紧急措施，提高事故响应速度，可以说该技术也是未来运输系统中需要不断完善和更新的重点。6 结语 综上所述，煤矿机电运输系统的现代化发展离不开智能化技术的开发和辅助作用，为了更好地提高系统的运输效率、安全性和可靠性，同时降低了运输成本，就必须不断的研发新型智能技术，引入科学的智能化系统功能，将其运用在实际运输工作中，从而更好地推动煤矿行业的可持续发展。参考文献 1张涛,张延祥.智能化技术对煤矿机电运输的影响J.内蒙古煤炭经济,2023(17).2王鹏.智能化技术对煤矿机电运输的影响J.能源与节能,2022(11).3杨立安.智能化技术在矿井风机故障检测中的应用研究J.电子技术与软件工程,2023(06).4江丽沙.煤矿机电运输中智能化技术的应用J.煤炭新视界,2023(1).5秦晓云.基于智能化技术对煤矿机电运输影响分析J.矿业装备,2023(8).