田岱峰

摘要：煤炭行業(yè)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采掘，一定程度上提高了采煤的效率，但是也存在著一些問(wèn)題，比如故障率高，效率低下等，引入智能系統(tǒng)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以使煤炭機(jī)械的調(diào)度更加合理，從而提高煤炭的采掘效率。

關(guān)鍵詞：?煤炭機(jī)械;智能系統(tǒng);數(shù)據(jù)挖掘;調(diào)度

在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的快速發(fā)展下，很多行業(yè)都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化的生產(chǎn)，煤炭行業(yè)也不例外，在采掘中，采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等機(jī)械的使用，使采煤的效率大大的提升，與人工采掘相比，有很多人工操作不具備的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益。但是，隨著時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步，機(jī)械化只是煤炭行業(yè)發(fā)展的一個(gè)階段而已，并不是最終的形態(tài)，還有更多的高新技術(shù)可以融入到煤炭采掘當(dāng)中，煤炭機(jī)械下一階段的發(fā)展就是智能化，在原有機(jī)械的基礎(chǔ)上，對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械智能化。

1.采煤機(jī)械面臨的問(wèn)題

在我國(guó)，煤礦的開(kāi)采形式主要有兩大類(lèi)，即露天開(kāi)采和鉆井開(kāi)采，在這兩種采掘方式中，用到了不同的機(jī)械，露天采礦包括了電鏟、挖掘機(jī)等設(shè)備，鉆井由于在地下工作，主要用到采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)以及掘進(jìn)機(jī)。這些機(jī)械并不是孤立運(yùn)作的，他們之間需要用控制系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而使每個(gè)機(jī)械的生產(chǎn)能夠串聯(lián)起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)流水線式的生產(chǎn)模式。目前來(lái)看，采煤機(jī)械還存在著一些問(wèn)題，首先是故障率偏高，采煤機(jī)械日復(fù)一日的運(yùn)作，在這樣的超負(fù)荷狀態(tài)下，出現(xiàn)故障的概率很高，不僅影響了企業(yè)的收益，增加運(yùn)營(yíng)成本，也使得機(jī)械設(shè)備本身的性能受到影響;其次，采煤機(jī)械的效率并不高，雖然在采掘過(guò)程中裝備了大型的采煤機(jī)械，但是由于其控制系統(tǒng)的調(diào)度功能有限，并不能很好的把這些器械利用起來(lái)，整體來(lái)看機(jī)械的操作效率還是偏低的;最后，改造問(wèn)題，對(duì)于現(xiàn)有的機(jī)械進(jìn)行改造面臨著很多困難，早期的控制系統(tǒng)在收發(fā)信號(hào)等方面的功能并不理想，導(dǎo)致現(xiàn)在要想實(shí)現(xiàn)其智能化更加困難。

煤炭企業(yè)在選定了某個(gè)智能控制系統(tǒng)之后，對(duì)于現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源要進(jìn)行深入的挖掘，以探索潛在的信息，來(lái)使采煤更加的有效和科學(xué)。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，就是要在已有的數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，來(lái)找到之前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的、有一定的利用價(jià)值的信息，利用這些信息，可以帶來(lái)意想不到的收益。在煤炭機(jī)械只能化發(fā)展的過(guò)程中，要注意數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用。

2.煤炭機(jī)械智能系統(tǒng)的模塊

智能化的采礦體統(tǒng)離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)是核心，它可以把軟件和硬件結(jié)合起來(lái)進(jìn)行控制。隨著社會(huì)對(duì)于煤炭資源的需求量的增加，采礦區(qū)的生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，原有的單一的自動(dòng)化調(diào)度模式已經(jīng)無(wú)法滿足需求，而且在現(xiàn)代化的生產(chǎn)中顯得非常的落后，因此，需要有一種更高級(jí)的控制系統(tǒng)來(lái)對(duì)采煤機(jī)械進(jìn)行高效的控制。所謂的智能控制系統(tǒng)，是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)特定的程序設(shè)定，來(lái)完成類(lèi)似于人類(lèi)只能的操作，這是對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制模式的升級(jí)。煤炭企業(yè)機(jī)械只能控制系統(tǒng)的模塊有以下幾種：

2.1智能操作

在煤炭開(kāi)采過(guò)程中，煤炭機(jī)械是主要的工具，由于人工進(jìn)行操作有很多的不利因素，因此，智能系統(tǒng)要利用智能模塊來(lái)控制這些機(jī)械，實(shí)現(xiàn)智能化的調(diào)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，要研究操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、智能化的人機(jī)接口、智能化的資源調(diào)度等。

2.2智能編程

智能系統(tǒng)要執(zhí)行指令必須依靠一定的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，程序的編寫(xiě)就顯得十分的重要，要保證足夠的精度來(lái)完成對(duì)機(jī)械的控制。傳統(tǒng)的程序中，采取的算法都比較固定，求解過(guò)程也較為復(fù)雜。而采用智能程序進(jìn)行程序的編寫(xiě)，能夠避免人工編程出現(xiàn)的一些語(yǔ)言方面的錯(cuò)誤，智能程序語(yǔ)言可以對(duì)符號(hào)進(jìn)行處理，可以進(jìn)行大范圍的搜索。

2.3智能軟件

計(jì)算機(jī)工作離不開(kāi)軟件，利用一些配置比較高的軟件進(jìn)行煤炭機(jī)械控制，可以提高效率。智能系統(tǒng)中安裝智能軟件可以使煤炭機(jī)械應(yīng)對(duì)更多的環(huán)境。智能軟件對(duì)于軟件系統(tǒng)的整個(gè)生命周期都能支持，支持軟件產(chǎn)品生產(chǎn)的各項(xiàng)活動(dòng)，作為軟件工程代理，適用于公共的環(huán)境知識(shí)庫(kù)和信息庫(kù)設(shè)施。

3.煤炭數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用

3.1狀態(tài)數(shù)據(jù)的挖掘

在不同的作業(yè)需求下，智能系統(tǒng)也具備不同的功能，需要處理的數(shù)據(jù)也更加復(fù)雜，而且這些數(shù)據(jù)一般是動(dòng)態(tài)的。對(duì)于采煤設(shè)備反饋回來(lái)的數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，提取出來(lái)有價(jià)值的信息并進(jìn)行分析，最后提供給調(diào)度中心，發(fā)出開(kāi)采信息進(jìn)行作業(yè)。比如煤炭機(jī)械設(shè)備的電氣系統(tǒng)，它控制這些設(shè)備的用電，如果利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，找到更多的潛在信息，可以使采煤設(shè)備的調(diào)度更加合理。

3.2控制數(shù)據(jù)的挖掘

隨著智能系統(tǒng)在采煤設(shè)備控制中的應(yīng)用，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的中心開(kāi)始轉(zhuǎn)移到設(shè)備控制數(shù)據(jù)方面，借助計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)處理工作，并且篩選出對(duì)設(shè)備調(diào)控有用的數(shù)據(jù)。對(duì)于采煤設(shè)備日?？刂茢?shù)據(jù)的挖掘，必須要聯(lián)系智能接口的運(yùn)行實(shí)況，收集與煤炭機(jī)械相關(guān)的數(shù)據(jù)資源，為挖掘處理提供信息基礎(chǔ)。

4.結(jié)語(yǔ)

隨著時(shí)代的發(fā)展，以往看似非常先進(jìn)的方法在現(xiàn)代技術(shù)看來(lái)也還有很大的空間來(lái)提升，在煤炭行業(yè)，以往采用機(jī)械設(shè)備開(kāi)采代替了人工開(kāi)采，從而避免了很多人工操作的不足，但是這些機(jī)械長(zhǎng)年累月處于工作狀態(tài)，增加了設(shè)備的故障率，而采用智能系統(tǒng)來(lái)控制煤炭機(jī)械，并融入數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以更好的控制這些機(jī)械，使其調(diào)度更加合理，工作效率更高。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜俊鵬，李尚平，蔣禮斌，宗峰.基于知識(shí)的甘蔗收獲機(jī)械智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2006，04：8-10.

[2]曾楊.工程機(jī)械智能監(jiān)控信息系統(tǒng)[A].中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)，臺(tái)灣機(jī)械工程學(xué)會(huì).智能制造技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用——第十三屆海峽兩岸機(jī)械工程技術(shù)交流會(huì)論文集[C]中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)，臺(tái)灣機(jī)械工程學(xué)會(huì)：，2010：30.

[3]加強(qiáng)自身建設(shè)?不斷開(kāi)拓創(chuàng)新?為提升煤炭工業(yè)發(fā)展的科學(xué)化水平提供支撐——中國(guó)煤炭機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)第五屆六次理事會(huì)召開(kāi)[J].中國(guó)煤炭工業(yè)，2012，10：7-8.