机电一体化研究范文

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近些年来，光机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此，光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。

1.光机电一体化技术特征

光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成，相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较，光机电一体化产品具有以下技术特征。

1.1体积小，重量轻，适应性强，操作更方便

光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，任何一台光机电一体化装置的动作，可由预设的程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制水平提高，运算速度加快，通过电子自动控制系统可精确按预设动作，其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时，由于机械传动部件减少，机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。

1.3部分硬件实现软件化，智能化程度提高

传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。

1.4产品可靠性得到提高，使用寿命增长

传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，导致可动摩擦、撞击、振动等加重，严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。

1.5融合了多种学科新技术，衍生出许多功能更强、性能更好的新产品

光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识，包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等，就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来，衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。

1.6产品系统性增强，各部分系统间协调性要求提高

光机电一体化是一门学科的边缘科学技术，多种技术的综合及多个部分的组合，使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。

2.研究现状和发展趋势

2.1研究现状

自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器（PC）和微电子技术控制设备也越来越多，覆盖面也日益扩大，从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此，我国自行研制和生产的光机电设备，在质量上也有重大突破，为今后的推广应用打下了良好的基础。

2.2发展趋势

光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：

（1）激光技术

1）高单色性，利用激光高单色性作精密测量时，可极大地提高测量精度和量程。

2）高方向性，因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力，从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温，可使照射点物体熔化或汽化，对各种各样材料和产品进行特种加工。

4）相干性，由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制，而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性，应用范围更广。

（2）传感检测技术

1）激光准直，能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三维空间的基准测量。

2）激光测距，其探测距离远，测距精度高，抗干扰性强，体积小，重量轻，但受天然影响大。

3）光纤探测器，在目标很小，间隔受限或危险的环境中，最常选用的是光纤探测器。

其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。

（3）激光快速成型技术

激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层，将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结，由点、线构造零件的面（层），然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场，极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。

（4）光能驱动技术

利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器，其工作原理是将光照在形状记忆合金上，反复地通、断使材料伸缩，再利用感温磁性体的温度特性，将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性，加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证，该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段，如果能发现具有优异光作用特性的动态物质，则可使光能驱动技术广泛应用。

3.结语

技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化，便具有很高的功能水平和附加价值，将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。

参考文献

[1]刘志，朱文坚.光机电一体化技术，现代制造工程，2001（12）

[2]梁进秋.微光机电系统国内外研究进展.光机电信息，2000（8）

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2煤矿机械与机电一体化技术

2.1安全监控技术

煤矿工作是在井下进行，由于井下环境恶劣，存在着许多的不安全因素，对工作人员的安全工作和生命安全带来威胁。机电一体化技术能够及时地对煤矿工作环境中的有毒气体进行监控，并及时地预警给煤矿施工人员，有利于工作人员及时作出防范措施，从源头上来避免有毒气体的泄露给工作人员的生命安全带来隐患。在煤矿机械中运用安全监督技术，能够有效地提高安全监督系统的工作性能，及时地对设备故障进行排查，对设备故障的部位精准到位地运用数据显示出来，并能够自动化地对设备异常进行纠正，对设备故障发出警报，以此来避免因为设备故障耽误了工作的顺利进行，给工作人员的生命安全带来威胁，造成企业巨大的经济损失。

2.2节能损耗技术

煤矿工作进行中，因为煤矿机械设备的性能不高，操作难度比较大，常有资源能源浪费的现象出现。为了提高煤矿工作的工作效率，减少工作运行中能源损耗，就要加强对煤矿工作的管理，还应该要对其相应的设备进行技术革新。采煤机是传统的煤矿工作运行中对资源能源耗费现象比较严重的机器设备之一，传统的采煤机以液压技术来对其工作的开展进行牵引，液压技术具有不稳定性，导致牵引力不足，为了提供充足的牵引力，需要提供大量的能源消耗能量来进行补充，且对设备的损害大，导致能源损耗过大。现在采煤机运用电气一体化技术进行牵引，因为电流具有稳定性，所以能够提供平稳的牵引力，有效地降低设备在工作过程中的磨损程度，减少设备维修的次数，有效地实现了节能损耗，提高了煤矿工作的安全可靠性，提高了煤矿工作的工作效率，促进了企业经济的快速发展。

2.3机械自动化技术

传统的煤矿工作一般都是由人工来进行施工，机械只是起到辅助作用，导致人工的工作强度大，给工作安全和生命安全带来了威胁，不利于提高煤矿工作的工作效率，给煤炭的产量和质量都带来了一定的影响。机电一体化中的机械自动化技术运用到煤矿机械中去，能够有效地实现施工管理以及施工机械化。机械自动化技术的运用，能够使用机器代替人工进行施工，通过对机器人的控制，及时迅速地检测出施工环境的有毒气体，进而确定工作的安全方式。能够有效地减少施工人员工作的强度，提高施工人员工作的安全可靠性，还能够及时地将发现异常现象以图文的方式反馈给管理系统，然后提交到施工管理部门处，通过对异常现象进行分析，技术做好防范措施，有利于提高工作质量，保证工作人员的生命安全。

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一、机电一体化的产生与应用

20世纪60年代以来，人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能，刺激了机械产品与电子技术的结合。计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。20世纪80年代末期，各国均开始对机电一体化技术给以很大的关注。20世纪90年代后期，机电一体化技术向智能化方向迈进。目前，机电一体化已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。

二、机电一体化的发展现状

机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，在这一时期，人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。但当时电子技术的发展尚未达到一定水平，C械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。

20世纪70年代～80年代为第二阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。

20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中展露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，更为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作，虽然取得了一定成果，但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

三、机电一体化的发展趋势

（一）智能化趋势。智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、计算机科学、模糊数学、生理学和混沌动力学等新思想，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力。

（二）模块化趋势。模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。不过这样可利用标准单元迅速开发出新产品，也可以扩大生产规模，制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。

（三）人性化。机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受。

（四）网络化趋势。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产等领域都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，因此机电一体化产品朝着网络化方向发展是为大势所趋。

（五）微型化趋势。微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微型化产品泛指几何尺寸不超过1cm的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，具有不可比拟的优势。

（六）绿色化趋势。科技的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的问题。绿色产品概念在这种情况下应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求。

（七）带源化。是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

四、典型机电一体化产品的发展

目前我国是全世界机床拥有量最多的国家（近320万台），但数控机床只占约5%且大多数是普通数控（发达国家数控机床占10%）。近些年来数控机床为适应加工技术的发展，在以下几个技术领域都有巨大进步。

（1）高速化。由于高速加工技术普及，机床普遍提高了各方面的速度。车床主轴转速有3000～4000r/min提高到8000～10000r/min；铣床和加工中心主轴转速由4000～8000r/min提高到12000～40000r/min以上；快速移动速度由过去的10～20m/min提高到120m/min；在提高速度的同时要求提高运动部件起动的加速度，由过去一般机床的0.5G（重力加速度）提高到1.5G～2G，最高可达15G；

（2）高精度化。数控机床的定位精度已由一般的0.01～0.02mm提高到0.008左右；亚微米级机床达到0.0005mm左右；纳米级机床达到0.005～0.01um；最小分辨率为1nm（0.000001mm）的数控系统和机床已问世。

（3）复合加工，新结构机床大量出现，如5轴5面体复合加工机床，5轴5联动加工各类异形零件。同时派生出各种新颖的机床结构，包括6轴虚拟轴机床，串并联绞链机床等。

结束语：综上所述， 经过20多年的发展，机电一体化技术已经成为当今世界最热门、最重要的技术发展方向之一，并影响到几乎全部的工业行业。我国从80年代初对机电一体化技术和产品开始予以重视，先后在国家科技攻关计划、863高科技计划和国家自然科学基金中列专项对机电一体技术加以研究，并取得了一系列重大科技成果。1990年，国家将用电子技术改造传统产业列为“八五”及本世纪后十年发展全民经济的重要战略技术措施，机电一体化技术的推广应用已取得相当进展。

参考文献：

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1我国煤矿机电一体化技术的发展现状

从1970年开始，我国设计并制造了第一套综合采煤设备，并在大同矿务局进行了试验，标志着机电一体化技术研究在我国开始起步[1]。我国正式将机电一体化技术放在无比重要的位置是20世纪80年代我国成立863项目，同时也成立了专门的研究机构来进行机电一体化技术的研究[2]。20世纪90年代初，我国在综合采煤设备方面取得了巨大的成果，这也加大了我国的煤矿机电技术的发展步伐；20世纪90年代中期，在已取得的研究成果基础上，又开展了煤矿支撑机械的无线监控、故障实时诊断的研究，并成功研发了大功率电牵引采煤机。到了21世纪后，我国无论是在煤矿机电一体化技术的研究方面，还是在该技术应用领域都取得了重大成就。目前，我国自行设计和制造的一些煤矿机电设备也具有一定的程序化和智能化水平，而且这些设备还具有操作非常简单，可靠性比较高等特点[2]。然而，同世界上一些具有先进煤矿机电设备制造技术的国家相对比，该技术在我国的发展还是相对比较落后的，并且煤矿机电的研究相对于航天、铁道、化工等行业起步晚，在研究水平、应用领域、投资投入、技术人才等方面都还存在着比较大差距。

2机电一体化产品在煤炭生产中的应用

机电设备的广泛使用，使能源的损耗量大大降低，煤矿生产的安全系数大大增加，煤矿职工不需要再从事那些十分劳累的工作，极大地提高工人精神面貌，这些机电产品也改良了工人的劳动环境[3]。机电一体化产品被大量的装备在煤矿设备上，能够实现煤矿生产的信息化、智能化、自动化等等，极大地促进了煤矿生产的高可靠性、高安全性、高效益和高效率。

2.1机电一体化在矿井安全生产监测监控系统的应用

KJ90系统是煤炭科学研究总院重庆分院研发的一款监控系统产品，该产品在世界上具有领先的技术水平[4]。KJ90系统能够与网络进行方便的连接；操作系统为Windows操作系统；产品的智能化程度比之前的产品有了进一步提升。同时，在与煤矿生产安全规程有关的规章指导下，规定了我国各级煤矿都必须安装煤矿安全生产监测监控系统。实际应用情况表明，该监测监控系统使煤矿的安全生产得到了极大的保障。

2.2机电一体化技术在矿井综合采煤设备中的应用

2.2.1采煤机

采煤机是通过计算机来控制，具有故障自我诊断的作用，采煤机的核心是微型计算机，能够进行故障诊断和工况监测，多种不同功能的传感器被安装在采煤车上来进行记录和显示采煤机的各种工作状况，为操作者提供指导，及时发现并纠正采煤机的故障从而保证设备在最佳状态下进行工作。

2.2.2掘进机械

煤矿掘进机械应用机电技术的速度相对其他行业比较缓慢，例如连采机技术被引进掘进机械中，目前，掘进机械大多由计算机进行控制，使的该机械装备不仅具备了工况实时监测功能，还使该装备具有如转载机一般连续运动的能力，掘进机的挖掘速度也得到质的飞跃。另外，目前一些研究机构开始将PLC技术用于掘进机的控制并获得了成功。

2.3机电一体化技术在矿井运输提升设备中的应用

内装式提升机是一个典型的机电一体化设备，该提升机将机械技术、控制技术、电子技术、信息技术融合到一起，而开发的一种机电产品。该内装式提升机是具备典型机电设备的一些标志性优点，开创了机电技术在大型机电装备上应用的先河。20世纪90年代末，全数字交流式提升机是我国引进的主要提升机类型，世界上最先进内装式变频技术被应用到该提升机上，这种提升机监测系统、安全系统及电气控制模块都以串联方式进行连接，采用数字化方式进行控制。内装式提升机的机械结构被简化，因为该机型把驭动和滚筒整合一个整体，从而使设备结构紧凑，外形尺寸大幅度减小，产生了很明显的经济效益。具备很大的使用和推广价值。

3现代煤矿机电一体化进程中存在的主要问题

（1）机电技术人员队伍整体素质较低而且技术力量还十分薄弱。在我国一些地方煤矿中，一部分机电技术的管理人员专业技术水平十分有限，在平时的工作中主要凭借凭经验进行管理工作，没有进行全面的设备管理理论学习，也没有进行系统的企业管理理论学习，违反规定的作业方式时常发生，各种电气方面的危险事故屡见不鲜[7]。

（2）煤矿企业中有一些设备由于使用时间比较长，线路出现老化、陈旧现象，与规定的安全标准存在很大差距。另外，一些机电装备出现了严重的生锈现象，而煤矿企业没有进行定期的防护，机电设备损坏现象严重，损毁速度十分快。另有些煤矿企业，为了增加产量，没法保证定期的检查、维修、保养，一些电气线路长期处于电流、电压过载的状态，这也加速了机电设备的损坏速度。因此，为了从根本上解决煤矿企业存在的问题，在企业中应对职工加大规章制度的培训，要求员工严格执行相关的规章制度，严格按照规定进行工作。使煤矿的一切工作都向着规范化、和制度化放向发展。对职工加强培训，使职工明白学习机电方面专业知识的重要性，使职工能发自内心想学习机电知识。

4对煤矿机电一体化技术发展方面的建议

将我国煤矿机电一体化技术与世界上其他一些国家对比，我国在机电一体化技术方面的落后现状仍不容忽视。为此，我国研究人员应在以下方面加大研发力度。

（1）在设计一款电产品时，那些性能比较优越的PLC应被优先考虑。这样不仅能使功率损耗大大减小，还能使设备体积变得更加小，产生明显的经济效益。

（2）开发智能性比较高的专家系统，在设计机电设备时应使这些设备具备通信的能力，并且这些通信模块应具有比较方便的连接功能，能够很快捷的连接网络。

（3）机电一体化产品目前已经有不少应用，但这些产品标准不一致，类型很多，比较杂乱。面对如此现状，设计人员应向规范化、标准化、系列化和通用化方向努力。

（4）设计机电产品时，多采用一些性能比较优越的传感器，将提高机电设备的智能化水平作为一个重点考虑的问题，使机电产品能敏感地识别周围的环境，对收集到的数据进行分析，自动调整设备，甄别故障并纠正故障。除此之外，为了使工人脱离繁重的体力劳动，并远离危险工作，应加大力度进行煤矿机器人的研究。

（5）不仅要加强提高机电设备的可靠性，还应该选择一些适应性比较好的传感器，使机电产品能在各种恶劣环境下稳定的工作。增强机电产品的适应性，提高机电产品的可靠度。

（6）应积极将其他行业的新技术引入机电设备中，加大机电产品创新，使产品随着科技进步不断更新，优化其性能，使机电设备能更好地工作，实现煤矿生产的自动化和现代化。

【参考文献】

［1］高小刚,方保明.论我国煤矿机电一体化技术的发展现状[J].科技信息,2008(35):297-297.

［2］姚桂玲.机电一体化技术在煤矿生产中的应用研究[J].煤炭技术,2011,30(8):62-63.

［3］赵菊清.煤矿机电一体化产品在煤炭生产中的应用[J].现代商贸工业,2009,21(1):393-393.

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中图分类号：TD63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0033-01

机电一体化技术是在传统机械工程的基础上，通过引进微电子技术的一种新型工业技术，它是融合了电子信息技术、计算机技术、机械工程理论和电气工程技术等方面的一门新兴综合性学科。煤矿综合自动化的基础就是通过煤矿机电一体化技术实现的。这也是实现煤炭行业信息化发展的重要技术支点。通过将机电自动化技术投入到煤炭行业中，大大提升了我国煤炭行业的综合实力和国际竞争力，为实现煤炭行业的产业升级和结构优化奠定了坚实的基础。

一、机电一体化的内容

随着机电一体化的深入应用，推动了我国的机电一体化向微型化、系统化、智能化、网络化的方向发展，同时这也对传统煤炭行业产生很大的冲击。通过机电一体化技术的应用，大大改善了煤炭行业的工作情况和安全系数，同时在能源损耗和安全生产等方面也产生了较好的效果。为传统的煤炭行业注入了新鲜血液的同时，也为我国的经济转型做出了不可磨灭的贡献。

二、煤炭机电一体化技术研究的意义

（一）提高煤炭行业的工作效率

在传统的半自动手工作业时期，煤炭企业的生产状况存在严重的滞后性。由于生产的各个环节基本上主要通过人力作业进行生产工作，在设备过于简陋的条件下，工人的劳动强度高同时劳动效率低下。机电一体化技术的发展和应用，使得大量的新型机械设备投入到煤炭的生产和运输工作中，也彻底改变了煤矿的作业模式，将工人从繁重的劳动中解放出来，大幅度提升了煤矿企业的工作效率[1]。

（二）提高煤炭生产过程中的安全系数

煤矿工作的安全工作和运行，关系到企业的正常发展和职工的生命安全，同时还关系到职工的家庭幸福美满，也影响着国家的煤炭工业的顺利发展。而机电一体化技术在煤炭生产的应用，为煤炭生产的安全提供了重要的技术保障。

（三）增加煤炭行业的产出和收益

随着机电一体化技术的应用，推动了煤炭产量的大幅度提升，也为企业带来了显著的经济效益，同时也帮助员工增加了收入，改善了生活水平。由于煤炭企业经过一系列的发展，带动了相关企业和服务业的发展，为社会提供了更多的就业岗位和机会，推动了社会和经济的发展。

三、煤炭机电一体化技术研究的进展

（一）运输机械的机电一体化

1.胶带运输机

目前情况下，我国的皮带传输机设备大都是通过进口来实现的。主要的系统有美国道奇公司的CST系统以及交流变频交流电带电气控制系统。这些传输系统都在效率、速度、开始和停止等方面做到了很好的平衡。CST系统作为一个通过机械齿轮进行减速的系统，拥有超过90%的传输效率；通过连续的检测和控制，使得驱动器在动力性能和负载强度上具有较强的均衡性；通过对各个工作环节的监控，一旦发现设备运转出现异常现象，计算机根据相关数据分析对设备发出停止工作的指令，并将故障原因及时总结归纳。CST技术是是煤矿机电一体化技术应用的基础和核心所在，也表现出机电一体化技术的优越性和高效性。我国新研制的数字控制系统，能够在传输速度、电枢电流以及磁场电流等方面，对胶带运输机进行监控工作。由于该系统在自我诊断和自我保护等方面都有较为完善的能力，所以在我国六安、平顶山等矿区都得到了较为普遍和正确的使用，赢得了使用单位的一致好评[2]。

2.矿井轨道运输机械

近些年来，我国在矿用电机车技术的转型上主要体现在以下几个技术层面：通过电子计算机技术、微电子集成技术以及电力电子技术，运用计算机的系统控制建立强大的直流机车，这方面的技术已经在矿区得到了普及和推广。在实际应用中，中国矿大研制的开关磁阻电机机车在大屯煤电（集团）有限责任公司的工业试用过程中表现良好。通过计算机或者PLC建成的另外一种矿山机动车，主要通过“信、集、闭”等方面的强化，同样在我国的煤炭行业应用中也得到了不错的反响。

（二）采掘机械的机电一体化

1.刮板运输机

刮板运输机是整个机电一体化研究进程最慢的部分和设备。在国内刮板运输机的应用中，主要以进口的CST系统刮板运输机为主，其他的绝大多数都是是对传统运输机进行改良后的结果。例如，国产的KJ63面部综合监控系统，就是将检测设备安放到刮板运输机的轴承上面，实现对刮板运输机的实时监控。但是由于刮板运输机的工作环境过于恶劣，导致监控系统的传感器安装和维护工作出现不小的难度。

2.掘进机械

高速隧道机在机电一体化研究的进程中也是较为缓慢的，神华集团神东煤炭分公司大柳塔煤矿，通过引进久益环球（天津）装备制造有限公司的连续采矿机，通过电子计算机系统的监控，能够实现日常工作的具体情况监测和转载机连动的具体功能。其挖掘速度基本上可以实现100m/天的速度。煤炭总院太原分院设计的PLC系统主要用于对捆进机的控制，但是其具有一个很重要的缺陷――不能对工作状态进行监测工作[3]。

（三）供电设备的机电一体化

1.智能化开关系统

随着高效采煤技术的发展以及井下供电量的增大，对隔爆型磁力起动器的安全和可靠性能提出了新的要求。在智能化开关系统方面，由于国内在相关技术方面拥有不错的优势，所以国内很多厂家也投入了大量的人力、物力和财力进行相关的产品开发。由中国矿业大会和兖矿集团共同开发和研制的矿用隔爆兼本质安全智能真空磁力起动器，就具有较高的工艺和技术水平。其主要采用当前较为流行的全数字化技术进行相关的控制工作，能够实现控制、测量、保护、通讯、等功能。同时，通过屏幕和键盘，实现多种控制模式之间的相互切换，大大方便了开关操作的便捷性和适用性[4]。

2.井下电网智能监测系统

井下电网监控系统是通过计算机软件对整个矿井电网进行系统的监控、显示、记录和存储工作，同时对整个地下电网系统的运转和绝缘情况、整体电网的运行参数，进行有效的监管工作。当井下电网出现故障的时候，监测系统会对相关的事故做出报警和故障意见，同时也可以通过和上级矿务局的电力系统进行联网，推动煤炭电网管理的发展，保证企业在经济、安全、可靠的前提下，提升企业的劳动生产率，帮助企业实现经济效益的提升。

结束语

在煤炭自动化发展的过程中，机电一体化技术起到了不可忽视的作用，通过机电一体化技术的应用，能推动煤炭行业向高效化、安全化、现代化的转型和变革，实现煤炭企业经济效益提升的目标。

参考文献：

[1]陈进勇.机电一体化技术的发展趋势与分析[A].第十五届中国科协年会论文集[C].2013.