采煤机电气数据管理系统的设计

采煤机电气数据管理系统的设计
摘要：本文论述了采煤机电气数据管理的问题，并提出了一种新的电气数据管
理系统，最全分析了新系统的应用场景与关键部件的功能。

关键词：采煤机；电气系统；数据管理
一、采煤机电气数据管理的问题
1、数据查看不方便。

目前，数据主要通过采煤机机载显示屏显示。

在采
煤机运行过程中，采煤机司机必须站在显示屏前面，并跟随其运动才能查看相关
数据，井下工作面情况复杂，空间条件差，要实现随机行走并同时查看信息非常
不方便。

此外，当采煤机发生故障时，电气系统会记录故障现象并给出故障提示，以帮助采煤机司机处理故障。

若故障导致采煤机掉电，则显示屏也将黑屏，致使
故障信息和故障提示起不到相应的作用。

2、数据存储方式不灵活。

除实时显示数据外，还将一些重要的历史数据
存储到机载存储卡中。

由于隔爆原因，在拆卸和组装机载存储卡时，必须打开采
煤机的电气控制箱，在井下较不方便。

另外，还需要在地面的专用计算机上读取
存储卡。

上述原因导致存储卡中的数据很少被真正的读取，除非是通过机载显示屏。

3、数据集成度不高,缺乏全面的数据分析。

当前,采煤机的电气数据主要是
由传感器的基本数据转换成相应的物理量，并直接显示出来。

缺乏多个相关数据
的集成分析，并缺少时间维度的趋势分析。

面对大量的基础数据，相关人员只能
进行离散单点分析,不能形成一段时间内采煤机的整体运行和采煤机运行趋势的整
体判断。

二、新的电气数据管理系统
本文提出了一种新的采煤机电气数据管理系统，其系统结构如图1所示。

三、新系统的应用场景
1、采煤机生产负责人和采煤机司机携带采煤机移动终端下井，开始采煤
作业。

便携式终端进入采煤机主机范围后，通过无线信号与采煤机主机建立连接，并自动同步数据，将上一次同步后主机产生的各种数据自行同步传输到便携式终
端上。

2、生产班的工作结束，生产队长通过随身携带的采煤机便携式终端对当
天的工作进行总结。

点击日志界面，根据提示输入相关工作内容，完成当天的工
作日志录入。

必要时，也可输入下一个生产类别的剩余工作和注意事项。

3、采煤机司机经过顺槽休息时，采煤机的顺槽计算机与便携式终端建立
无线连接，自动进行数据交换，并将工作日志与顺槽计算机同步。

4、下一班生产组长也将便携式终端带下井道，到顺槽时与顺槽计算机同
步数据，组长可方便查看其便携式终端上上个班的运行信息、留言信息，方便本
班工作的开展。

5、(无顺槽计算机)当不同的生产队长在井下或井上相遇碰面时，便携式终
端自动建立连接并同步数据。

6、检修班下井时，检修队长也携带便携式终端。

除与生产班相同的功能外，检修班还可通过便携式终端查看本台采煤机的电气图纸、机械图纸、说明书
和参数手册等详细电子信息。

7、检修班根据便携式终端检修软件指引，完成每日、每周、每月的相关
检查工作，并将检修数据或检查确认记录在便携式终端软件的各项检修项目中。

便携式终端在后台与采煤机通信，进行数据交换，并自动记录检修时间。

8、检修班通过便携终端的参数设置软件指引，并修改采煤机主机各参数。

9、在生产过程中，采煤机出现报警或故障(采煤机重新上电后),便携式终端显示屏显示故障信息，故障位置在采煤机原理图上立体显示,颜色醒目。

队长点击
屏幕上的故障位置，软件弹出该部分的常见故障及处理建议。

队长根据现场情况,
选择相似的故障现象进行临时故障处理。

对暂时不能解决的故障,可根据软件提示
采取应急措施,将故障节点甩开,继续生产,同时把问题留给检修班。

10、检修班通过便携式终端对故障现场进行拍照留存，根据便携式终端的
详细图纸，对问题进行检修处理，并将处理结果填入便携式终端的检修日志中。

11、检修班遇到无法解决的问题，通过接入因特网的顺槽计算机与厂方的
服务人员进行视频通话。

厂方服务人员在远程查看顺槽计算机传来的采煤机故障
数据和与顺槽连接的采煤机摄像头传来的视频图像，并通过视频对话可远程指导
矿方处理问题。

12、(无顺槽计算机和视频摄像头)检修人员上井，将便携式终端带到有
WIFI的地方。

使用便携终端接入因特网，便携式终端连接到采煤机公司的总部数
据服务器，自动上传采煤机各项数据、故障照片和日志内容。

根据上传的数据，
厂务人员利用便携式终端上的视频对讲软件，远程指导矿方进行处理。

13、矿方领导下井视察，要了解当前采煤机的历史数据、生产日志和可检
修日志。

通过顺槽计算机的相关软件进行翻阅，可容易找到相关信息。

14、(无顺槽计算机)矿方人员上井后，将便携式终端的数据以标准报告格
式导入地面PC机里。

矿山生产管理人员通过地面计算机直接检查采煤机的生产
情况。

15、采煤机制造公司总部数据中心人员把从各地采煤机(顺槽计算机或便携
终端)上传的数据进行分类汇总。

根据实际数据长度和数据分解程度，导入不同的
数据库供内部多部门使用。

16、研发人员根据故障发生时不同部位的故障统计和运行数据，有针对性
地进行研发改进。

17、售后服务人员通过工作日志比较不同用户的使用习惯，纠正用户错误
的检修方法，更快更好的服务客户，倾向于推广质量稳定的产品。

18、根据机型的平均无故障时间，市场人员有倾向的推荐质量稳定的产品。

19、根据故障发生前的数据分析，质量管理人员找出故障发生的规律，找
出故障隐患阶段的特点。

指导客户提前处理隐患，避免重大事故的发生。

四、关键部件的功能
1、采煤机机载电气控制系统。

收集采煤机运行过程的各种电气数据，根
据预设逻辑进行故障预警和故障识别，与便携式终端进行无线通信和数据同步，
并与顺槽计算机进行数据通信。

2、采煤机顺槽计算机。

与采煤机主控系统通讯，同步显示采煤机主机屏
幕信息，与便携式终端的无线通信和数据同步。

安装矿山专用版管理软件，以太
网接入，链接到远程数据库并上传数据。

3、采煤机便携式终端(生产班)。

与采煤机电气控制系统的无线通信，同步
数据；与其他便携式终端的通信，同步数据；与顺槽计算机通信并同步数据；与
地面计算机通信并同步数据。

故障提示软件，显示部件常见故障，处理方法，应急预案；日志编写软件，输入并查看工作日志或检修日志。

报表生产软件可根据内部数据生成各种标准格式的报表。

五、结语
综上所述，采煤机是煤矿生产中的重要设备。

本文针对采煤机电气数据管理存在的问题，提出了一套新的采煤机电气数据管理系统。

通过对新系统应用场景的描述，展示了新系统对采煤机电气数据的采集、显示、集成和利用。

参考文献
[1]韩保民.采煤机电气数据管理存在的问题[J].煤矿机电，2014(09).
[2]钱江泳.浅析采煤机电气数据管理系统的设计[J].煤矿机械,2015(11).。