煤矿电气自动化控制系统优化措施研究

黄林华

天地（常州）自动化股份有限公司  江苏常州  213000

摘要：随着科学技术的不断进步，煤矿电气设备的使用已成为当今社会不可或缺的组成部分。它们的使用不仅可以提高煤炭的质量，还可以降低成本，提高企业的经济效益。因此，要增加对电气设备控制系统的投入，不断改进其使用，以满足当前的社会需求，并不断创新，以实现更高的经济效益。通过不断改善和完善，可以大幅度增加它的使用价值。基于此，本文后续就煤矿电气自动化控制系统优化措施展开相关探究，希望为我国相关领域实现高质量发展提供更多参考。

关键词：煤矿；电气自动化；控制系统；优化措施

中图分类号：TD67文献标识码：A

引言

随着社会的不断进步，人们对煤矿生产提出了更高的要求，特别是在电气设备方面。电气设备自动化是提高煤矿生产效率和安全的重要途径之一，电气自动化控制系统不仅是一种先进的技术，还是一个复杂的系统。在当前时代，为了实现煤矿的可持续发展，必须要加强对电气自动化控制系统的研究。为了促进我国煤矿的可持续发展，对煤矿电气自动化控制系统的优化措施展开研究，既是煤矿发展的要求，也是我国国民经济发展的要求。

1 煤矿电气自动化控制系统构造

煤炭企业的可持续发展至关重要，直接关系到整个社会经济的发展。为了实现煤炭行业的可持续发展，要将现代技术应用于煤炭行业，实现煤矿电气设备的智能化和自动化操作[1]。目前，部分电子设备已经被运用到煤矿生产中，为煤矿智能化打下了一定的基础。

煤矿电气自动化控制系统的建设一般包括以下部分：（1）信息采集系统。井下安装各种传感器，采集矿井瓦斯浓度、温度、湿度、风速、瓦斯浓度等参数信息，并传输至地面控制中心。（2）监控系统。在地面控制中心，监控软件平台用于监控井下的各种数据和视频图像，同时设置警告和报警值。（3）控制系统。利用可编程逻辑控制器（PLC）、分布式控制系统（DCS）、工业计算机等实现对各种井下设备的自动化控制，如通风系统、输送系统、排水系统、照明系统等。（4）执行系统。执行系统包括各种受控设备，如风扇、输送机、水泵、通风门等，并根据控制系统的指令进行操作。（5）安全保护系统。当监控系统检测到异常时，安全保护系统自动启动安全保护措施，如停电、设备停机等。（6）导航系统。主要利用激光雷达等技术实现井下矿车的自动避障和导航。（7）通信网络。主要采用Device Net网络，连接井上和井下的通信网络，实现信息的可靠传输。通过这些系统的有机协同，可以实现对煤矿生产过程的监控和优化，达到自动化和智能化的目的。

2 煤矿电气自动化控制系统优化的重要性

2.1 提高工作效率

通过将自动化控制技术应用于煤矿电气设备，相关人员可以实现控制技术的正常运行和煤矿电气设备的不间断运行，从而促进煤矿工作的不断发展。与人力相比，新技术的应用无疑提高了煤矿的工作效率。当然，设备的不间断运行会对设备造成损坏并缩短其使用寿命。因此，将自动化技术应用于煤矿电气设备后，相关人员应定期对设备进行维护，防止设备在运行中出现故障，从而确保煤矿工作效率的质的飞跃。在煤矿电气设备的实际操作中，往往给矿工带来一定的困难。因此，相关人员频繁的操作失误导致经济损失增加，甚至人身安全威胁。将自动化技术应用于煤矿电气设备可以实现精确操作，对于设备出现的问题进行精准的捕捉，从而实现对问题的针对性解决，同时也降低了设备使用的难度，这也能提高煤矿的工作效率。

2.2 提高工作安全性

煤矿行业的建筑安全问题一直是社会各界广泛关注的问题。在传统的煤矿开采技术下，无法实现危机预警。矿井内部的危险已经发生，但施工人员仍然浑然不觉，甚至继续在岗位上进行采矿作业，导致施工安全事故频发。它一方面严重威胁着工人的安全，另一方面也不能保证煤矿的经济效益。自动化技术的应用可以充分加强危机预警，避免施工安全问题。煤矿机电自动化设备可以观察和分析工作环境，有效预警施工危机，使施工人员及时撤离，将危险系数控制在最小范围内，为操作人员安全保驾护航。另外，自动化技术的应用对开采成本的降低、经济产出的提升等都具有重大作用。

3 煤矿电气自动化控制系统优化措施

3.1 落实改造与维护计划

要保证煤矿的顺利运行，首先要解决好机器安装问题，保证煤矿的平稳运行。一旦这些故障得到解决，就可以实施电气自动化改造，以进一步提高工作的整体效率。为了促进发展，必须认真贯彻绿色建筑的原则，努力实现低碳、节能、降耗的目标，并通过提高电气设备的效率来实现这一目标。当发现任何需要进行但尚未完全按照原计划和计划完成的调整时，应立即将这些调整的信息写入图纸，并向相关的设计师和技术专家提出反馈，保证煤矿电气设备的安全和有效的运营。

3.2 应用矿用防爆变频器

变频调速技术是实现煤矿电气自动化控制的主要手段。其工作原理是通过改变电机的功率频率来实现电机的调速。随着科学技术的发展，变频器已逐渐成为煤矿电气自动化控制系统的重要设备。变频器在煤矿电气自动化控制系统中的应用，是为了满足生产需要，实现对电机运行状态的有效控制，提高煤矿生产效率和质量。矿用防爆变频器能满足煤矿电气自动化控制系统的功率和性能要求，具有较高的安全性和可靠性。因此，应选择合适的矿用防爆变频器。矿用防爆变频器通常由变频控制系统、电源单元和电源模块组成。变频控制系统是矿用防爆变频器的核心部件。选择矿用防爆变频器时，应确保具有良好的运行性能，如绝缘性能、散热能力和抗干扰能力等，另外，还需要选择合适的功率单元。

3.3 注重培训和技术支持

培训是提高员工技能和知识的关键一步，煤矿需要为员工提供全面的培训计划，涵盖自动化设备的操作、维护和故障排除等方面。培训内容应针对不同的职位和职责进行定制，以确保每位员工都有能力处理自动化系统。通过系统的培训，员工将更加熟悉自动化设备的工作原理和操作程序，从而提高工作效率和质量[2]。此外，建立健全的技术支持体系也至关重要。技术支持团队应具有丰富的经验和专业知识，能够快速响应和解决系统运行问题和故障，提供技术支持，并回答用户问题，提出解决方案，并及时进行系统升级和优化。通过技术支持团队的专业服务，煤矿能够及时应对系统运行中的挑战，保障生产的连续性和稳定性。

3.4 发展煤矿机电一体化技术

煤矿机电一体化技术是指利用现代信息技术，在现有基础设施上连接或并联各种必要的机械、电子、控制、计算机等应用软硬件，将煤矿机电自动化技术与计算机网络控制技术有机融合。煤矿机电一体化技术利用中央控制系统和各种信息交换机和传输网络，有效监控矿井内相关设备的运行和性能，提高了运行过程的可视性。（1）可以实现井下电气设备的有序协调和协同运行。（2）能及时发现设备问题，解决施工隐患，具有很强的智能性。（3）煤矿机电一体化技术在信息收集、整理、保存方面也有较大作用，能为设备升级运行提供数据库支持，具有较高的综合化性能。

结束语

综上所述，随着科学技术的不断发展，我国煤矿生产行业得到了快速发展。然而，通过对煤矿电气自动化控制系统运行情况的分析，揭示了一系列问题，如电气自动化控制体系不完善，不能满足煤矿生产的要求。针对这些问题，需要采取优化措施，确保电气自动化控制系统的可靠性和稳定性。

参考文献：

[1] 薛强强. 煤矿电气自动化控制系统优化设计分析 [J]. 内蒙古煤炭经济, 2020, (23): 35-36.

[2] 张浩璐. 煤矿电气自动化控制系统优化设计 [J]. 能源与节能, 2019, (05): 170-171.