時間：2023-03-08 15:36:19
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2.1缺乏健全的煤礦機電技術管理體制
雖然國家強制要求煤礦礦井建立相應的機電管理技術體制，但是絕大部分的企業(yè)在煤礦生產過程中，沒有健全的煤礦機電技術管理體制。例如，部分企業(yè)雖建立了機電管理體系，但是沒有落實到真正的生產中，容易造成礦井管理秩序的混亂。另一方面，有些監(jiān)督機電技術管理人員缺乏責任心，沒有做到深入檢查，發(fā)現(xiàn)不了問題，或忽略問題產生的危害性，導致生產上出現(xiàn)很多安全隱患和問題層出不窮。
2.2機電管理技術人才專業(yè)性不強
當前，缺乏專業(yè)的機電管理技術人才，是中國煤礦企業(yè)機電管理工作中存在的突出問題。電力設備管理人員缺乏專業(yè)的技能，且崗位人才流動性大，嚴重地影響了煤礦企業(yè)的發(fā)展。煤礦行業(yè)屬于特殊性行業(yè)，工作環(huán)境惡劣、危險性大，勞動強度也大，若沒有完善的人才管理機制，則吸引不了優(yōu)秀人才。由此導致機電技術管理人員的整體業(yè)務素質下降，機電設備的保養(yǎng)及維修工作不完善，從而使礦井生產效率下降。
2.3煤礦機電結構系統(tǒng)問題較多
目前，中國機電結構系統(tǒng)還不夠完善，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：機電設備老化且測試手段落后、機電設備配置不合理、機電設備負荷大等。而煤礦區(qū)本身就是一個安全隱患很大的場所，由于上述煤礦機電結構系統(tǒng)問題等問題，會導致水源排放、電力短路、瓦斯泄漏等，若不對煤礦機電系統(tǒng)結構進行完善，則出現(xiàn)的問題更多，嚴重威脅了中國煤礦企業(yè)的安全生產。
3加強煤礦機電技術管理在煤礦安全生產中應用的具體措施
3.1完善煤礦機電管理工作制度
煤礦機電管理工作是一項綜合性較強的工作，如何才能加強整體機電技術管理水平呢？首先，我們需要對管理工作中存在的問題進行系統(tǒng)分析，然后對相關問題進行調整和改進，提高對煤礦機電管理工作重要性的認識，從而使自身管理水平得到提高，具體需要做到建立和完善責任分配制度，清晰地劃分管理崗位，加強對人力資源的管理，并執(zhí)行嚴格的管理規(guī)定和標準，保證煤礦機電管理工作安全有序地進行。
3.2加大機電設備管理力度
有利于設備安全可靠運行設備安裝質量，是煤礦機電設備運行安全的重要前提和基礎保障，所以，保障設備安裝的質量非常重要，那么，如何才能保障設備的安裝質量呢？a)在安裝時，制定科學、合理的作業(yè)規(guī)程，由現(xiàn)場主管工程師來進行審批，這樣可以大大地避免安裝過程中隱患問題的出現(xiàn)；b)要保障設備的安裝質量，離不開管理人員的嚴格檢查和驗收，管理人員必須對質量進行嚴格檢查，才能進行下一步工序的安裝，這樣才能確保整個質量安全。對于機電設備的現(xiàn)場檢查，我們可以采用三種形式來開展：a)專業(yè)的檢測人員定期和定時保質保量地對運行電纜、設備和其它小型電器進行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題，立馬解決問題；b)每月至少開展3次不定期檢查工作，主要重點可放在電氣設備及供電系統(tǒng)三大保護中，其具體措施，我們可以利用獎勵法，對有發(fā)現(xiàn)問題的，可以給予相應的獎勵；c)其它設備的相關人員應該做好日常的檢查工作，對每日工作內容做到詳細記載（如表1），做到每天來回巡回檢查設備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并解決相應的問題。
3.3提高機電設備管理工作的專業(yè)素養(yǎng)
好的機電設備，離不開專業(yè)人員的管理，其自身的專業(yè)技能水平直接影響了管理團隊的水平。如定期舉行相應管理技術的培訓，促進企業(yè)內部管理人員技術素質的提升；與此同時，企業(yè)應該建立完善的人才激勵機制，合理地調整制度，吸引更多的人才加入，提高人才評價的專業(yè)水平，實現(xiàn)企業(yè)人才的可持續(xù)發(fā)展。
2機電自動化技術的發(fā)展趨勢
2.1智能化21世紀是一個信息化的時代，計算機技術以及網絡技術的發(fā)展極大地改變了人們的思維方式，促使了人工智能概念的提出以及技術的發(fā)展。目前，人工智能是人們重點研究的方向之一，越來越受到人們的重視，將人工智能運用到機電領域，實現(xiàn)人機智能化是一個重大突破。智能化就是在機器行為等一切理論基礎上，運用人工智能，計算機、動力學等學科，使其逐漸成為自動化產品的智能，但是要想使它完全達到人類智能幾乎是不可能的，但是通過一些高性能，速度的微處理器，運用多學科的知識，賦予其較低等級的智能卻是完全可以實現(xiàn)的，因此在未來，機電自動化技術會逐步實現(xiàn)智能化，由低等級的智能逐步向較高等級的智能水平發(fā)展。
2.2網絡化網絡技術的發(fā)展以及普及，將全球各地的人們聯(lián)系在一起，基于網絡技術產生了多種控制技術，其遠程控制終端更是為自動化本身產品量身定做的。隨著網絡和總線技術的推廣與應用，網絡化的趨勢已經無可阻擋，采用采用家庭網絡技術連接電器就可以有效實現(xiàn)計算機家庭化，因此在未來，網絡化必將會成為機電自動化技術的發(fā)展趨勢。
2.3模塊化機電自動化技術涵蓋很多方面，從機電自動化技術可以衍生出多種多樣的產品，因此生產機電自動化產品是一個相當艱巨的過程。工作人員研制和開發(fā)一定程度上的標準機械接口、電氣接口等的機電自動化技術產品單元是很困難的，如果擁有標準的單元，就可以在標準單元的基礎上迅速進行產品研發(fā)要創(chuàng)新，也可以迅速擴大機電自動化產品的生產規(guī)模，這就需要進行模塊化，并要在這基礎上制定出每個模塊的生產原則以及標準等，從而確保生產出的產品合乎要求。
2.4人性化機電自動化產品制造出來的目的是為人類服務，在未來，機電自動化產品會更加注重設計與功能實現(xiàn)的人性化。要使機電自動化產品更加具有人性化就要重點思考兩個問題：一是如何給自動化的實現(xiàn)更加人性化的一些功能？這個問題實際上是要求機電自動化產品的設計與制造更加凸顯人機一體化技術，如制造家用機器人等。二：如何模仿生物機理，研制出各種機電自動化技術產品？
2.5微型化20世紀80年代末掀起了一股微型化風潮，MEMS就代表微電子機械系統(tǒng)，也就是使機電系統(tǒng)逐步朝著微米、納米級方向發(fā)展，這樣生產出的機電自動化產品體積小，便于懈怠，靈活性比較好，消耗的能量比較少，因此可以廣泛應用到軍事、醫(yī)療等多個領域，并有著舉足輕重的作用。
2.6綠色化綠色產品要求產品從設計到生產制造的全過程都貫徹綠色環(huán)保的理念，在今天具有相當高的利用率。機電自動化產品的綠色化主要表現(xiàn)在無污染、能夠進行回收利用，因此，設計與生產有效的綠色機電化產品會具有廣闊的前景。
2PLC技術的優(yōu)點
隨著煤礦工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，傳統(tǒng)礦山的機電控制設備已經無法滿足生產的迫切需求，因此傳統(tǒng)的繼電器逐漸被高科技的PLC所取代，并且在實際生產中運行良好，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造了經濟效益［1］。相對于傳統(tǒng)的繼電器，PLC的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾方面：
2．1使用簡單編程方便
PLC的操作界面簡單，對于操作人員沒有過高的技術要求，如果想要加以調試，則隨時都可以，不用對硬件做出任何改動。而PLC的梯形圖程序是采用順序控制設計法來設計的，對于需要編程工作的人員來說，PLC編程的方法簡單，容易掌握。
2．2功能強性價比高
PLC集成程度高，因此只要有足夠的外接系統(tǒng)，便可以實現(xiàn)諸多功能。與傳統(tǒng)繼電器相比，雖然PLC的價格更高，但是PLC能夠承擔更多的功能，在很大程度上精簡了煤礦機電控制系統(tǒng)，而系統(tǒng)越簡單發(fā)生錯誤的概率也就越低。此外，PLC還可通過通信聯(lián)網，有利于建設集中管理的體系。
2．3硬件配套齊全
目前PLC的配套硬件設施已經相對齊全，要想真正實現(xiàn)預期的功能，只需購買其他的模塊來配置成不同規(guī)模、不同功能的系統(tǒng)。對于原有的系統(tǒng)，如果不滿足實際生產的需要，也可以采購硬件模塊進行相應的升級。總之，PLC硬件配置的齊全讓用戶能夠隨意組裝自己需要的系統(tǒng)，為用戶提供了極大便利。
2．4可靠性強
傳統(tǒng)的繼電器由于其機械設備的特殊性，在長期的使用中，特別是處于煤礦這種粉塵較多的環(huán)境中，如果繼電器密封不嚴，容易出現(xiàn)機械方面的故障，再加上碳的物理特性，較厚的炭灰堆積很可能造成短路，因此在煤礦機電中，傳統(tǒng)的繼電器已經難以滿足需求，甚至已經變成潛在的隱患。相較而言，PLC的集成程度極高，即使處于煤礦這種灰塵較多的環(huán)境中仍然能夠正常的運轉，無需擔心碳粉堆積而造成短路。由于PLC高度的集成性，因而PLC在發(fā)生故障時能夠進行自我診斷，在故障發(fā)生時可以自動停止正在進行的工作，可避免危險的發(fā)生，與此同時還能顯示是具體哪一部分出了故障，有利于迅速修復。PLC的配套硬件系統(tǒng)齊全，為修復工作提供了可靠保障。
3PLC技術控制煤礦機電的原理
PLC的工作過程大體上分為三個階段：輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段，三個階段合稱一個掃描周期，PLC在不斷重復一個個周期中完成預先設定的程序［2］。輸入采樣階段是PLC系統(tǒng)運行的基礎，中央處理器掃描所有輸入的數(shù)據，并存入儲存設備中，等待后續(xù)程序的執(zhí)行。在這個階段PLC存儲的信息是難以更改的，因此在調試PLC系統(tǒng)時，相關操作人員務必要引起足夠的注意。用戶執(zhí)行階段是PLC技術通過梯形圖的模型從上到下掃描用戶設定程序，在一定的運算之后，運算結果被保存以待下一次引用。輸出刷新階段是對執(zhí)行階段數(shù)據運行結果的輸出執(zhí)行，作為一個周期中的最后一個環(huán)節(jié)，PLC在這個過程中通過先前接收的信息調控電路，達到調控煤礦機電設備的目的。
4PLC技術在煤礦機電控制中的應用
4．1對于井下風門的自動化控制
井下風門是疏通易燃易爆氣體，提供新鮮空氣的通道，目前我國多數(shù)煤礦企業(yè)的井下風門控制都是由人力來完成，由于負壓的影響，用人力來控制風門極為不便，而使用的力量過大很容易對風門造成損壞。對于上述問題，可以借用PLC系統(tǒng)，用紅外線傳感器來偵測有無車輛通過，有車輛通過時，中央處理器對風門發(fā)出開啟的信號，由機械裝置控制風門開啟，既方便又安全。
4．2PLC技術在提升機中的應用
采用PLC技術代替繼電器來控制礦井的提升機，能夠對提升機控制更加精確，在礦井井壁和電機中安裝傳感器以監(jiān)控提升機的運轉狀況，在電機出現(xiàn)問題或者井壁出現(xiàn)問題時能夠及時反饋給控制中心，并自動采取切實可行的應對措施。在誤操作時也能及時提醒操作者，以避免安全事故的發(fā)生。4．3PLC在膠帶輸送機中的應用在傳統(tǒng)的膠帶輸送機中，如果要進行停車操作，根據操作人員的操作，控制系統(tǒng)會調整液壓系統(tǒng)的油壓，液壓系統(tǒng)調整之后閘瓦與制動盤接觸，以摩擦來阻止膠帶的繼續(xù)運行，這樣的制動方式存在明顯的弊端，如果膠帶的初始轉速較高，在制動時閘瓦和制動盤之間的摩擦會產生大量的熱量，極易造成危險的發(fā)生。在升級PLC技術之后，系統(tǒng)則可以控制閘瓦和制動盤接觸一段時間即分離，然后再接觸，由此避免了長時間接觸產生高溫，也不容易產生火花問題。
5PLC技術在煤礦機電控制的應用上的缺陷
PLC系統(tǒng)在應用時需要與配套設施相結合，才能發(fā)揮出理想的效果，繼而提高生產效率。PLC技術在煤礦機電控制的應用中仍舊存在諸多不足及缺陷，其主要缺陷就在于PLC沒有與配套的設施相結合，導致生產效率無法得到應有的提高，經濟效益隨之降低。在采用PLC技術時，應當對配套的硬件設施予以更換。舉例而言，在升級到PLC，需要對相關電路的電力做出適當?shù)恼{整，確保PLC在正常電流范圍內工作。而升級到PLC之后，對于電流的控制更為精確，因此對電機也有一定的要求，如果電機過于陳舊，PLC在對其進行微小的調整時很可能電機沒有反應。這些問題都會對企業(yè)的經濟效益帶來不利影響。當然，這些問題并不是無法得以有效解決的，只要在升級PLC時得到重視，這些問題均能夠避免。
一、機電一體化的基本概念
機電一體化是在以機械、電子技術和計算機科學為主的多門學科相互滲透、相互結合過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術學科，而機電一體化產品是在機械產品的基礎上，采用微電子技術和計算機技術生產出來的新一代產品。機電一體化技術同時也是工程領域不同種類技術的綜合及集合，它是建立在機械技術、微電子技術、計算機和信息處理技術、自動控制技術、電力電子技術、伺服驅動技術以及系統(tǒng)總體技術基礎之上的一種高新技術。與傳統(tǒng)的機電產品相比，機電一體化產品具有下述優(yōu)越性。
（一）使用安全性和可靠性提高。機電一體化產品一般都具有自動監(jiān)視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身和設備事故，顯著提高設備的使用安全性。
（二）生產能力和工作質量提高。機電一體化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統(tǒng)可精確地保證機械的執(zhí)行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現(xiàn)最佳操作，保證最佳的工作質量和產品的合格率。同時，由于機電一體化產品實現(xiàn)了工作的自動化，使得生產能力大大提高。例如，數(shù)控機床對工件的加工穩(wěn)定性大大提高，生產效率比普通機床提高5～6倍。
（三）使用性能改善。機電一體化產品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實現(xiàn)，系統(tǒng)可重復實現(xiàn)全部動作。高級的機電一體化產品可通過被控對象的數(shù)學模型以及外界參數(shù)的變化隨機自尋最佳工作程序，實現(xiàn)自動最優(yōu)化操作。
（四）具有復合功能并且適用面廣。機電一體化產品跳出了機電產品的單技術和單功能限制，具有復合技術和復合功能，使產品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節(jié)、自動保護和智能化等多種功能，能應用于不同的場合和不同領域，滿足用戶需求的應變能力較強。例如，電子式空氣斷路器具有保護特性可調、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使其應用范圍大為擴大。
（五）調整和維護方便。機電一體化產品在安裝調試時，可通過改變控制程序來實現(xiàn)工作方式的改變，以適應不同用戶對象的需要以及現(xiàn)場參數(shù)變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產品中的任何部件或零件。對于具有存儲功能的機電一體化產品，可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預定程序進行自動工作。機電一體化產品的自動化檢驗和自動監(jiān)視功能可對工作過程中出現(xiàn)的故障自動采取措施，使工作恢復正常。
機電一體化技術和產品的應用范圍非常廣泛，涉及到工業(yè)生產過程的所有領域，因此，機電一體化產品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機電一體化產品的功能，可以將其分成下述幾類。
①數(shù)控機械類。主要產品包括數(shù)控機床、機器人、發(fā)動機控制系統(tǒng)以及全自動洗衣機等。這類產品的特點是執(zhí)行機構為機械裝置。
②電子設備類。主要產品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這類產品的特點是執(zhí)行機構為電子裝置。
③機電結合類。主要產品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產品的特點是執(zhí)行機構為電子裝置和機械裝置的有機結合。④電液伺服類。主要產品為機電液一體化的伺服裝置，如電子伺服萬能材料試驗機。這類產品的特點是執(zhí)行機構為液壓驅動的機械裝置，控制機構是接受電信號的液壓伺服閥。
⑤信息控制類。主要產品包括傳真機、磁盤存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復印機等。這類產品的主要特點是執(zhí)行機構的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機電一體化產品還可根據機電技術的結合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類。
二、機電一體化產品的構成及特點
機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協(xié)調和綜合來共同實現(xiàn)的。從其結構來看，機電一體化產品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現(xiàn)這種多功能一般需要機電一體化產品具備五種內部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執(zhí)行功能，而實現(xiàn)這些功能的各個組成部分及其技術就構成了機電一體化產品的總體或系統(tǒng)。
（一）機械系統(tǒng)。機電一體化產品的機械系統(tǒng)包括機身、框架、機械傳動和聯(lián)接等機械部分。這部分是實現(xiàn)產品功能的基礎，因此對機械結構提出了更高的要求，需在結構、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產品高效、多功能、可靠、節(jié)能和小型輕量等要求。
（二）動力系統(tǒng)。動力系統(tǒng)為機電一體化產品提供能量和動力功能，去驅動執(zhí)行機構工作以完成預定的主功能。動力系統(tǒng)包括電、液、氣等動力源。機電一體化產品以電能利用為主，包括電源、電動機及驅動電路等。
（一）使用安全性和可靠性提高。機電一體化產品一般都具有自動監(jiān)視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身和設備事故，顯著提高設備的使用安全性。
（二）生產能力和工作質量提高。機電一體化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統(tǒng)可精確地保證機械的執(zhí)行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現(xiàn)最佳操作，保證最佳的工作質量和產品的合格率。同時，由于機電一體化產品實現(xiàn)了工作的自動化，使得生產能力大大提高。例如，數(shù)控機床對工件的加工穩(wěn)定性大大提高，生產效率比普通機床提高5～6倍。
（三）使用性能改善。機電一體化產品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實現(xiàn)，系統(tǒng)可重復實現(xiàn)全部動作。高級的機電一體化產品可通過被控對象的數(shù)學模型以及外界參數(shù)的變化隨機自尋最佳工作程序，實現(xiàn)自動最優(yōu)化操作。
（四）具有復合功能并且適用面廣。機電一體化產品跳出了機電產品的單技術和單功能限制，具有復合技術和復合功能，使產品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節(jié)、自動保護和智能化等多種功能，能應用于不同的場合和不同領域，滿足用戶需求的應變能力較強。例如，電子式空氣斷路器具有保護特性可調、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使其應用范圍大為擴大。
（五）調整和維護方便。機電一體化產品在安裝調試時，可通過改變控制程序來實現(xiàn)工作方式的改變，以適應不同用戶對象的需要以及現(xiàn)場參數(shù)變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產品中的任何部件或零件。對于具有存儲功能的機電一體化產品，可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預定程序進行自動工作。機電一體化產品的自動化檢驗和自動監(jiān)視功能可對工作過程中出現(xiàn)的故障自動采取措施，使工作恢復正常。
機電一體化技術和產品的應用范圍非常廣泛，涉及到工業(yè)生產過程的所有領域，因此，機電一體化產品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機電一體化產品的功能，可以將其分成下述幾類。
①數(shù)控機械類。主要產品包括數(shù)控機床、機器人、發(fā)動機控制系統(tǒng)以及全自動洗衣機等。這類產品的特點是執(zhí)行機構為機械裝置。
②電子設備類。主要產品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這類產品的特點是執(zhí)行機構為電子裝置。
③機電結合類。主要產品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產品的特點是執(zhí)行機構為電子裝置和機械裝置的有機結合。
④電液伺服類。主要產品為機電液一體化的伺服裝置，如電子伺服萬能材料試驗機。這類產品的特點是執(zhí)行機構為液壓驅動的機械裝置，控制機構是接受電信號的液壓伺服閥。
⑤信息控制類。主要產品包括傳真機、磁盤存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復印機等。這類產品的主要特點是執(zhí)行機構的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機電一體化產品還可根據機電技術的結合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類。
二、機電一體化產品的構成及特點
機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協(xié)調和綜合來共同實現(xiàn)的。從其結構來看，機電一體化產品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現(xiàn)這種多功能一般需要機電一體化產品具備五種內部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執(zhí)行功能，而實現(xiàn)這些功能的各個組成部分及其技術就構成了機電一體化產品的總體或系統(tǒng)。
（一）機械系統(tǒng)。機電一體化產品的機械系統(tǒng)包括機身、框架、機械傳動和聯(lián)接等機械部分。這部分是實現(xiàn)產品功能的基礎，因此對機械結構提出了更高的要求，需在結構、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產品高效、多功能、可靠、節(jié)能和小型輕量等要求。
（二）動力系統(tǒng)。動力系統(tǒng)為機電一體化產品提供能量和動力功能，去驅動執(zhí)行機構工作以完成預定的主功能。動力系統(tǒng)包括電、液、氣等動力源。機電一體化產品以電能利用為主，包括電源、電動機及驅動電路等。
（三）傳感與檢測系統(tǒng)。傳感器的作用是將機電一體化產品在運行過程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉換成可以測定的物理量，同時利用檢測系統(tǒng)的功能對這些物理量進行測定，為機電一體化產品提供運行控制所需的各種信息。傳感與檢測系統(tǒng)的功能一般由測量儀器或儀表來實現(xiàn)，對其要求是體積小、便于安裝與聯(lián)接、檢測精度高、抗干擾等。
（四）信息處理及控制系統(tǒng)。根據機電一體化產品的功能和性能要求，信息處理及控制系統(tǒng)接收傳感與檢測系統(tǒng)反饋的信息，并對其進行相應的處理、運算和決策，以對產品的運行施以按照要求的控制，實現(xiàn)控制功能。機電一體化產品中，信息處理及控制系統(tǒng)主要是由計算機的軟件和硬件以及相應的接口所組成。
1.1硬件設備管理
要確保機電設備具有良好性能，首先要加強新材料的入庫管理，如新采購的機械零件、儀器儀表、電器元件等。有統(tǒng)計顯示，大部分機電設備故障的發(fā)生多因為使用了不合格的零件材料，這不但給公司企業(yè)造成財產損失，也造成了國家資源浪費。因此，要重視新購材料的檢查問題，生產許可證、合格證、說明書、型號等，檢查無誤方可分好類入庫。此外，要嚴格進行日常保養(yǎng)，保證機電設備以最佳技術狀態(tài)運作，把機電設備非正常磨損或損壞風險降到最低。經調查表明，不良的措施會加大機電設備故障的發(fā)生。機電設備各零件間組合精密，以維持正常的間隙和適宜溫度做好工作，降低零件間摩擦磨損程度，能減少機電設備故障的發(fā)生。在日常保養(yǎng)工作中，一方面，要根據不同機電設備需求、工作環(huán)境選用合適的劑，另一方面，要經常檢查劑的質量和數(shù)量。質量發(fā)生改變時要及時更新，數(shù)量不足就要及時補給。同時，要綜合考慮機電設備的技術狀況、保養(yǎng)周期、工作環(huán)境等相關因素，制定有效保養(yǎng)計劃，必要時要停機保養(yǎng)。最后，要加強維修管理。性能再高的機械，即使享有細致的養(yǎng)護，經長時間運作后難免發(fā)生故障。這時便需要進行科學、合理、及時的維修，減少工程損失。在維修方面需要重視的是，莫要輕視小故障，以為小故障不會影響使用就只作小維修，甚至讓機電帶故障繼續(xù)作業(yè)，其后果可能是小故障釀成大損傷，不僅加大了修理困難，還延長修復工期，更有甚者便是機電設備報廢，得不償失。
1.2操作人員的綜合素質
首先，企業(yè)要保證招入合格的工作人員，并對其進行上崗前的技術培訓并組織上崗后的定期培訓，提高其操作技能和職業(yè)素養(yǎng)。這要求操作人員要精通機電設備的規(guī)范操作，懂維修，才能從根本上解決人為操作不當造成的機電設備故障。其次，企業(yè)一方可以在各部門員工之間開展各種技能比拼比賽并給予獎勵，為員工提供展示才華的平臺。通過參與比賽進行現(xiàn)場操作，員工間技藝比拼、相互學習，有助于提高員工規(guī)范操作和愛護機械的意識，達到強化機電設備技術管理的效果。
2.強化機電設備維修成本的管理
第一，賞罰分明，增強相關人員對機電設備維修成本的重視。公司要就維修成本問題制定賞罰條例，已引起各部門對機電設備維修成本的重視。例如，年度指標計劃，根據當年的生產經營情況定一個指標，考核后公開表揚對機電設備維修成本管理做出可觀貢獻的單位，并給予一定的物質獎勵。而對超標了的單位給予深刻批評，視輕重扣取部分年終獎金。第二，提倡節(jié)約。踐行節(jié)約維修成本目標，首先要做好對機電設備修理費和材料費的監(jiān)控工作。尤其技術部門，應認真核對各單位遞交的劉永新內蒙古昆明卷煙有限責任公司010020修理費用計劃，聯(lián)系實際情況盡量縮小維修費用。維修人員方面，要適當“變廢為寶”能修理好的不要更換掉，以免造成不必要的浪費。最后，要節(jié)約成本，可倡導創(chuàng)新、改革技術，提倡使用新技術、新工藝。不斷改進生產技術，優(yōu)化經濟效益，為此公司應樹立“為生產服務”的宗旨，允許員工參與討論改進生產技術相關活動，集思廣益，真正為生產服務。
3.重視機電工程質量控制管理
3.1確保施工前階段的質量控制萬無一失
在施工準備階段，相關人員一定要認真看待工作設計圖，若發(fā)現(xiàn)有較大誤差要敢于提出修改，以免影響正常施工。高素質的施工人員決定好工程的順利完成的關鍵。因此，為保證工作完滿完成，有必要安排好施工人員數(shù)量比，并對其進行考核。編制施工方案要依據實踐情況，并給予嚴格審查，要保正質量體系完善完整，確保做足工程質量各項技術準備；以符合國家的驗收標準。一般，施工人員的流動性比較大，上層在組織員工交底時要分批次、分階段進行，用詳盡周密交底工作保證工程如期開展。明文深化對現(xiàn)行的規(guī)范和操作規(guī)程的認識，工程的執(zhí)行要全方位符合該工程所需的資料及有關的技術文件、標準、要求，還要檢查好工程中運用到的所有材料、設備，為起始實施工作做準備。此外，編制落實電氣工程進度計劃、人員計劃、機具計劃時，要根據業(yè)主和土建工程的總體進度來實現(xiàn)，并在施工過程中基于實際情況做適當修補完善整體工作。
3.2保證施工階段的質量控制正常運作
在低壓配電箱安裝過程中，需要注意一下幾個方面的事項：
（1）保證低壓配電箱盤面涂漆光滑，確保有明顯的標志；
（2）保證盤架具有很強的牢固性；
（3）一般來說，低壓配電箱有專用的配電板，不能將電氣安裝在箱底板上。如果是木制的配電箱，為了保證其運行安全，特別是在一些易燃場所安裝時，需要加裝鐵皮；
（4）對于低壓配電箱中安裝的母線，需要用黃、綠、紅三色漆涂；
（5）在安裝過程中，為了保證其安全性，要在配電盤上安裝抵押漏電保護措施，在公共場所安裝的配電箱需要配置安全鎖，并配置必要的防雷、防雨措施。
1.2風機安裝技術
在風機安裝過程中，技術要點體現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）在安裝過程中，需要對風機各部位進行仔細的檢查，保證螺母齊全、緊固，保證葉片根部沒有損傷，并且保證葉片俺咋混個角度滿足設計要求；
（2）通風機葉輪在出廠前都做了精確而全面的檢查，并進行了動平衡試驗，在葉輪安裝過程中不能隨意的對其位置進行更改；
（3）在葉片檢查過程中，需要請將其表面覆蓋的灰塵、煤塵等清除干凈，并檢查葉片是否松動，如果發(fā)現(xiàn)葉片有腐蝕現(xiàn)象，需要及時的更換。如果跟換葉片，必須保證新葉片與老葉片的材質、參數(shù)等一致；
（4）對葉片頂部與筒圈間隙進行檢查，保證其符合要求，保證單片間隙超過2.5mm,手動盤動前后葉輪各三圈，保證其轉動靈活，避免存在卡阻現(xiàn)象；
（5）在風管連接安裝時，需要保證風機中心與風管中心相對應，并檢查通風機主軸中心線是否平行于基礎中線。
（6）檢查電動機轉向應正確，油位、葉片數(shù)量、葉片安裝角、葉頂間隙、葉片調節(jié)裝置功能、調節(jié)范圍均應符合設備技術文件規(guī)定，風機管道內不得留有任何污雜物，特別是進風口前50m內是否有異物，如有必須清除，以防吸入通風機損壞其葉輪。
2機電安裝工程質量控制措施
2.1選擇高品質的設計單位，保證機電安裝工程設計圖紙的質量
建筑工程建設的設計階段，應該選擇資質較高、信譽良好的設計單位，完成機電安裝環(huán)節(jié)的設計圖紙，保證設計圖紙的質量，為機電安裝提高有效的依據。在施工前，施工單位應該對施工圖紙進行詳細的審查，保證施工圖紙能夠滿足實際的需求，能夠達到預期的施工要求，并且需要在施工圖紙的審查階段解決好影響施工質量、工程功能的一切問題。另外，設計人員需要向施工參與人員詳細的講解施工設計圖紙，保證施工過程中能夠嚴格按照施工設計圖紙進行。
2.2加強對施工材料、設備等質量的控制
施工材料、設備是保證工程施工質量的基礎，是工程施工的質量保障。所以，施工建設單位、監(jiān)理單位需要對施工設備、材料額質量嚴格把關，要求所有的進場設備、材料具備產品質量合格證以及相關的說明書，嚴禁不合格的產品進場。在施工過程中，還需要定期對施工材料進行抽查，避免施工單位為了私利而偷工減料，加強對施工質量的控制與監(jiān)督。
2.3加強機電工程施工技術管理
機電安裝工程類型不同，采用的施工技術與工藝也不盡相同。如設備電路的等級要求不同，對施工技術標準以及材料等級要求也存在差異。為了保證機電工程施工質量，施工技術人員需要嚴格的按照相關的機電安裝規(guī)范與標準，對工程項目進行詳細而又全面的勘測，并結合施工具體情況制定施工方案，選擇最佳的施工技術與方案。在施工方案制定過程中，包括設備、材料、施工工藝的選擇，以及施工工序安排等，機電工程的施工方法一定要與實際環(huán)境相適應，設備必須滿足具體的施工需求，這樣才能在保證施工質量的同時保證工期要求。
2.4加強機電安裝工程組織施工
機電安裝施工是一項相對復雜的工程，涉及水電、通風、土建、給排水等多個專業(yè)，所以在機電安裝工程施工過程中，不僅僅需要關注機電安裝本身，還需要綜合考慮各個專業(yè)之間的配合，否則就會對工程整體的質量造成影響?；诖耍枰訌姽こ痰慕M織施工，加強機電安裝工程中各個專業(yè)之間的聯(lián)系與溝通，為工程施工工期與質量提供有效的保障。
2.5加強對機電安裝工程竣工驗收質量控制
首先，機電安裝工程施工人員在工程具備竣工驗收條件時進行自檢、自評，然后向相關部門提交工程竣工驗收報驗單?？偙O(jiān)理工程師組織工程各個項目的監(jiān)理工程師，對竣工驗收材料、工程實體進行詳細的測量、檢查，如果發(fā)現(xiàn)問題需要及時的提出整改意見，督促施工單位盡快的實施。
1不健全的煤礦機電技術管理體制
國家制定了許多關于煤礦礦井的機械電氣設備管理制度，以保證煤礦企業(yè)安全地運行，但很多煤礦企業(yè)在煤礦開采過程中并不按相應的規(guī)范進行監(jiān)督管理。有的企業(yè)制定了機電管理制度，但并沒有按計劃落實，導致煤礦開采過程中秩序極為混亂，容易發(fā)生各種煤礦安全制度，造成人員生命財產損失。
2煤礦機電設備操作人員素質
由于煤礦生產企業(yè)的生產環(huán)境普遍比較惡劣，沒有相應的人員激勵制度，缺乏晉升渠道，這些人力管理的缺陷導致煤礦的技術人才流動率很高，無法留住合適的機電設備使用人才。煤礦機電設備操作人員普遍需要培訓，經常出現(xiàn)初學者對機電設備進行操作的問題，這使煤礦的安全問題更為嚴峻，機電設備得不到正常的維護和管理。
3機電設備的維護在煤礦企業(yè)中普遍缺乏
機電設備的專業(yè)維修人員，機電設備得不到正常的日常維護，這是導致機電設備容易損壞的重要原因，進而影響煤礦的安全采礦工作。
二煤礦機電技術管理
在煤礦安全生產中的運用煤礦的安全正常運行是煤礦企業(yè)生產的必要保障，而在大量機械電氣設備運行的現(xiàn)代煤礦企業(yè)，其先進的管理技術顯得尤為重要，作者從以下幾方面對煤礦機械電氣設備的安全運行提出了相關的策略。
1增加煤礦機械電氣設備管理的資金投入
在煤礦企業(yè)中大量使用機電設備，但是其管理技術卻相當落后，由此導致了很多煤礦安全事故，保證煤礦機械電氣設備的安全運行是保證煤礦安全的重要手段。加大機電技術管理的資金投入首先應加大科研方面的投入，以引進各行各業(yè)先進的管理經驗。各級各部門要落實安全生產的原則，完善各項規(guī)章制度，加強對施工隊伍的建設，注重科研人員的培訓，提高生產煤礦安全技術機電的科技投資。
2建立煤礦電氣和機械結構的科學合理制度
這能確保煤礦設備的安全運行。整個礦井電氣和機械系統(tǒng)，首先要確保精干高效的電網，和可靠的電力供應。在設計上，為了提高機電設備的安全性和可靠性，應采用UPS電源，雙回路供電，以確保煤礦有兩個獨立的供電系統(tǒng)。特別地，瓦斯風機的抽放泵，必須采用特殊的雙回路，保證了供電的可靠性。
3安全生產的過程管理
煤炭生產過程中機電的科學管理是不可或缺的，煤炭生產的每一個環(huán)節(jié)應該開始嚴格控制。首先要注意安裝階段的機電設備，提高設備安裝質量是前提，確保電氣設備和機械設備的正常運行。機械和電氣設備的選擇應根據煤礦的實際情況，設備的更換成本很高，不要盲目追求低價設備。機電設備的操作人員應該學習機電設備的各種技術數(shù)據的信息，準確地理解設備的運行狀態(tài)。在設備需要停車檢修時的，操作人員應制定嚴格的超前維護計劃，詳細檢查大修后的設備，應進行試機運行，保證維修質量。在煤礦的生產運行中，必須配備在線監(jiān)測系統(tǒng)，對各種運行中的設備進行在線監(jiān)測，在設備故障前進行檢修，保證設備的正常運行。對于老化的機電設備，企業(yè)應及時進行更新，以提高系統(tǒng)的整體可靠性。
4煤礦機電設備的安全制度建設制定和完善
煤礦安全生產責任制，以確保系統(tǒng)實施，提高了系統(tǒng)的執(zhí)行。有關部門應重視研究安全系統(tǒng)，安全管理，并為新的形勢，并在實踐中遇到加強研究力度，提出切實可行的措施，新的問題。加強“一通三防”工作的礦井，實施通風區(qū)管理制度。提高安全管理水平，在整個煤炭生產的地位和作用，加強對合格的管理人才，專業(yè)技術力量的培訓，充實煤礦，加強問責制和安全性能評估工作和事故，確保安全系統(tǒng)已經實現(xiàn)。開展安全討論和競賽，營造安全生產文化，提高全體員工的安全意識。
5提高煤炭機電技師的專業(yè)素質
在煤礦日常生產工作中，所有工作都需要人來操作或管理，人的因素是決定性的，因此，要加強人員管理，重視技術人才的培養(yǎng)，提高煤機電技師的技術水平。一方面，我們要注意引進人才工作，改善工作環(huán)境和待遇，不斷充實礦山機電技術人員。在另一方面，加強機電技師的培訓，在培訓期間，當知識和學習，案例研究的理論，實踐技能訓練相結合，使技術人員更好地掌握技能。建立良好的機電技師考評制度和獎勵制度，以促進他們的業(yè)務，不斷提高自身素質。
2建設思路
高校開展深度校企合作，加強高職專業(yè)群建設，為長三角地區(qū)培養(yǎng)面向本專業(yè)群中專業(yè)所涉及的裝備制造業(yè)和新興產業(yè)的高端技能人才；充分發(fā)揮核心專業(yè)輻射作用，帶動專業(yè)群的改革與建設，在創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、社會服務能力方面走在江蘇省民辦高職院校的前列，把本專業(yè)群建設成為具有示范引領作用的省級品牌專業(yè)群。
3建設目標
高校在建設思路的框架下，從圍繞專業(yè)群建設工作的“人才培養(yǎng)體制建設”、“課程體系建設”、“實訓體系建設”、“教學資源庫建設”“雙師”團隊建設”和“專業(yè)群管理體制和運行機制建設”六個方面開展機電技術專業(yè)群的建設工作，逐步實現(xiàn)以下具體建設目標。
3.1改革人才培養(yǎng)體制以“揚鎮(zhèn)泰”三個城市實地調研為基礎，參考江蘇省乃至長三角本專業(yè)群中專業(yè)所涉及的裝備制造業(yè)產業(yè)結構調整和新興產業(yè)“十二五”規(guī)劃綱要，改革人才培養(yǎng)體制。建設完全勝任裝備制造業(yè)崗位群需要的，也可遷移到新興產業(yè)的高端技能型復合人才培養(yǎng)體制。
3.2兼顧新興產業(yè)技術的課程體系在對裝備制造業(yè)和新興產業(yè)與專業(yè)群對應的崗位群調研基礎上，以制造業(yè)工作過程為導向、以裝備制造業(yè)技術知識為主，兼顧新興產業(yè)的底層共享、中層分立、高層互選的專業(yè)群課程體系。
3.3建設校內、外一體化實訓基地建設教學、技能培養(yǎng)、生產、技術服務四位一體的校內實訓基地，通過技術服務、企業(yè)員工培訓等形式實現(xiàn)校內、外實訓基地一體化，校企互享教學資源。深化引企入校管理，辦“校中廠”。
3.4建設企業(yè)崗位技術為核心的信息化教學資源庫以企業(yè)技術為核心內容，通過錄像、虛擬工廠、虛擬車間、虛擬工藝、技術標準、先進企業(yè)管理理念等內容，形成校企、師師、師生共享教學網絡資源。
3.5打造教研、科技服務能力強的“雙師型”教學團隊打造善于教育教學改革，科技服務能力強，年齡、學歷、職稱結構合理，有過企業(yè)工作經歷或實踐鍛煉“雙師型”教學團隊。
3.6構建“四元一體”、“手掌型”專業(yè)群管理體制與運行機制建立由揚州市職能部門、企業(yè)（行業(yè)）、院系領導、學生代表“四元”組成的、“手掌型”專業(yè)群董事會管理機構。以ISO質量保證體系為理論基礎建立專業(yè)群管理制度，并以此為基礎，形成“四元一體”領導決策機制、校企一體化運行機制、學生管理工作機制、校企合作運行機制等。
4具體建設內容
根據江蘇省“十二五”高校重點專業(yè)群建設要求，重點建設以下5個方面：
4.1人才培養(yǎng)體制的建設以高職教育理論和國家高職教育改革精神為人才培養(yǎng)體制建設指導思想。在專業(yè)群建設董事會統(tǒng)一領導下，以行業(yè)、企業(yè)動態(tài)引領專業(yè)群人才培養(yǎng)體制為建設目標，開展專業(yè)群人才培養(yǎng)體制建設工作。具體內容有：
4.1.1加強政府主導下的校企合作力度在原有揚州市職能部門主導、相關行業(yè)協(xié)會指導、區(qū)域內典型企業(yè)參與下的校企合作基礎上，進一步深化校企合作力度。
4.1.2拓展校企合作范圍，開發(fā)高端技能型復合人才培養(yǎng)方案在對“揚鎮(zhèn)泰”、江蘇省和長三角裝備制造業(yè)現(xiàn)狀和“十二五”工業(yè)經濟發(fā)展規(guī)劃調研的基礎上，對現(xiàn)有合作企業(yè)進一步篩選，引進新興產業(yè)進入專業(yè)群建設指導委員會，尋找機電技術群課程與新興產業(yè)技術的結合點、制定以服務于裝備制造業(yè)為主、新興產業(yè)為輔的復合型人才培養(yǎng)方案。
4.1.3以行業(yè)、企業(yè)崗位技能標準為基礎，構建人才培養(yǎng)規(guī)格通過與企業(yè)合作，明確企業(yè)對人才的職業(yè)資格要求，確定人才培養(yǎng)規(guī)格。通過職業(yè)資格證書與學歷證書相融合，實施一書多證培養(yǎng)。
4.1.4拓展專業(yè)建設指導委員會功能，建立多元化的人才質量評價體系將現(xiàn)有的專業(yè)群建設指導委員會主要是制定人才培養(yǎng)方案功能拓展到與此并重的人才質量評價體系中，構建由企業(yè)參與的、以企業(yè)為標準、技術標準考核為主、學科知識考核為輔的人才質量評價體系。
4.1.5靈活的人才培養(yǎng)模式和教學組織進行“頂崗實習”、“訂單培養(yǎng)”等靈活多樣的人才培養(yǎng)、開展多學期、分段式等多種形式的教學實踐。
4.1.6校企合作教育的人才培養(yǎng)學校與企業(yè)（行業(yè)）共同開發(fā)人才培養(yǎng)方案、專業(yè)課程及承擔教學任務；專業(yè)教學內容與崗位技能相融合、學歷證書與職業(yè)資格證書相融合、專業(yè)課程內容與職業(yè)標準相融合，進行合作教育人才培養(yǎng)。
4.2課程體系的建設
根據技術基礎課平臺、專業(yè)課模塊和校企合作項目確立高職專業(yè)群課程體系開發(fā)理念。通過對本專業(yè)群中專業(yè)所涉及的裝備制造業(yè)、新興產業(yè)的崗位群進行調研，確定該專業(yè)群培養(yǎng)學生基本職業(yè)能力的專業(yè)群技術基礎課平臺和專業(yè)能力的模塊化課程。具體課程體系框架如圖1所示：圖1機電一體化技術專業(yè)群課程體系框架說明：（1）職業(yè)素質課平臺：作為底層的素質基礎課平臺主要依據教育部規(guī)定的基本職業(yè)素質培養(yǎng)的課程組成，培養(yǎng)學生的基礎文化素質。（2）職業(yè)基礎課平臺：同樣作為底層的專業(yè)技術基礎課平臺是專業(yè)群建設的各專業(yè)核心能力培養(yǎng)的基礎，實現(xiàn)共享平臺。（3）職業(yè)核心課模塊培養(yǎng)各專業(yè)核心能力，是專業(yè)群中培養(yǎng)各自專業(yè)能力的課程。（4）職業(yè)拓展課模塊：依據企業(yè)裝備制造業(yè)和新興產業(yè)所需能力需求，拓寬和拓深各專業(yè)職業(yè)能力，培養(yǎng)學生的個性需要和職業(yè)可持續(xù)發(fā)展需求。
4.3實訓體系的建設
4.3.1校內實訓基地建設項目化教學整合14個實驗實訓室和機械、電工電子、汽車三個校內實訓基地教學資源，為技術基礎課教學提供共享資源。
4.3.2以汽車典型機電一體化零部件為項目，整合校內實訓基地現(xiàn)代化的汽車自動化程度高，也就反映在機電一體化的程度高。我院汽車實訓基地共投入100多萬元的設備經費，無論從整車、零部件到檢測儀器，均是典型的機電一體化產品。利用現(xiàn)有的條件，從仿制一個汽車上的典型機電一體化產品，就形成了以機電一體化技術專業(yè)為核心、開展的電氣自動化、模具設計到加工、裝配、測試的專業(yè)聯(lián)合教學活動。
4.3.3優(yōu)化引企入校管理機制，加強校內生產性教學在目前引進的企業(yè)中，對其產品結構以及管理制度進行進一步優(yōu)化，開展“校中廠”企業(yè)化管理，增強社會服務能力。
4.3.4校外實訓基地建設在目前實施專任教師開展校企合作的基礎上，進一步激勵教師為企業(yè)技術和社會服務，實現(xiàn)校、企、社會三贏。通過專業(yè)教師為企業(yè)技術服務，形成校企技術合作長效機制，加強校外實訓基地深度合作力度，形成穩(wěn)定的教師技術服務、學生頂崗就業(yè)的校外實訓基地。將校內實訓基地納入校外實訓基地的產品開發(fā)、技改環(huán)節(jié)，實現(xiàn)校內、外實訓基地一體化。
簡單來說，變頻節(jié)能技術是指一種利用科技手段及設備實現(xiàn)電流頻率改變的技術。其中，負責控制電頻頻率的設備叫做變頻器，變頻器的構成比較復雜，主要由電源板、電極電容、控制面板及鍵盤等部件組成，通過這些部件的有效結合，能夠使電動機在最節(jié)能的狀態(tài)下運行。傳統(tǒng)機電設備中的電流頻率是不可改變的，在設備運行過程中，其轉數(shù)也不能改變和控制，這就導致其設備長期處于恒定運行狀態(tài)，這樣不能因地制宜地改變轉速，不但使設備的使用壽命大大縮短，而且還會造成大量的能源消耗。隨著變頻節(jié)能技術的出現(xiàn)，機電設備的這一缺陷得到了很大改善。將變頻節(jié)能技術運用到機電設備中，不但能夠改變機電設備的靈活性，還可根據實際生產的需要調節(jié)設備的運行狀態(tài)節(jié)約能源，這樣就能夠大大增加設備的使用年限和減少能源消耗。
1.2變頻節(jié)能技術的基本原理
變頻器的工作原理可以簡單概括為“交—直—交”工作方式，變頻器是通過整流器將工頻交流電源轉化成直流電源，然后再把直流電源轉化成頻率和電壓可以控制的交流電，最后再供給電動機。變頻器的工作電路主要由以下四部分組成：整流部分、直流環(huán)節(jié)部分、逆變部分、控制部分。其中整流部分主要應用的是三相橋式不可控整流器；直流環(huán)節(jié)部分主要是用來濾波，直流儲能和緩沖無功功率的；逆變部分主要采用的是IGBT三相橋式逆變器，它輸出的為脈沖寬度可以調制的波形（PWM），它在整個變頻器中起到了至關重要的作用，也是變頻器的核心技術。變頻節(jié)能技術實際上是通過變頻調速系統(tǒng)實現(xiàn)對電動機轉速的調節(jié)，從而達到節(jié)能效果的。
2變頻節(jié)能技術的優(yōu)勢
變頻節(jié)能技術是隨著當今時代信息技術的迅速發(fā)展及節(jié)能理念的不斷推廣，才逐漸被應用于各類煤礦機電設備當中的，例如采煤機、礦井提升機、皮帶輸送機及流體負荷設備等，都在運用變頻節(jié)能技術。經實踐發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的煤礦機電設備相比，應用了變頻節(jié)能技術的機電設備的運行效率得到了大大提高、能源消耗量大大減少，且維修養(yǎng)護費用也大大降低，總體來看，其使得煤礦產業(yè)的經濟效益得到了顯著提升。由此可以證明，變頻節(jié)能技術確實能夠有效改善傳統(tǒng)機電設備的一些性能。變頻節(jié)能技術將傳統(tǒng)煤礦機電設備中的交流電的固定頻率轉化成為了一種變動資源，其具有以下四點優(yōu)勢：首先，變頻節(jié)能技術的功率器件是使用的智能功率模塊IPM，這種功率模塊是在GTRIGBT的基礎上發(fā)展起來的，它能夠實現(xiàn)對功率的變頻；其次，變頻節(jié)能技術改進了壓頻比的控制方式，使其控制理論得到了進一步革新，也即是采用直接轉矩控制和矢量控制的方式來擴展了自身技術的應用范圍；再次，變頻節(jié)能技術采用了創(chuàng)新的人工神經網絡及模糊自優(yōu)化控制技術，從而更加集中了自身的集成系統(tǒng)，并將原來單一的數(shù)字信息處理技術發(fā)展成為了先進的專用集成電路；最后，變頻節(jié)能技術的綜合應用范圍也正在越擴越大，如今的變頻節(jié)能技術不僅擁有基本的調速功能，更具備通信、編程序參數(shù)辨識等功能。
3煤礦機電設備中變頻節(jié)能技術的應用
從變頻節(jié)能技術的出現(xiàn)到如今的迅速發(fā)展，其在節(jié)能和安全等方面的優(yōu)勢越來越顯著。目前，變頻節(jié)能技術已經在我國煤礦機電設備中得到了廣泛應用，以下筆者就來詳細介紹變頻節(jié)能技術在采煤機、礦井提升機、皮帶輸送機及流體負荷設備等主要煤礦機電設備中的應用。
3.1變頻節(jié)能技術在礦井提升機中的應用
礦井提升機在煤礦生產中的條件比較復雜，大多數(shù)礦井提升機都是在非常惡劣和繁重的環(huán)境下運作的，因此這就對其性能和質量提出了較高的要求。在煤礦生產過程中，礦井提升機往往需要反復啟動與操作，其中調速任務有很多，并且比較容易引發(fā)設備故障，從而對煤礦的正常生產產生較大的不利影響。而隨著變頻節(jié)能技術被越來越廣泛地應用于礦井提升機中，其在進一步提升礦井提升機工作效益的同時，還對其起到了一定的保護作用。利用了變頻節(jié)能技術的礦井提升機，能夠在內部軟件的輔助下更高質量和更快速度地完成工作任務，并且其運行能耗也比原來大大減少，尤其節(jié)約了大量的電能。目前，科研人員又研究出了一種專門用于礦井提升機的風光提升機變頻器，其具有很高的兼容性，能夠強化礦井提升機的性能。如圖1所示，就是利用變頻節(jié)能技術的礦井提升機的系統(tǒng)，變頻裝置替換掉復雜的串聯(lián)電阻切換裝置，并完成提升機運行速度曲線、轉矩大小的要求，極大地使控制操作流程得到簡化，提高控制精度。
3.2變頻節(jié)能技術在皮帶輸送機中的應用
由于皮帶輸送機具有功率大、電壓高等特點，因此其在煤礦生產中具有很重要的作用，甚至可以說是整個煤礦生產系統(tǒng)的咽喉。所以，皮帶輸送機的性能和質量必須要達到要求，要能夠保障煤礦生產的正常進行。通常情況下，皮帶輸送機在輕載或空載的情況下仍然是處于正常運轉狀態(tài)的，這無疑大大損耗了不必要的電能，造成了極大的能源浪費；另外，一些皮帶輸送機所使用的軟啟動裝置是液力耦合器，其非常容易發(fā)生電機失控，從而造成設備損壞。變頻節(jié)能技術的出現(xiàn)很好地解決了這一問題，其能夠有效保護皮帶輸送機不被損壞，大大減少了電機失控情況的發(fā)生，并且還能夠提高輸送機的工作效率，使其更加節(jié)能高效。以爬坡皮帶輸送機為例，采用GI800變頻器控制，由一臺交流異步電機驅動，其變頻器通過外部電位器設定值與皮帶電子稱實時測量信號相加，作為初級給定信號，并通過濾波、PID、限幅等處理后作為實際頻率控制給定值信號，實現(xiàn)輸送機皮帶走速控制和調節(jié)，達到根據輸送機皮帶上實際料量大小自動調節(jié)控制的目的。
對我國現(xiàn)有煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及配套傳感器等設備的現(xiàn)場應用效果進行綜合評價，煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90、天地科技股份公司常州自動化分公司的KJ95、煤炭科學研究總院撫順分院的KJF2000和北京瑞賽公司的KJ4，KJ2000等系統(tǒng)無論在軟硬件功能、穩(wěn)定性和可靠性、專業(yè)技術服務能力、企業(yè)性質和生產規(guī)模等方面基本代表了我國煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的技術水平。
1.2礦井提升機中的應用礦井提升機是一種實現(xiàn)機電一體化較好的礦山大型設備，全數(shù)字化，交、直流提升機。特別是內裝式提升機，從結構上將滾筒和驅動合為一個整體，大大簡化了機械結構，是典型的機電一體化設備，充分體現(xiàn)了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。全數(shù)字提升機高度可靠，具有可重復性故障尋址、完整的診斷設施和自診斷功能，以及簡單而快速的通信功能；它采用總線方式，大大簡化電氣安裝；硬件配置簡單，互相兼容，零備件少；可以方便地實現(xiàn)軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度。
在我國“九五”計劃期間，國產全數(shù)字化直流提升機已成為各煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產權的全數(shù)字化直流提升機的核心部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統(tǒng)。除此之外，我國還用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。2000年11月，該系統(tǒng)在焦作古漢山礦投入運行，情況良好。提升機由于采用了計算機技術，其安全保護系統(tǒng)更為完善。該系統(tǒng)的主要特點是:采用兩臺計算機裝置，每臺都有自己獨立的測量、傳感裝置和數(shù)據處理系統(tǒng)。這兩臺計算機同步工作，互相檢測，互為備用，對提升行程實現(xiàn)直接測量和間接測量容器位置相結合的方式，對兩者進行比較、校正，實現(xiàn)行程自動控制。由于采用了計算機對安全回路、制動回路、電源和驅動回路進行實時檢測，實現(xiàn)故障記憶，因此極大地提高了提升機安全性能。
1.3井下帶式輸送機中的應用在我國“八五”計劃期間，通過國家一條龍“日產萬噸綜采設備”項目的實施，極大地提高了帶式輸送機的技術水平，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術研究和新產品的研發(fā)也取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設備、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內此項技術的空白，并對帶式輸送機的關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發(fā)，成功的研制了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置、驅動系統(tǒng)采用調速型液力偶合器和行星齒輪減速器，目前我國已經自行生產制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機。
2結束語
隨著煤礦生產不斷向深部水平發(fā)展，對控制水平和規(guī)模的要求越來越高，從而又加速了機電一體化技術的發(fā)展和進步，目前各種高新技術的發(fā)展，如網絡、光纖、人工智能及生物工程等高新技術已滲入到機電一體化技術之中，使機電一體化產品功能更強大、性能更優(yōu)越，使機電一體化產品功能越來越強，智能化程度也越來越高，因此采用新的機電一體化技術裝備的煤礦，能夠使企業(yè)獲得更加顯著的技術、經濟和社會效益，這也是一個煤礦企業(yè)循環(huán)促進不斷發(fā)展的過程。
摘要：機電一體化技術是微電子技術向傳統(tǒng)機械工程滲透而形成的融合機械工程、電氣工程、計算機技術、信息技術等為一體的新興綜合技術。它是企業(yè)信息化的重要支撐技術,是礦山綜合自動化的基礎。機電一體化技術在煤礦采、掘、運裝備的應用和推廣,極大地提升了我國煤礦生產的綜合實力,為實現(xiàn)高效、安全、潔凈、結構優(yōu)化的煤炭工業(yè)生產打下了扎實的基礎。本文對煤礦機電一體化技術在我國的應用進行闡述。
關鍵詞：煤礦機電一體化技術
參考文獻：
[1]張莉.機電一體化技術在煤礦中的應用[J].山西煤炭干部管理學院學報.2007.(1):88.
