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摘要：煤礦機電技術在提高煤礦生產效率和安全水平方面發揮著重要的作用，特別是電力電子技術、設備監測技術和煤礦機器人技術，我國這方面技術取得了一定的進步，但是，與世界先進水平相比仍存在著一定的差距，需要更加關注未來新技術的發展，使煤礦機電技術更加適應大功率、大容量和高安全性的要求。
關鍵詞：機電技術 電力電子技術 設備監測 煤礦機器人
1.煤礦機電設備中的電力電子技術
近年來，隨著人們對生產效率的要求，煤礦機電設備呈現大型化、大功率化的特點，這些新的特點對于電力電子技術提出了更高的要求。隨著電子技術和半導體技術的發展，當前電力電子技術也取得了較快的發展，與最初的電力電子器件相比，當前的電力電子器件已經有了質的變化。它已由50年代的SCR、80年代的GTR、MOSFET發展到現在的第三代電力電子器件IGBT、SIT。第三代電力電子器件還將高電壓、大電流的功率器與控制電路集成在一起,形成智能功率控制集成模塊[1]。
電動機是最主要的煤礦機電設備，當前礦井提升機主要采用交流機，主要采用交流變頻技術，其主回路和磁場回路均采用電力電子器件,實現變頻和整流,由于采用交流電機,沒有電刷問題,提升機容量可以大幅度增加。
另外，煤礦的傳送機、風機以及水泵的調速和軟啟動都需要采用電力電子技術，這樣除了可以達到較高的調速性能還能達到較好的節能效果。開關磁阻電機（SRD）因為其啟動力矩很大，啟動電流很小，并且維護很簡單，適應煤礦礦井輸送機、電牽引采煤機及中小型絞車等應用，用于刮板輸送機的效果也很好，開關磁阻電機主要是以電力電子技術為基礎的。
2.煤礦機電設備監測技術
煤礦機電設備安全技術是煤礦安全的重要保障，一般來說，煤礦設備監測系統主要用于對煤礦中礦井提升機、通風機、空氣壓縮機、水泵等重要的煤礦機電設備的運行情況進行監測。
現在煤礦機電設備監測多采用網絡分層結構，最底層是傳感器層，主要是多種傳感器（溫度傳感器、壓力傳感器、電量傳感器等）采集通風機、提升機、空氣壓縮機、水泵等多種設備的`運行數據。
傳感器將采集到的數據通過通信電纜傳到監測分站，監測分站自帶本質安全電源,可通過液晶顯示屏實時顯示煤礦機電設備的監測數據,并在監測量超限時進行本地報警。監測分站主要包括核心處理器、數據采集模塊、通信模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、報警模塊[2]。監測分站的主要作用是將傳感器采集到的數據進行處理，然后通過液晶顯示器顯示出來，并且大部分的監測分站還具有報警功能，當設備數據出現異常的時候，報警模塊進行報警，提示出現故障。監測分站的另一個主要作用是將采集到的數據通過通信線傳到上位機，管理者可以通過Internet訪問上位機，達到遠程實時了解煤礦現場機電設備工作運行狀態的目的。
3.煤礦機器人技術
煤礦的工作環境比較惡劣，危險性較高，煤礦機器人代替人在煤礦進行勞動，可以有效避免工作人員身體受到傷害。另外，煤礦傳統的工作環境使得礦工在潮濕、充滿煤塵的環境里長時間、高負荷地工作,這嚴重影響到礦工的身體健康和生活質量,在異常情況下,會危及到他們的生命,因此,研制煤礦機器人具有十分重要的意義。
目前，國內外已經研制成功的煤礦機器人主要有鑿巖機器人、采煤機器人、支護機器人和裝載機器人等,這些機器人為煤礦工業的發展奠定了基礎。煤礦機器人主要有三部分組成，分別是操縱機構、控制系統和驅動系統[3]。操縱機構是機器人完成煤礦作業的主要機構，不同的機器人具有不同的結構。控制系統是機器人的核心部分，主要用于控制機器人完成邏輯控制和運動軌跡等的控制。驅動系統是機器人的主要動力系統，有電機、液壓和電氣驅動等類型。
目前，還正在研制中的救災機器人將具有比較完備的環境感知技術,能夠探測出煤礦井下的災害破壞程度或環境狀態參數,并且可將數據傳輸到地面或井下安全地帶,然后根據指令采取適當的救災行動。
4.煤礦機電技術未來的發展方向
目前，煤礦機電技術正向著大容量、大功率、智能化、網絡化的方向發展。我國煤礦機電技術雖然取得了一定的發展，但是，與世界先進水平仍然存在著較大的差距，未來煤礦機電技術將會有以下特點：一、通信功能加強，未來更加注重設備的網絡化和智能化，因此，通信功能必然會廣泛應用于未來煤礦機電技術。二、傳感器的數字化、集成化、智能化和多維化,使礦用傳感器在井下惡劣的環境下能準確測量被測信號,并具有自校正、自診斷、狀態識別和自我調節等功能。三、新技術將更加廣泛地應用于煤礦機電設備，例如光纖、紅外線、雷達等用于煤礦機電一體化產品，這些新技術將更加適應于井下環境[4]。
參考文獻
[1] 劉振江. 淺談煤礦機電技術的現狀與發展[J], 河北煤炭,2005(3).
[2] 丁青青, 耿少博. 煤礦機電設備監測系統的設計[J], 工礦自動化,2011(6).
[3] 岳巧珍. 煤礦機電一體化及其發展方向初探[J], 西安礦業學院學報,1999(9).
[4] 譚得健, 徐希康. 我國煤礦機電一體化技術的發展與思考[J], 煤礦機電, 2003(5).
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本文來源：http://www.nvnqwx.com/shiyongwen/2146626.htm