王永存¹ 马治钦²

（1.河南龙宇能源股份有限公司车集煤矿，河南商丘  476600；2.濮阳绿宇新材料科技股份有限公司，河南濮阳  457004）

摘 要：随着科技的不断发展，煤矿行业也在不断追求技术创新和效率提升。目前，煤矿智能化机电设备能耗优化管理系统已经取得了一定成效。基于此，本文开展煤矿智能化机电设备能耗优化管理系统的研究与实践，旨在通过应用先进的信息技术和自动化设备，对煤矿机电设备进行监控、调度和优化管理，以提高生产效率、降低能源消耗，并减少对环境的影响。

关键词：煤矿智能化；机电设备能耗优化管理；研究实践

中图分类号：TD63 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2024）15-0012-02

 

1煤矿智能化技术能耗优化管理系统研究

1.1智能化技术的发展历程

煤矿智能化技术的发展历程是一个逐步演进的过程。最初，煤矿生产主要依赖人工劳动，工人们在矿井中进行各种作业，这种方式存在较大的安全隐患，生产效率不高。煤矿机电设备在煤矿开采过程中发出的噪音可能会对环境造成不利影响，随着信息技术和人工智能的飞速发展，以及环境背景噪声的有效控制，煤矿智能化技术得到了进一步推广和应用。智能监测系统可以实时监测矿井内各种参数，提前预警可能出现的安全隐患；智能调度系统可以优化矿井内各种设备和人员的调度，提高生产效率和资源利用率；智能装备如智能采煤机器人等可以代替人工进行危险作业，降低工人的劳动强度和提高了安全性。煤矿智能化技术的发展历程是从依赖人力到自动化再到智能化的演进过程，不断引入先进技术和理念，提高了煤矿生产的效率和安全性^[1]。

1.2智能化技术在煤矿行业的应用现状

智能化技术在煤矿行业的应用现状是一个备受关注的话题。随着科技的不断发展，智能化技术在煤矿行业中扮演着越来越重要的角色，这些技术包括自动化设备、无人机、传感器技术、人工智能和大数据分析等。首先，自动化设备在煤矿中的应用日益普及，可以提高生产效率和安全性，例如，自动化采煤机械能够减少人工作业，降低事故风险。其次，无人机技术被广泛运用于煤矿巡检和安全监测，可以实现全面、高效的矿区监控，传感器技术的应用使得煤矿能够实时监测地质构造和瓦斯浓度等关键参数，有助于预防事故发生。此外，人工智能和大数据分析在煤矿行业中也发挥着重要作用。通过分析大量数据，企业可以优化生产计划、提高资源利用效率，并预测设备故障，从而减少停机时间。智能化技术的应用不仅提升了煤矿生产效率，还改善了工作环境和安全条件^[2]。

1.3能耗管理系统的定义和作用

能耗管理系统是一种用于监控、分析和优化能源消耗的系统，其主要作用是帮助组织有效管理和控制能源使用，以降低能源成本、提高能源利用效率，同时减少对环境的影响。能耗管理系统通常包括数据采集、监测、分析和报告功能，通过实时监测能源消耗数据，系统可以帮助用户了解能源使用情况，识别能源浪费和潜在的节能机会；通过定期生成能源消耗报告，系统可以帮助用户跟踪能源消耗趋势，评估节能措施的有效性，并及时调整管理策略。能耗管理系统是一种重要的工具，可以帮助企业全面管理和优化能源消耗，实现节能减排、降低成本、提高效率的目标，通过有效利用能耗管理系统，企业可以在实现可持续发展的同时获得经济和环境效益^[3]。

1.4相关技术和方法综述

能耗管理系统需要准确、实时采集能源消耗数据。常用的数据采集技术包括传感器技术、智能电表、数据采集设备等，这些技术可以帮助系统获取各种能源消耗数据，为后续分析和优化提供基础。数据分析是能耗管理系统的核心，通过数据分析，系统可以识别能源消耗模式、发现潜在的节能机会。常用的数据分析方法包括统计分析、机器学习、数据挖掘等，这些方法可以帮助系统从海量数据中提取有用信息，为节能决策提供支持。智能控制技术在能耗管理系统中扮演着重要角色。通过智能控制技术，系统可以实现能源消耗的动态调整和优化。例如，智能控制系统可以根据实时能源需求和成本情况，调整设备运行模式，实现能源消耗的最优化。能源监测与诊断技术可以帮助系统实时监测能源消耗情况，并及时发现异常。通过能源监测与诊断技术，系统可以提前预警能源浪费或设备故障，采取相应措施，避免能源损失。能耗管理系统涉及多种技术和方法，包括数据采集、数据分析、智能控制和能源监测与诊断等。这些技术和方法的综合应用可以帮助企业有效管理和优化能源消耗，实现节能减排目标^[4]。

2煤矿智能化机电设备能耗优化管理系统设计

2.1系统架构设计

系统的数据采集层是系统的基础，用于实时采集各种机电设备的能耗数据，这包括传感器、智能电表等设备，用于实时监测设备的能耗情况，并将数据传输至系统的数据处理层。数据处理与分析层是系统的核心部分，用于对采集到的能耗数据进行处理、分析和挖掘，通过智能控制技术，系统可以实现设备的智能化管理，提高能源利用效率。用户界面层是系统与用户交互的接口，提供直观的操作界面和数据展示功能，用户可以通过用户界面查看能耗数据、分析报告，设定节能目标，监控节能效果等。安全与稳定性层是系统的基础保障，用于确保系统的安全运行和数据的稳定性，这一层包括数据备份、故障恢复、权限管理等功能，保障系统的可靠性和稳定性。煤矿智能化机电设备能耗优化管理系统的系统架构设计应包括数据采集层、数据处理与分析层、智能控制层、用户界面层和安全与稳定性层，以实现能源消耗的有效管理和优化^[5]。

2.2功能模块设计

煤矿智能化机电设备能耗优化管理系统的功能模块设计是系统实现各项任务的关键。该模块负责实时采集各种机电设备的能耗数据，包括电力消耗、设备运行状态等信息。该模块与传感器、智能电表等设备进行数据通信，确保数据的准确性和及时性。该模块应用数据分析技术，生成能耗报告、能源消耗趋势分析等，为节能决策提供支持，根据数据分析结果实现对机电设备能耗的动态调整和优化。该模块可以实现设备的智能化管理，包括能源消耗的优化调整、设备运行模式的智能控制等功能，根据数据分析结果提出节能优化方案，为煤矿提供节能建议和措施。该模块可以根据实际情况制订节能计划、设定节能目标，并监测和评估节能效果，通过实时监测能耗数据，发现能源浪费或异常情况时及时报警。该模块可以设定报警阈值，帮助及时发现和解决能源消耗异常问题。该模块提供直观的操作界面和数据展示，用户可以通过该模块查看能耗数据、分析报告，设定节能目标等。用户界面模块友好，方便用户操作和管理系统。煤矿智能化机电设备能耗优化管理系统的功能模块设计包括数据采集、数据处理与分析、智能控制、节能优化、报警与预警、用户界面等模块，以实现能源消耗的有效管理和优化^[6]。

2.3数据采集与分析

在煤矿智能化机电设备能耗优化中，数据采集与分析是至关重要的一环。数据采集阶段涉及使用各种传感器和监测设备来获取设备运行状态、能耗数据等信息，这些数据包括设备的运行时间、电能消耗、温度、湿度等多种参数。通过有效的数据采集，可以实现对设备能耗情况的全面监测。数据采集后，接下来是数据分析阶段。在煤矿生产和管理环境中，数据分析可以采用多种方法，如统计分析、数据挖掘和机器学习等技术。通过对采集到的数据进行深入分析，可以发现设备运行中存在的问题、能耗高峰时段以及潜在的节能机会，这些分析结果将为能耗优化提供重要的参考和支持。在设计煤矿智能化机电设备能耗优化系统时，需要综合考虑数据采集与分析方法的选择。确保数据的准确性、完整性和安全性也是设计过程中需要重视的内容，通过科学的数据采集与分析，煤矿可以实现对能耗情况的精准监测和优化管理。通过实践应用煤矿智能化机电设备能耗优化管理系统，可以有效提升煤矿的生产效率，降低能源消耗，减少生产成本，同时也有利于减少对环境的影响^[7]。

3结语

开展煤矿智能化机电设备能耗优化管理系统的研究与实践，旨在通过应用先进的信息技术和自动化设备，对煤矿机电设备进行监控、调度和优化管理，以提高生产效率、降低能源消耗，并减少对环境的影响。总的来说，煤矿智能化机电设备能耗优化管理系统的研究与实践有利于实现煤矿生产的智能化、高效化和节能减排，为煤矿行业的可持续发展提供技术支持和保障。

 

参考文献

[1] 曹鹏,朱烨,李千顺.矿山机械智能化的应用及发展趋势[J].世界有色金属,2019(22):18-20.

[2] 汪岗,李兆淼.陈蛮庄煤矿智慧矿山建设的探索[J].江西煤炭科技,2019(4):121-123.

[3] 武晓鸣,薛世润.矿山企业电能智能化管理方案分析[J].现代矿业,2019,35(7):26-28.

[4] 连民杰,周文略.金属矿山智能化建设现状与管理创新研究[J].矿业研究与开发,2019,39(7):136-141.

[5] 席金平.木瓜煤矿综采设备综合智能化与移动信息化研究[J].煤炭与化工,2019,42(6):76-78,81.

[6] 赵康.煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用研究[J].机械管理开发，2021,36(1):255-256.

[7] 弓仲标.煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用[J].内蒙古煤炭经济,2021(1):134-135.

 

作者简介：王永存（1976—），男，河南永城人，工程师，研究方向：矿井机电管理。

 

Research and Practice of Energy Consumption Optimization Management System for Intelligent Mechanical and Electrical Equipment in Coal Mine

WANG Yongcun¹,MA Zhiqin² 

(1.Cheji Coal Mine, Henan Longyu Energy Co., Ltd., Shangqiu  Henan  476600;

2. Puyang Lvyu New Material Technology Co., Ltd., Puyang  Henan  457004)

Abstract:With the continuous development of science and technology, the coal industry is also constantly pursuing technological innovation and efficiency. At present, the coal mine intelligent mechanical and electrical equipment energy consumption optimization management system has made some achievements. Based on this, this article conducts research and practice on an intelligent energy consumption optimization management system for coal mine electromechanical equipment, aiming to monitor, schedule, and optimize the management of coal mine electromechanical equipment through the application of advanced information technology and automation equipment, in order to improve production efficiency, reduce energy consumption, and minimize environmental impact.

Key words:intelligent coal mine;mechanical and electrical equipment energy consumption optimization management;research practice