传感器在煤矿机电一体化中的运用与发展

传感器在煤矿机电一体化中的运用与发展

摘要:社会经济的持续发展使得煤炭资源的需求量不断提升,在“要产量,更要安全”的时代背景下,机电一体化在提高煤矿生产量,保证施工安全方面发挥了巨大的作用,而传感器则是机电一体化系统中最为重要的“感受器官”。本文就结合当前煤矿施工状况,对传感器在煤矿机电一体化中运用进行了相关的探究,并简略分析、阐述了其的发展与趋势。

关键词:传感器机电一体化运用发展

传感器是一种能够感受并探测到外界信号、物理条件、化学组成,同时能将其所探测的信息传递给其他装置或系统。煤矿生产具有规模大、难度大及危险性高的特点,将传感器有效应用于煤矿的机电一体化系统中,可在一定程度上确保机电一体化系统工作的可靠性和有效性。因此对于煤炭开采企业,充分了解并掌握传感器在机电一体化中的应用和发展具有重要意义。

1 传感器概述

传感器,其实质是一种特殊的物理装置,可以有效的探测到外界信号、物理条件和化学组成,并将信号传递给系统中其他装置。就目前讲,传感器是企业生产活动中获取有用信息的主要途径,特别对于生产难度大、危险性高的施工作业,因此传感器已成为当今社会生产活动必不可少的一部分。传感器的最大特性,在于其涉及范围广、综合性

强。传感器的此种特性,在一定程度上决定了其在生产和施工中应用的普遍性。

2 传感器在煤矿机电一体化中的运用与发展

煤炭是我国经济的重要组成部分,煤炭的开采作业具有较高的难度和较大的危险性,而机电一体化在煤矿生产中的应用,对高效率、高质量生产起到了很大的推动作用。随着社会发展对煤炭需求的不断增加,有效的将传感器应用于煤矿机电一体化系统中,不但可有效提高机电一体化系统的有效性和可靠性,同时也能够对煤矿的安全、高效生产施工起到重要的保障作用。

2.1 传感器在煤矿机电一体化系统中的应用

通常讲,传感器在煤矿机电一体化系统中的应用较为广泛,本文将从以下几方面分析并论述传感器的煤矿生产中的重要作用,具体如下。

(1)在煤矿机器人的应用。

众所周知,煤矿作业具有较高的危险性,为此通过机器人探测、获取施工环境和信息成为目前煤矿高难度作业的主要途径。将传感器应用于机器人,就相当于将机器人变成了像人一样有触觉、有视觉、有听觉的真实的作业人员,传感器的应用将煤矿机电一体化产业向前推

动了一大步,同时也为煤矿的安全作业提供了保障。

(2)在煤矿电液控制系统中的应用。

液压支架在煤矿生产中占有重要地位,是实现模拟人工操作的关键性设备。具有传感器等多种支架控制单元组成的电液控制系统,与传统的手动操作、人为操作具有作业效率高、安全性高和操作性便捷等优势。传感器在煤矿电液控制系统中的应用,实现了矿井下无人作业的局面,从而有效的保护了施工人员的人身安全。

(3)在煤矿安全生产监控系统中的应用。

①煤尘测量。煤矿生产过程中,煤尘是威胁生产安全的主要因素之一,而传感器在煤矿中的应用则为安全生产提供了有力保障。光纤传感器在煤尘测量中的工作原理,即光向后散射法,而后将获取信息传送给计算机,再由计算机操作人员及时管理和控制,此时传感器在煤尘测量中的应用如图1所示。

②瓦斯爆炸。瓦斯爆炸是煤矿安全生产的最大威胁,瓦斯主要成分为甲烷,为此将强对煤矿甲烷气体的监控、检测至关重要。光纤气体传感器的原理为,矿井瓦斯中不同气体的分子结构所对应的吸收光谱不同,并且同一种气体在不同浓度时,同一吸收峰所吸收的强度也有

所不同,由此通过对气体特定波长光吸收程度的检测和信息反馈,就可以确定矿井中气体的成分和浓度状况。传感器在此处的应用,做到了对矿井中瓦斯所含气体类别和浓度的实时检测和监控,有效保证了狂进施工作业的安全性。

2.2 传感器在煤矿机电一体化系统中的发展

到目前为止,传感器在煤矿机电一体化系统中的应用已取得了一定程度的进步。然而随着煤矿中机电一体化系统的不断发展与完善,传感器在煤矿机电一体化系统中的应用也应该向着技术化、微型化、智能话及数字化方向发展。

首先可集中目前传感器所能感受到的对象,如生物学、光电子及微电子等;其次根据上述集中的信息感受对象,不断研究并开发出创新型的敏感材料,从而有利于研制出高科技、应用范围广的新型传感器;另外积极提高传感器的灵敏度和精度,以有效保证煤矿声场机电一体化系统的及时性、可靠性;最后提倡煤矿机电一体化系统数字化和智能化。传统煤矿中应用的传感器不过是一个单一的模拟信号,而伴随着社会的发展,传统传感器应挣脱传统束缚,将单一的模拟信号改变为已处理好的数字信号,以满足智能传感器的讲授需求。

总而言之,煤矿机电一体化系统中传感器的应用,为煤矿开采和作业施工提供了有力的保障。虽然我国传感器在煤矿机电一体化系统中的应用越来越普遍,但是随着社会需求的发展与变化,煤矿机电一体化

系统中传感器应不断探索、不断总结,以研究、发现质量更好的传感器新型材料,从而为煤矿机电一体化系统提供较高的检测水平,以确保煤矿机电一体化系统在煤矿生产作业过程的安全性和可靠性,并推动我国煤矿业的快速发展。

参考文献

[1]王善秋.机电一体化系统中传感器技术的应用[J].科技与企业,2012,8.

[2]杜永胜.浅析煤矿机电一体化技术的现状和发展趋势[J].机电一体化,2012,1.

[3]费燕.浅析传感器技术在机电一体化中的应用[J].企业技术开发,2010,5.

[4]程升涛.机电一体化产品在煤矿行业中的应用[J].自动化与仪器仪表,2010,5.