浅谈电液控制技术需要融合技术
日期:2023年01月04日     新闻分类: 技术中心      浏览:2245次
内容导读:浅谈电液控制技术需要融合技术

近年来,煤矿生产模式已经由粗放型开采模式向大规模自动化集约型生产模式转变,对电液控技术要求越来越高,综采自动化工作面的电液控制技术将会与网络技术、物联网技术、智能控制技术和大数据技术融为一体,从而引领电液控制技术在综采自动化和智能化领域的发展。

1. 网络技术

液压支架电液控制系统要实现高度信息化,需要引入网络技术。它能大大扩展电液控制系统的功能。以工业以太网为代表的网络形式,具有丰富而完备的硬件标准和数据传输协议,传输速率和可靠性也是其它现场总线无法比拟的。以电液控制系统通讯模块为融合切入点,通过利用网络技术,使控制器组成局域网,实现了最大程度上的信息传输和交换,从而推动了全工作面视频监控和集中控制技术的实现。

网络技术的应用还应包括计算资源、储存资源、信息资源的全面共享,和系统中各设备的协同工作以及任务动态调度。利用网络技术,才能充分调动每一台支架控制器的运算能力和充分利用全部的传感器信息,增强每一台控制器在控制过程中的决策能力,减轻端头主控制器和上位机的工作负担,改变盲目死板的数据上报模式,将整个工作面上的设备统筹为一个有机的整体,从而在有限的计算能力下实现更强大的自动化和智能化控制功能。

2.物联网技术

物联网技术与电液控制技术的融合点是,用物联网技术改造电液控制技术的传感器系统,增强其功能,改变其信息传输模式,简化其数据传输过程,丰富其数据采集量。在液压支架电液控制技术中渗透入物联网技术,可以使涉及多设备、多变量的复杂状态检测的数据采集工作变得更加简易;利用其传感器信息无线传输的特点,还可以进一步将收集到的巨量数据简易地汇总起来,继而完成智能处理,最终使工作面设备获得协同工作的能力,使全工作面自动化生产有了进一步技术保障。同时,只有物联网技术能够为支架电液控制提供足够的自动化控制和智能控制数据依据。

物联网技术是一种能在满足生产功能的基础上,实现工作面上电液控制系统、液压支架、采煤机、刮板机、皮带机和供电等各设备互相感知和信息交换的技术,是利用有限的资源整合工作面设备各自网络、解决全工作面设备集中状态检测问题的有效途径,最终不仅能实现无人值守工作面自动化采煤,还能保证重大装备的高效、安全、可靠运行。

3. 大数据技术

液压设备负荷重,工况差,容易出现故障,且维修难度大。液压支架和乳化液管路故障都很容易导致整个工作面生产受阻。如果能够对液压设备的故障进行提前判断和预防,就能有效提高生产效率。要实现上述功能,首先需要针对设备工况采集大量信息,现有传感器技术还做不到这一点,需要物联网技术的融合来解决。同时,目前还缺乏从这样收集来的海量信息中提取和分析有效信息的手段。

大数据技术可以解决数据处理这一难题。在液压支架电液控制系统中应用大数据技术,就是采用大数据技术分析液压设备工况信息,从而提高电液控制系统中寿命管理功能模块的性能。这就需要在电液控制技术中,将大数据技术同物联网技术结合起来。物联网技术实现了装备运行状态信息的检测和无线传输、收集,所形成的巨量数据内容,就需要采用大数据技术进行分析、处理和融合,以更好地为系统中的设备服务。

4. 智能控制技术

智能控制技术与电液控制技术的融合就是利用智能控制技术改进电液控制系统的控制策略,具体体现在控制过程中的多个方面。模糊控制可以缓解控制过程中对液压支架及其它控制对象的控制策略建模难的问题;神经网络则可以为控制过程中的不确定性提供更高的容错度,同时增强对变化因素的适应能力;专家控制则能提高控制精度,增强故障诊断能力。采用这些智能控制策略,能让电液控制系统的工作面校直找平、自动追机拉架等功能获得突破,也能在支架处于不同姿态时依然保证各动作的控制精度,是大大提高电液控制技术自动化程度的契机。


上述四大技术作为电液控制技术的融合方向:在数据传输层面运用网络技术,实现信息资源、计算资源的全面共享;在信息感知层面运用物联网技术,完成状态量的全面监测和高效无线传输;在数据处理和应用层面运用大数据和智能控制技术,保证信息的高效处理和动作的精准控制,并形成完备的故障诊断和寿命周期管理功能。这些技术的融合是紧密交织在一起的,互相依赖和促进,最终成为一个整体,共同为无人值守工作面自动化生产服务。这种融合对于发展集中控制、自动制导、故障自诊断和全寿命周期管理等技术都有着巨大的促进作用,能够切实提高电液控制系统产品的技术水平。


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