摘 要：机电运输在煤矿生产中发挥着重要的作用。随着人工智能的兴起，煤矿机电运输也在逐步实现智能化。通过分析煤矿智能化技术在机电运输中应用的优势，重点分析了智能化技术对煤矿机电运输的具体影响，可以为煤矿机电运输的智能化提供一定的参考。
关键词:煤矿开采;智能化技术;机电运输;
Influence of Intelligent Technology on Mechanical and Electrical Transport in Coal Mines
WANG Peng
Construction Brigade of Transport Work Area, No.2 Coal Mine, Shanxi Huayang Group New Energy
Co, Ltd.
Abstract：Mechanical and electrical transport plays an important role in coal mine production. With the rise of artificial intelligence,the mechanical and electrical transport of coal mines is also gradually becoming intelligent. By analyzing the advantages of the application of intelligent technology in mechanical and electrical transport in coal mines, this paper focused on the specific impact of intelligent technology on mechanical and electrical transport in coal mines, which can provide some reference for the intelligent of mechanical and electrical transport in coal mines.
Keyword：coal mining; intelligent technology; mechanical and electrical transport;
在煤矿井下生产过程中，需要不断地运输设备、人员及材料。矿井运输系统是煤矿井下对于生产而言最为关键的系统。运输物体的性质不同，所采用的设备也不同。煤矿重要的运输设备有矿井提升机、电机车、皮带输送机等。在以往的生产中，由于各种原因，运输过程中经常会发生各种安全事故，严重影响了煤矿生产的效率和安全性[1,2,3]。随着人工智能时代的到来，煤矿开始进行智能化建设，煤矿机电运输设备也正在经历智能化改造。本文围绕智能化技术应用于机电运输中的优势展开论述，重点探讨了智能化技术对煤矿机电运输的影响。
1 煤矿智能化技术应用于机电运输中的优势
在煤矿机电运输中，应用智能化技术后，运输效率更高、运输更安全以及运输成本更低。下面将对这几个方面进行具体的分析。
1.1 运输效率更高
智能化的主要理念是实现设备的自动化甚至无人化运行。在对煤矿机电运输设备进行智能化改造后，运输效率将变得更高。通过对运行设备进行自动化控制，可以减少等待时间，使整个系统运输达到最优状态。例如：在煤矿井下运输时，可以分为忙时和闲时，忙时运输任务量大，闲时运输任务量小，而进行智能化调度后，可以采用一些智能算法对运输任务量进行合理的分配。与此同时，通过实施智能控制，可以快速实现机电运输设备的启停，从而节省大量的时间。
1.2 运输更安全
运输的安全性一直是关注的重点。以往的运输设备多是人为操控，在违规操作或出现误操作时，很容易出现较大的安全隐患。有时为了节省时间，在运输设备上超载装运货物，使得存在较大的安全隐患。在应用智能化技术后，可以采用各种传感器对运输过程中出现的危险情况进行判断。一旦出现危险，则自动采取紧急措施，从而避免安全事故的发生。此外，在运输中应用了视频监控技术，可以了解现场的实时情况。一旦发现出现危险情况，则可以根据现场的实际情况，立即采取紧急救援措施，从而保障工人的生命安全。
1.3 运输成本更低
在应用智能化技术后，可以在极大程度上降低运输成本。一方面，可以降低运输的人力成本。在传统的运输中，需要大量的工人来操作运输设备或对设备进行值守。在智能化技术应用后，只需要少量的人员或不需要人员，这可以削减运输人员方面的成本。另一方面，可以降低设备运行维护的成本。在手动对设备运行状态进行控制时，由于很难实现较为准确的控制，会对设备产生较大冲击，进而导致设备因磨损而出现损坏。在应用智能化技术后，设备完全自动化运行，运行更加平稳，可以有效地降低设备的故障率，延长设备的使用寿命。
2 智能化技术对煤矿机电运输的具体影响
以上分析了煤矿智能化技术在机电运输中应用的主要优势。煤矿生产中主要的机电运输设备有矿井提升机、电机车以及皮带输送机。下面将重点介绍智能化技术对煤矿机电运输的影响。
2.1 对矿井提升机的影响
在利用竖井对煤矿井下进行开采时，矿井提升机发挥着十分重要的作用。矿井提升机一方面要负责将煤炭或矸石提升到地面，另一方面还要负责运输材料、设备以及人员。智能化矿井提升机控制系统主要由智能控制系统、集中管理系统以及视频监控系统组成。控制设备主要有可编程控制器、智能化数字监控器、整流逆变器以及钢丝绳监控系统等。集中管理系统主要负责对矿井提升或下放的状态进行实时管理[4,5,6]；视频监控系统主要用来监控现场的实时情况。
图1所示为矿井提升机智能控制系统示意图。
在系统运行时，通过主控PLC发出控制指令，对矿井提升机的运行状态进行准确的控制。通过对调速器实现精准的控制，可以保证提升机运行更加平稳，减弱对钢丝绳的冲击。与此同时，在系统运行过程中，还对提升机钢丝绳的运行状态进行了监测。一旦发现故障，则可以立即报警，从而阻止安全事故的发生。此外，一些矿井提升机中还应用了视频监控系统，可以实时对现场的情况进行监测。通过采用图像识别算法，可以对一些安全事故进行报警，从而保障提升系统运行的安全性。
图2所示为视频监控系统结构图。
2.2 对电机车中的影响
在煤矿井下，电机车是重要的运输材料、设备以及人员的设备。随着时代的发展，煤矿电机车运输也实现了智能化。在实现智能化后，一方面可以对电机车进行高效的调度，另一方面可以对电机车运输状态进行实时监控。图3所示为煤矿井下电机车运输智能化控制系统结构图。
由图3可以发现，系统主要由各种传感器、信息传输设备以及显示设备组成。
在电机车运行过程中，通过矿用手机就可以了解机车的位置以及等待时间。与此同时，还可以在矿用手机上实时查看电机车的运输调度情况。此外，管理员还可以在客户端上发布运输信息，系统能根据当前的任务情况自动做出最合理的运输计划，从而大幅度削减等待时间，提高整个运输的效率。
在电机车上安装有实时定位系统，运行时系统可以根据需要自动对道岔进行控制。与此同时，电机车主控显示屏还可以显示相邻轨道的电机车情况。通过电机车内安装的视频监控系统，管理人员可以实时了解机车内的人员情况，在极大程度上杜绝人员超载情况的出现。在机车上还安装有速度控制系统，一旦出现超速情况，系统将自动接管电机车，使得电机车处于安全运行状态。全方位、实时和可视化的控制，使得井下机车处于高效、安全的运行状态。
2.3 对皮带输送机的影响
在煤矿井下，皮带输送机是重要的煤炭运输设备。通常情况下，煤矿皮带输送机覆盖的范围比较大，能达到千米以上，这给管理带来了巨大的困难。随着智能化的发展，皮带输送机也实现了智能化改造。
皮带输送机智能化控制系统可以分为设备层、控制层和管理层。设备层主要由控制分站、摄像机以及中继器等组成。值得注意的是，摄像机是煤矿专用的防爆相机。在设备层中，控制分站对于皮带输送机的控制十分关键。控制层主要是操作系统站和工程师站[7,8,9,10]。管理层主要是各种视频显示器。
在系统运行时，设备层主要负责采集现场的一些数据，并将数据传递到控制层的设备上。控制层对数据进行处理，处理后的数据一方面传递给管理层，另一方面传递给设备层。通过在设备层中安装一些控制设备，可以实现对皮带输送机运行状态的智能化控制。在进行控制的过程中，控制分站十分重要。在监控分站上连接了众多传感器，例如烟雾传感器、温度传感器以及速度传感器等。通过对采集的众多数据进行处理，可以实现对皮带输送机各种状态的控制，例如减速、启停等。
3 结语
随着煤矿智能化的进行，煤矿运输也经历了智能化改造。在改造后，运输的效率更高、运输更安全以及运输成本更低。通过对智能化技术在矿井提升机、电机车以及皮带输送机中的应用可以发现，在应用智能化技术后，煤矿机电运输变得更加容易，但是这些均依赖于高效的信息技术，为此，需要加快煤矿信息化建设。
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