礦山資源的開采,關系著礦山企業乃至經濟社會發展,而機電設備在開采效率提升中起關鍵性作用,但由于設備種類繁多、操作難度高,在缺乏有效控制技術的情況下,礦山開采會存在較大成本損耗。為實現礦山開采及運營效率進一步提升,應重視先進遠程控制技術的研發與應用,將其與礦山機電設備充分融合,可促進機電設備的遠程自動控制功能的完善與提升,創造更大經濟效益。
1.遠程控制技術運用優勢
礦產資源開發,對于經濟社會發展意義重大,但經多年開采,礦山開采環境愈加惡劣,開采機械化程度顯著提升。大量礦山機電設備的應用,雖緩解了人工開采安全及效率上的不足,但因機電設備仍需人工操控,且開采現場環境復雜,集中管控難度大,無法保證機電設備高效、安全運行。在科技高度發展的今天,礦山機電設備的自動遠程控制成為可能,并逐漸向著實用化發展,可實時監控機電設備運行,并根據其運行狀況準確下發控制指令,還能將機電設備的指令執行情況予以反饋,進而實現遠程自動控制功能。通過構建遠程控制網絡,可實現眾多礦山機電設備的集中控制與管理,機電設備異常與故障得到及時有效的檢測,方便設備運維,而且不再受距離限制,更大程度發揮機電設備作用。
2.遠程控制系統組成與實現方式
(1)系統組成
在實際應用中,遠程控制功能的實現需要借助于完整控制系統,其基本構成為:
一是遠程數據的傳輸模塊,其是在檢測到礦山機電設備相關數據的基礎上,利用互聯網技術建立遠程數據的傳輸通道,將機電設備真實數據安全準確傳輸至控制模塊;
二是遠程控制終端模塊,這也是實現機電設備遠程控制的關鍵,其功用主要是在接收到機電設備數據的同時,通過預先設定算法,對機電設備下發控制指令,以達到機電設備狀態自動調整的效果;
三是設備檢驗及控制模塊,主要是用于礦山機電設備關鍵運行參數的提取,以其作為機電設備自動控制的數據依據,還能夠起到控制機電設備運行的效果,這樣便可更準確、高效的發現機電設備運行狀況變化,達到自動遠程控制的目的。
機電設備遠程控制系統的結構模式通常分為B/S和C/S兩類,B/S模式兼容性強,可借助技術的發展進行完善;C/S模式結構簡單,通過client端將訪問請求發出,serve端負責反饋結果。兩組結構模式結構組成如圖1、圖2所示。
(2)遠程控制實現方式
在礦山開采中,現場環境及機電設備狀態均是不斷變化的,遠程控制實現的關鍵便在于機電設備及開采現場狀況的準確把握,以便于實施精準的控制。在實際應用中,遠程控制實現方式主要有如下類別:
一是保持型遠程控制,也就是礦山機電設備在執行控制系統指令的過程中,監控設備保持在運行監視狀態,基本不干預機電設備的運行控制,僅在出現非常狀況時對其予以干預;
二是完成型遠程控制,既是礦山機電設備在接收到控制指令直至完成相關操作,在此過程中不接受外部干預,操作完成情況需反饋給機電設備監控系統;
三是人機交換型遠程控制,并不單純執行控制系統下發指令,而是增設了人為操作與自動控制的信息通道,方便操作人員參與機電設備控制;
四是完全型遠程控制,對于機電設備而言,該模式多是用于特殊作業,以遠程控制的方式,并完全由監控中心加以操控,直至完成該項操作任務。
3.遠程控制技術在礦山機電設備中應用
(1)GIS遠程控制技術
當涉及到勘探和采集工作時通常需要用到GIS技術,在獲取所需數據的基礎上進行分析,從中找出開采計劃的不足之處及時進行糾正,提高開采計劃的可行性。GIS技術優勢明顯,在礦山機電設備中得到了廣泛應用,有利于了解和掌握礦山的地質環境和施工進度等方面的信息。GIS技術對于遠程控制系統至關重要,設備的工作效率得到顯著提升,同時為工作人員選擇設備提供了重要依據。GIS技術還具備一定的定位功能,使得開采質量得到明顯改善,充分發揮信息技術的優勢,將其與地理信息相結合,實現對機電設備的有效控制。在實際礦山開采中,還可以將GIS技術應用到控制軟件方面,機電設備一旦出現運行故障,可在短時間內被發現,以便及時采取解決措施,保障礦山機電設備的穩定運行,進而保證整個礦山開采順利進行。
(2)物聯網遠程控制技術
物聯網技術能夠明顯減少礦山機電設備運行對人力的依賴程度,實現遠程控制。其主要工作原理在遵守相關協議規定的基礎上,利用WSN等先進手段,實現物品之間的連接。形成一個小的互聯網,與網路工作原理基本一致。物聯網技術融合了感應、定位等諸多先進技術,其應用范圍有極大拓展,礦山機電設備工作效率也較大提升。因此在將其應用于礦山機電設備中首要任務就是感知,然后對獲取到的各類信息進行處理、運輸等,從而達到遠程控制的目的。其具體內容為:將不同區域、不同功能(辦公、生產等)的局域網進行連接,同時還會用到感應設備,將其安裝在機電設備中,能夠及時將機電設備的信息反饋到互聯網,便于專業人員進行合理分析,對機電設備的運行狀況做出判斷,及時采取措施,有效預防礦山開采安全事故。
(3)PLC遠程控制技術
PLC是一種電子操作系統,主要涉及到數字運算和編程等方面,在工業中得到廣泛使用。在進行礦山機電設備遠程控制過程中引入PLC明顯改善原有管理方式的不足。與此同時,PLC操作難度較低,對工人技術要求不高,投入成本也不高,不易受到外界因素的干擾,特別適用于機電設備控制等方面。比較常見的種類有固定式和組合式。固定式的PLC不便拆卸,涉及到的零部件主要有電源、面板和CPU板等;組合式PLC裝配比較靈活,根據不同的工作需要可以有多種組合方式,涉及到的零部件主要有機架、內存和CPU板等。
PLC在進行內部運算時通常會用到儲存器,然后在此基礎上編程,實現定時和控制等功能并將相關內容輸出,有效提高了設備控制管理水平?？傮w來說,PLC遠程控制技術的可操作性強,還可以用于溫度控制和定位,大大減少機電設備運維的人力消耗,節約了礦山開采總體成本。
4.結束語
綜上所述,為促進礦山開采效率及安全性提升,遠程控制技術與礦山機電設備的有效結合是關鍵所在,較為典型的有PLC、GIS、物聯網等遠程控制技術,可實時有效的監控礦山開采狀況,并可自動完成機電設備操作,不僅縮減礦山開采人工成本開支,而且有效緩解開采安全壓力,提高礦山企業的安全與經濟效益。
摘要：本文在分析遠程控制技術運用優勢基礎上,對其系統組成與實現方式予以探討,并著重分析GIS、PLC以及物聯網遠程控制技術的應用,旨在提高礦山開采效益。
關鍵詞：礦山機電設備,遠程控制技術,應用
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