矿山资源的开采,关系着矿山企业乃至经济社会发展,而机电设备在开采效率提升中起关键性作用,但由于设备种类繁多、操作难度高,在缺乏有效控制技术的情况下,矿山开采会存在较大成本损耗。为实现矿山开采及运营效率进一步提升,应重视先进远程控制技术的研发与应用,将其与矿山机电设备充分融合,可促进机电设备的远程自动控制功能的完善与提升,创造更大经济效益。
1.远程控制技术运用优势
矿产资源开发,对于经济社会发展意义重大,但经多年开采,矿山开采环境愈加恶劣,开采机械化程度显著提升。大量矿山机电设备的应用,虽缓解了人工开采安全及效率上的不足,但因机电设备仍需人工操控,且开采现场环境复杂,集中管控难度大,无法保证机电设备高效、安全运行。在科技高度发展的今天,矿山机电设备的自动远程控制成为可能,并逐渐向着实用化发展,可实时监控机电设备运行,并根据其运行状况准确下发控制指令,还能将机电设备的指令执行情况予以反馈,进而实现远程自动控制功能。通过构建远程控制网络,可实现众多矿山机电设备的集中控制与管理,机电设备异常与故障得到及时有效的检测,方便设备运维,而且不再受距离限制,更大程度发挥机电设备作用。
2.远程控制系统组成与实现方式
(1)系统组成
在实际应用中,远程控制功能的实现需要借助于完整控制系统,其基本构成为:
一是远程数据的传输模块,其是在检测到矿山机电设备相关数据的基础上,利用互联网技术建立远程数据的传输通道,将机电设备真实数据安全准确传输至控制模块;
二是远程控制终端模块,这也是实现机电设备远程控制的关键,其功用主要是在接收到机电设备数据的同时,通过预先设定算法,对机电设备下发控制指令,以达到机电设备状态自动调整的效果;
三是设备检验及控制模块,主要是用于矿山机电设备关键运行参数的提取,以其作为机电设备自动控制的数据依据,还能够起到控制机电设备运行的效果,这样便可更准确、高效的发现机电设备运行状况变化,达到自动远程控制的目的。
机电设备远程控制系统的结构模式通常分为B/S和C/S两类,B/S模式兼容性强,可借助技术的发展进行完善;C/S模式结构简单,通过client端将访问请求发出,serve端负责反馈结果。两组结构模式结构组成如图1、图2所示。
(2)远程控制实现方式
在矿山开采中,现场环境及机电设备状态均是不断变化的,远程控制实现的关键便在于机电设备及开采现场状况的准确把握,以便于实施精准的控制。在实际应用中,远程控制实现方式主要有如下类别:
一是保持型远程控制,也就是矿山机电设备在执行控制系统指令的过程中,监控设备保持在运行监视状态,基本不干预机电设备的运行控制,仅在出现非常状况时对其予以干预;
二是完成型远程控制,既是矿山机电设备在接收到控制指令直至完成相关操作,在此过程中不接受外部干预,操作完成情况需反馈给机电设备监控系统;
三是人机交换型远程控制,并不单纯执行控制系统下发指令,而是增设了人为操作与自动控制的信息通道,方便操作人员参与机电设备控制;
四是完全型远程控制,对于机电设备而言,该模式多是用于特殊作业,以远程控制的方式,并完全由监控中心加以操控,直至完成该项操作任务。
3.远程控制技术在矿山机电设备中应用
(1)GIS远程控制技术
当涉及到勘探和采集工作时通常需要用到GIS技术,在获取所需数据的基础上进行分析,从中找出开采计划的不足之处及时进行纠正,提高开采计划的可行性。GIS技术优势明显,在矿山机电设备中得到了广泛应用,有利于了解和掌握矿山的地质环境和施工进度等方面的信息。GIS技术对于远程控制系统至关重要,设备的工作效率得到显著提升,同时为工作人员选择设备提供了重要依据。GIS技术还具备一定的定位功能,使得开采质量得到明显改善,充分发挥信息技术的优势,将其与地理信息相结合,实现对机电设备的有效控制。在实际矿山开采中,还可以将GIS技术应用到控制软件方面,机电设备一旦出现运行故障,可在短时间内被发现,以便及时采取解决措施,保障矿山机电设备的稳定运行,进而保证整个矿山开采顺利进行。
(2)物联网远程控制技术
物联网技术能够明显减少矿山机电设备运行对人力的依赖程度,实现远程控制。其主要工作原理在遵守相关协议规定的基础上,利用WSN等先进手段,实现物品之间的连接。形成一个小的互联网,与网路工作原理基本一致。物联网技术融合了感应、定位等诸多先进技术,其应用范围有极大拓展,矿山机电设备工作效率也较大提升。因此在将其应用于矿山机电设备中首要任务就是感知,然后对获取到的各类信息进行处理、运输等,从而达到远程控制的目的。其具体内容为:将不同区域、不同功能(办公、生产等)的局域网进行连接,同时还会用到感应设备,将其安装在机电设备中,能够及时将机电设备的信息反馈到互联网,便于专业人员进行合理分析,对机电设备的运行状况做出判断,及时采取措施,有效预防矿山开采安全事故。
(3)PLC远程控制技术
PLC是一种电子操作系统,主要涉及到数字运算和编程等方面,在工业中得到广泛使用。在进行矿山机电设备远程控制过程中引入PLC明显改善原有管理方式的不足。与此同时,PLC操作难度较低,对工人技术要求不高,投入成本也不高,不易受到外界因素的干扰,特别适用于机电设备控制等方面。比较常见的种类有固定式和组合式。固定式的PLC不便拆卸,涉及到的零部件主要有电源、面板和CPU板等;组合式PLC装配比较灵活,根据不同的工作需要可以有多种组合方式,涉及到的零部件主要有机架、内存和CPU板等。
PLC在进行内部运算时通常会用到储存器,然后在此基础上编程,实现定时和控制等功能并将相关内容输出,有效提高了设备控制管理水平。总体来说,PLC远程控制技术的可操作性强,还可以用于温度控制和定位,大大减少机电设备运维的人力消耗,节约了矿山开采总体成本。
4.结束语
综上所述,为促进矿山开采效率及安全性提升,远程控制技术与矿山机电设备的有效结合是关键所在,较为典型的有PLC、GIS、物联网等远程控制技术,可实时有效的监控矿山开采状况,并可自动完成机电设备操作,不仅缩减矿山开采人工成本开支,而且有效缓解开采安全压力,提高矿山企业的安全与经济效益。
摘要：本文在分析远程控制技术运用优势基础上,对其系统组成与实现方式予以探讨,并着重分析GIS、PLC以及物联网远程控制技术的应用,旨在提高矿山开采效益。
关键词：矿山机电设备,远程控制技术,应用
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