遠(yuǎn)程控制在礦山機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用論文
隨著供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的逐步深化，煤礦企業(yè)關(guān)停了一大批落后過(guò)時(shí)的產(chǎn)能，企業(yè)正朝著現(xiàn)代化、信息化的方向發(fā)展。遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山建設(shè)中的應(yīng)用為煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化管理提供了有力的技術(shù)支持。礦山機(jī)電設(shè)備管理是煤礦企業(yè)管理的重要內(nèi)容之一，煤礦企業(yè)在開(kāi)采和運(yùn)輸煤炭資源時(shí)，需要大量使用各種機(jī)電設(shè)備，借助遠(yuǎn)程控制技術(shù)，企業(yè)就可以建立起一套系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備管理、監(jiān)測(cè)、維護(hù)體系，從而較好地掌握機(jī)電設(shè)備的情況和運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的智能化管理。目前，智能化技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在礦山的管理工作中已被廣泛應(yīng)用，其中，地理信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和PLC技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備管理中發(fā)揮了顯著功效，提高了礦井生產(chǎn)的現(xiàn)代化水平。
1礦山機(jī)電設(shè)備、遠(yuǎn)程控制技術(shù)及其應(yīng)用背景概述
機(jī)電設(shè)備主要指的是由電力控制的各種大型生產(chǎn)設(shè)備，如車(chē)床、銑床、空壓機(jī)、包裝機(jī)、凝凍機(jī)及煤礦生產(chǎn)中使用的卷?yè)P(yáng)機(jī)、提升機(jī)、采掘機(jī)等。在煤礦，礦山機(jī)電設(shè)備通常包含礦區(qū)的各種機(jī)電要素，如排水泵、通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)、采煤設(shè)備、掘進(jìn)設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、皮帶傳輸機(jī)、發(fā)電機(jī)及電力系統(tǒng)等，這些都屬于礦山機(jī)電設(shè)備的范疇。遠(yuǎn)程控制通常是指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)軟件對(duì)遠(yuǎn)端電腦進(jìn)行控制。遠(yuǎn)程控制軟件由兩部分組成，即客戶(hù)端程序（Client）和服務(wù)器端程序（Server）。在應(yīng)用遠(yuǎn)程控制進(jìn)行操控時(shí)，需要在使用前先將客戶(hù)端程序安裝到主控端電腦上，再將服務(wù)器端程序安裝到被控端電腦上，使客戶(hù)端程序可以借此向被控端電腦程序發(fā)出指令信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被控端電腦中各種應(yīng)用程序的控制。遠(yuǎn)程控制在早期只在局域網(wǎng)中應(yīng)用，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，逐步發(fā)展到了主控端客戶(hù)可以借助被控端電腦的應(yīng)用程序?qū)ζ鋵?shí)施遠(yuǎn)距離操控。遠(yuǎn)程控制只有借助互聯(lián)網(wǎng)才能完成對(duì)被控端電腦的操控。本地電腦一般都是操控指令的發(fā)出端，即常說(shuō)的主控端（Remote）或客戶(hù)端，異地被控電腦就是常說(shuō)的被控端（Host）或服務(wù)器端。在遠(yuǎn)程控制中，主控端和被控端既可以是同一局域網(wǎng)的兩臺(tái)電腦，也可以是Internet網(wǎng)連接的多臺(tái)電腦。由于遠(yuǎn)程控制技術(shù)可以借助互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)異地管理，因此，在礦山機(jī)電設(shè)備的管理中被廣泛應(yīng)用。這主要是因?yàn)�，礦山機(jī)電設(shè)備不僅規(guī)模龐大，種類(lèi)眾多，而且運(yùn)行環(huán)境惡劣，地質(zhì)條件復(fù)雜，很多時(shí)候都不適宜進(jìn)行人工操作。特別是在采煤作業(yè)中，各種突發(fā)事故和安全隱患非常多，常常給礦工的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重威脅。而借助遠(yuǎn)程控制技術(shù)，可以使生產(chǎn)作業(yè)中面臨的危險(xiǎn)大幅降低，使礦工從一些危險(xiǎn)的操作中解放出來(lái)［1］。
2遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了礦工工作環(huán)境的危險(xiǎn)系數(shù)，其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為以下幾方面。
2.1實(shí)現(xiàn)異地辦公。煤礦企業(yè)可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制技術(shù)或遠(yuǎn)程控制軟件，對(duì)地面生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、井下作業(yè)一線及礦區(qū)的其他遠(yuǎn)程電腦進(jìn)行操作，從而實(shí)現(xiàn)非本地辦公（如異地辦公、移動(dòng)辦公等遠(yuǎn)程辦公模式）。由于這種辦公模式能滿(mǎn)足礦山領(lǐng)導(dǎo)的日常辦公需求（如訪問(wèn)局域網(wǎng)中的文件服務(wù)器、內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)等），因而給礦山的管理層帶來(lái)了較大便利。
2.2提供遠(yuǎn)程技術(shù)支持。在遠(yuǎn)程控制技術(shù)應(yīng)用于礦山機(jī)電設(shè)備管理之前，機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)距離技術(shù)支持都必須要依靠相關(guān)技術(shù)人員與一線操作工人之間的電話交流來(lái)完成，這種技術(shù)管理方式不僅不夠準(zhǔn)確，而且還耗時(shí)。但是，如果應(yīng)用遠(yuǎn)程控制技術(shù)，技術(shù)人員就可以遠(yuǎn)距離控制對(duì)方的電腦（就像自己坐在對(duì)方的電腦前面一樣），只需對(duì)方簡(jiǎn)單地協(xié)助就可以找到機(jī)器存在的問(wèn)題，并予以解決。這樣就有效解決了一線操作工人與技術(shù)管理人員之間由于電話交流而帶來(lái)的信息不對(duì)稱(chēng)和溝通不暢等問(wèn)題。
2.3實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。比如，在屏幕監(jiān)控方面，借助遠(yuǎn)程控制技術(shù)或遠(yuǎn)程控制軟件，礦山管理者可以查看被管理者的屏幕，查看對(duì)方的工作狀況；在文件管理方面，礦山管理者可以在后臺(tái)查看被管理者的磁盤(pán)文件；在視頻監(jiān)控方面，礦山管理者可暗中開(kāi)啟對(duì)方視頻并從中監(jiān)控對(duì)方是否有違規(guī)操作等行為；在語(yǔ)音監(jiān)聽(tīng)方面，若對(duì)方打開(kāi)了語(yǔ)音器，礦山管理者還可以監(jiān)聽(tīng)對(duì)方的說(shuō)話聲音；在系統(tǒng)管理方面，礦山管理者不僅可以查看對(duì)方的電腦窗口信息，還可以根據(jù)需要結(jié)束某一進(jìn)程；在服務(wù)管理方面，礦山管理者可以根據(jù)工作需要停止或者是開(kāi)啟對(duì)方的某個(gè)服務(wù)。如此等等，不一而足，為礦山的機(jī)電設(shè)備管理工作提供了極大便利。2.4提供遠(yuǎn)程維護(hù)幫助。由于礦山工作環(huán)境惡劣，機(jī)電設(shè)備的故障發(fā)生率較高，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，工作人員需要立即找出故障位置，制訂方案，積極進(jìn)行設(shè)備搶修。但是，當(dāng)設(shè)備故障比較復(fù)雜時(shí)，單靠現(xiàn)場(chǎng)的工作人員一般是難以解決的，且不可能通過(guò)在遠(yuǎn)處按動(dòng)鼠標(biāo)就解決大部分實(shí)際維修問(wèn)題，這時(shí)就需要有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)專(zhuān)家趕赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障診斷和設(shè)備維修［2］。而借助遠(yuǎn)程控制技術(shù)或遠(yuǎn)程控制程序可以幫助技術(shù)專(zhuān)家在趕赴現(xiàn)場(chǎng)前清楚地知道自己應(yīng)該帶的工具和配件種類(lèi)，明白到現(xiàn)場(chǎng)后首先應(yīng)該做些什么，問(wèn)題的重點(diǎn)在哪里，并且還可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制技術(shù)，控制故障的發(fā)展惡化，為下一步的現(xiàn)場(chǎng)維修做好充足的準(zhǔn)備工作。
3遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的分類(lèi)應(yīng)用
遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用類(lèi)型有許多種，本文主要針對(duì)GIS技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和PLC技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
3.1GIS技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用。在礦山機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制技術(shù)中，GIS（GeographicInformationSystem或Geo－Informationsystem）技術(shù)是最先被使用的一項(xiàng)技術(shù)，這主要是緣于其監(jiān)控功能。礦山GIS控制管理系統(tǒng)是建立在地理信息監(jiān)控基礎(chǔ)之上的，是對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀況及出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。利用GIS技術(shù)，可以在礦山機(jī)電設(shè)備上安裝監(jiān)控終端，以無(wú)線傳輸?shù)?方式將信息傳送到地理信息監(jiān)控平臺(tái)。工作人員利用這個(gè)平臺(tái)，能對(duì)運(yùn)行中的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行操作和監(jiān)控，并且對(duì)反饋的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
3.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用。由于礦山機(jī)電設(shè)備工作環(huán)境惡劣，因此，在設(shè)備上安裝傳感器和射頻標(biāo)簽等傳感設(shè)備，并使之準(zhǔn)確、快捷地采集運(yùn)行數(shù)據(jù)，一直是一個(gè)技術(shù)難題。雖然無(wú)線通信接入技術(shù)在這方面較為成熟，但礦山復(fù)雜的地質(zhì)條件也使信號(hào)的傳遞被極大削弱。如果應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，則可以彌補(bǔ)前兩項(xiàng)技術(shù)的不足。這主要是因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)（InternetofThings，IOT）是借助射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備，利用WSN、無(wú)線數(shù)據(jù)通信等接入技術(shù)，把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，構(gòu)成了一個(gè)高覆蓋率的巨大信息網(wǎng)絡(luò)。技術(shù)人員在工作中，通過(guò)對(duì)這個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)的控制就可以對(duì)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程指揮，而這也正是礦山機(jī)電設(shè)備管理所需要的。其工作模式為：感知接入-傳遞處理-控制應(yīng)用-交互。3.3PLC技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用。
PLC（可編程控制器）技術(shù)分為固定式和組合式（模塊式）兩種，是屬于數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)。這種技術(shù)由于資金投入少、編程簡(jiǎn)單、易于操作，因此，近年來(lái)漸漸取代了其他遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用地位。但是，PLC技術(shù)也有不足的一面，只側(cè)重于對(duì)機(jī)電設(shè)備的控制，而無(wú)法完成適時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集等工作，因而更適用于對(duì)管理要求比較少的機(jī)電設(shè)備。
參考文獻(xiàn)：
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