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煤矿电液控制管理系统分析
时间: 2024-03-06 23:00:26 |   作者: 业界资讯

  摘要:在进行煤炭资源开采过程中,液压支架电液控制管理系统的应用是煤矿综采工作面自动化生产管理及自动化控制的主要手段。液压支架电液控制管理系统不仅仅可以提高支架的移动速度和操作灵活性,而且还能轻松实现综采工作面无人或少人操作及支架远程控制,从而有效地确保了操作人员的生命财产安全。

  随着科学技术的加快速度进行发展,为越来越好的提升煤炭资源的开采效率,在综合机械化开采中引入了液压支架电液控制管理系统,其为煤矿企业的生产自动化和高效生产提出了新的技术理念,是实现煤矿综采工作自动化控制的枢纽和核心,有效地改善了生产条件,提高了煤矿的生产效率。液压支架电液控制管理系统是集控制与监测于一体的新型技术,可以对综采工作面设备的运作情况进行有效的检测,以保证煤矿开采工作的顺利进行。

  1.1液压支架电液控制系统的基本组成。液压支架电液控制系统一般是由主控计算机、地面计算机、网络交换器、数据转换器、井下交换机、红外传感器、支架控制器、角度传感器、压力传感器、行程传感器、耦合器、电源箱、电磁换向阀组等组成。支架控制器是其核心部分,传感器是其中比较关键的检测环节,液控主阀和电磁先导阀组成了动作执行环节。在具体工作过程中,液压支架电液控制系统具有自动化控制、操作灵活、安全可靠等优势,其主要的工作原理是:所有支架控制器都是借助通信网络系统,来实现对各项任务的管理,并对内嵌操作系统进行实施调度,借助检测装置可以对采煤机的工作状况进行相对有效的定位,从而更好的实现自动化控制。液压支架电液控制管理系统一般是借助网络变换器来实现的,不仅能够对工作面数据进行有效的管理,而且还能够把工作面数据传输到主控计算机之中,从而实现对整个系统的集中监测监控,完成对对井下数据的实施收集、分析、监测和网络。液压支架电液控制管理系统中的电液控制阀、PM31/PM控制器、行程传感器等能够完成对液压支架的自动推溜、放煤、移架、喷雾等控制,实现对工作面工作状况进行有效的控制和监测,实现跟机自动控制,并且能够与其它设备实现联合控制[1]。1.2液压支架电液控制管理系统的基本特点。计算机是液压支架电液控制系统中的核心部件,其信息处理量比较大,可以对井下工作面采煤机、输送机及液压支架等设备的运行状态进行实施的监控,然后借助显示器来对井下的各种实时数据给予直观的呈现,根据实际生产情况来对相关参数和数据进行修改和设定,通过远程操作来实现对液压支架的有效控制。在对液压支架电液控制系统进行操作的过程中,要按照要求做好支架立柱密封圈安全隐患防治工作,避免发生安全事故。对于液压支架电液控制系统相关操作的执行主要是通过电液阀来实现的,同样需要计算机作为辅助技术,该系统可以有效缓解操作人员的劳动强度,推动我国煤炭行业的安全生产,提高煤矿资源的开采效率[2]。

  2.1系统软件分析。对于液压支架电液控制系统来说,对于不同设备的控制工作,所需要的指令也存在一定的差异。因此在使用系统软件的过程中,要严格按照相关规范和标准来对其进行控制,对单片机中断请求信号进行相对有效的控制,可以顺利的识别键盘命令。通常情况下,命令信号包括单元编组方式、被控单元动作指令和受命单元编码地址3种类型。在对信号指令给予全面识别之后,就可以确保控制单位有效的开展各项工作。借助数据总线,可以通过单片机把动作命令传输至电磁铁驱动电路,以实现对操作空间的试控制,从而改善了整个系统的软件运行效率。液压支架电液控制管理系统软件非常复杂,主要涉及到命令处理模块、命令发送/接收模块、系统监控模块和键盘中断模块等,而且每一个模块的作用都是不可或缺的[3]。2.2系统硬件分析。在进行煤矿开采过程中,设备是其中比较重要的组成部分,需要通过一系列的操作过程来完成与外在设备的有效连接。例如综采工作面上所使用的采煤支架,其通常需要借助CAN总线结构来对系统进行相对有效的控制,该结构具有非常优越的性能,可以有效的弥补传统机械采煤中存在的缺陷和不足。当采煤支架开始工作过程中,需要为其配备一台子控机,以此来实现对支架电液的实时、有效控制,还可以对设备的障碍进行有效的检测和预警,确保总系统的高效运行。同时,液压支架电液控制管理系统还需要对主控机与子控机之间的总线进行正确的串联,从而保证整个系统的正常运行。因此,对于系统硬件来说,要做好以下几个方面的控制工作:(1)子系统的相关功能最好与煤矿的实际开采过程相结合,从而实现对采煤支架的有效控制,确保实现多元化的操作。(2)在系统运行过程中,系统的相关指令一般是借助操作信号来进行传输的,通过对各个控制系统的有效利用,可以实现对液压支架的有效控制。(3)协调好整个系统与子系统之间的关系,当子控制系统能够按照要求发出相应命令时,就能够保证系统各个环节的正常运行。(4)当相关电气设备或机械设备发生故障后,可以通过子系统来对其进行诊断和检测,以确保整体系统的性能。

  3.1电液控主机功能的实现。通常情况下,电液控主机主要包括了软件和硬件两部分,其中硬件又包括了存储模块、本安通讯模块、电源模块、输入输出设备和控制模块,并满足了防护性、兼容性和可扩展性要求。电液控主机的相关功能一般是通过软件来完成的,在特殊应用环境中借助嵌入式操作系统来保证各个模块的正常运行,实现对液压支架进行远程控制和跟机控制。对于存在的故障也能够实现在线诊断,并且做好液压支架电液控制系统网络状态故障和传感器故障的有效诊断,实现与井上主控计算机的有效连接。此外,通过LED双色灯还可以实现对对自动升架、降架、移架、自动推溜、自动补压、邻架通信和CAN通信的有效显示,把相关的错误传输至状态栏,以供操作人员解决,从而确保整个系统的正常、高效运行。3.2支架控制器功能的实现。对于综采工作面的控制一般是借助电液控支架控制器来实现的,完成对支架成组、本架和邻架的就地控制。成组控制涉及到了对工作面支架的有效划分,邻架操作能完成单动作和组合动作的控制,如推溜、移架、伸缩护帮板、抬底、升柱和降柱等均属于单动作,也可以通过按键或菜单等完成几个单动作的有效结合,从而实现了持续动作。对于支架控制来说,一般是借助架底本身的调试来进行的,可以通过选择控制按钮来完成相关操作,并借助按键或者菜单等来完成对邻架的有效控制,以确保液压支架电液控制管理系统的正常工作。

  在煤矿行业的不断发展过程中,液压支架电液控制管理系统的功能开始越来越完善,尤其是操作软件系统开始朝着智能化的方向发展,通过总线可以实现井上与井下数据的有效传输,实现对设备的远程控制,从而有效的实现工作面的无人操作。同时还能够有效的降低先导阀和控制器的功耗,简化系统整体结构,减少井下电源的使用,从而达到节约能源的目的。预期在不久的将来,液压支架电液控制管理系统将会走出国门,开拓国际市场。

  在进行煤矿资源开采过程中,液压支架电液控制管理系统得到了广泛的应用,不仅可以改善煤矿安全生产条件,还能降低工人劳动强度,实现无人化远程控制操作,在确保煤矿资源开采的同时,提升了煤炭企业的经济效益和社会效益。

  [1]解.浅析煤矿液压支架电液控制管理系统[J].商品与质量,2016,8(45):145-146.

  [2]贾丽伟.浅谈煤矿液压支架电液控制管理系统[J].山东煤炭科技,2016(8):147-148.

  [3]杜万飞.煤矿液压支架电液控制管理系统及其应用分析[J].中国新技术新产品,2015(19):35-36.