智能控制在矿山机电一体化系统中的应用

韦海

摘 要：机电设备是矿山企业的核心设备，广泛应用于各类矿山工程中。传统的矿山机电设备控制难度较大，往往需要花费较多的人力，使得矿山工程开采成本上升。智能化时代，各类矿山工程开始引进和运用机电一体化系统，而智能控制技术可以提升设备的智能化控制水平和协同工作效果。因此，本文分析了常见的智能控制系统，探究了智能控制在矿山机电一体化系统中的具体应用，以期提升我国矿山工程生产效率和安全水平。

关键词：智能控制;机电一体化系统;矿山工程;设备寿命;使用效率

中图分类号：TH-39;TD67文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）08-0073-03

Application of Intelligent Control in Mine Mechatronics System

WEI Hai

（Pangang Group Engineering Technology Co.， Ltd.，Panzhihua Sichuan 617009）

Abstract： Electromechanical equipment is the core equipment of mining enterprises and is widely used in various mining projects. Traditional mine mechanical and electrical equipment is difficult to control， and often requires more manpower， which increases the mining project mining cost. In the era of intelligence， various mine projects have begun to introduce and use mechatronic systems， and the intelligent control technology can improve the intelligent control level of the equipment and the effect of collaborative work. Therefore， this paper analyzed common intelligent control systems， and explored the specific application of intelligent control in mine mechatronics systems， with a view to improving the production efficiency and safety level of mining engineering in China.

Keywords： intelligent control;mechatronics system;mine engineering;equipment life;use efficiency

智能控制系統利用智能控制技术，可以对设备进行自动化控制。自动化设备可以进行自动化操作，完成一系列工程动作。长期以来，受科技发展水平限制，智能控制理论一直无法得到全面的实现和普及[1]。近年来，随着机器人和计算机等技术的突飞猛进，智能控制技术获得前所未有的发展。在矿山开采工程中，许多传统设备积极引入智能控制技术，运行效率显著提高。为此，矿山企业的相关人员要深入了解智能控制技术，将其引入机电设备中，提升设备智能控制水平。

1 常见的智能控制系统

要想实现机电设备的智能控制，人们必须构建智能控制系统，其所需的技术较为广泛，因此往往涉及诸多学科的内容[2-5]。一般来说，不同的智能控制系统有不同的需求，人们要根据系统需求来选择组件，最终实现智能化控制目标。当前，智能控制系统主要有三种。

1.1 分级控制系统

分级控制系统往往以不同分级为基础，实现其智能控制目标。这一系统往往具有两大组成部分，一是自动适应控制系统，二是自组织控制系统[6-7]。在分级控制系统中，不同的分级具有不同的功能。一般而言，在构建分级系统时，等级分为三个类型，即组织级、协调级、执行级[8-10]。分级控制系统的不同等级往往会依据自身的目标对不同刺激做出反应，最终实现整个系统的控制目标。

1.2 学习控制系统

学习控制系统不依赖人工编写的程序，可以立足于自身的运行性能，综合分析接收到的数据，做出相应的控制。这一系统往往依赖两大功能，一是自主调节功能，二是动作控制功能。如果双管齐下，学习控制系统就能实现既定的智能控制目标[11-13]。

1.3 专家控制系统

设计时，专家控制系统充分融入相关领域专家的集体智慧结晶，对智慧成果进行全面处理并输入计算机系统，最终对其进行重构。计算机收到刺激或指令后，专家控制系统就会利用其存储的专家经验，对这些刺激和指令进行识别。这一系统的处理结果综合了机器的优势和人的经验优势，可以达到最佳处理效果[14-15]。

2 智能控制在矿山机电一体化系统中的应用

2.1 智能控制系统组成

智能控制系统依赖两大技术，即计算机技术和网络技术。温度传感器、采集站和通信设备等是智能控制系统的核心组成部分，是对机电设备进行自动控制的重要基础。智能通信设备可以同步采集站收集的信息，及时传送给中心计算机并在最短的时间内呈现给终端管理人员。接收到信息数据后，管理人员能够据此来判断整个系统的运行状态。如果日后设备出现运行故障，人们就能在最短的时间内找出处理方案。总之，智能控制系统有效提高了矿山机电一体化系统的运行效率和整个矿山工程的开采效率[16-17]。

2.2 智能点检系统

根据运行状态的差异，智能点检系统主要分为两种类型，一是离线点检，二是在线点检[18-19]。离线点检往往借助点检仪，把事先收集的数据录入检测仪中，再借助检测仪来全面上传数据。数据上传到计算机系统后，进行全面计算和分析，输出设备障碍数据。点检仪可以在无网络状态下使用，因此整个系统的运行信息都可以在需要时及时呈现。在线点检中，数据采集完后，往往根据性质差异，将其进一步划分为不同类型，如记录数据、测量数据。在线点检可以监测任何时间段的设备运行情况，所有监测数据都会在第一时间传回中心系统[20-21]。

2.3 智能点检系统的层次

智能点检系统的功能十分广泛，包括统计分析、任务管理、工作计划等。从业务范围来看，智能点检系统分为三大模块，即系统维护、工作管理、基础数据管理[22-23]。每个模块都可以根据自身特点，进行相应操作。当前，智能点检系统分为三个层次：建立数据库;构建操作模型，完成各项智能控制任务;充分融合数据库的功能，不断提升智能化管理水平。数据库建立后，要合理安排点检任务，进行后续追踪。

2.4 智能控制在采矿中的运用

矿山机电设备安装智能控制系统后，设备运行数据可以进行同步传输，有助于全面掌握设备运行情况。如果有效利用通信技术将数据传输到计算机控制系统，智能控制系统就会自动分析矿山开采状况，进行反馈，提升矿山机电一体化系统的运行效率。为了实现这一目的，点检人员必须充分利用智能控制系统[24-25]，提高点检质量，避免出现遗漏和失误。

矿山机电设备要提升智能控制技术的应用水平，提高采矿效率。智能控制系统根据人工程序来控制设备，使其密切配合。

如果在采矿过程中遇到意外状况，专家控制系统能够在最短的时间内采集现场数据，提取已有经验，进行问题综合分析，提出解决方案，最终有效控制矿山工程运行中的不确定因素。

3 结语

智能化时代，各类矿山工程开始将智能控制技术应用于机电一体化系统中，从而提升设备的智能化控制水平和协同工作效果。礦山工程对我国能源供给影响较大。当前，智能控制系统的开发水平不断提升，矿山机电一体化系统要大力应用智能控制技术，提高自身智能化和自动化水平，保障我国矿山开采安全，同时提高开采效率[26-27]。

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