1采煤机电气数据现状
采煤机电气数据主要是指采煤机运行过程中采集的各种电信号和系统产生的故障报警提示信息。采煤机的运行过程数据，包括采煤机的方向和速度，截割电机的温度和电流，牵引电机的温度和电流，泵电机的温度和电流，制动闸的开合状态，采煤机附近的瓦斯浓度，采煤机累计运行时间，电网三相电压，各电机的对地电阻，变频器的输出频率和扭矩等。故障报警信息又分为采煤机的电气报警和故障记录，变频器的报警和故障记录。目前采煤机运行过程中的大量数据主要分3个层级进行管理：①通过机载显示屏进行数据的实时显示和重要历史数据查询，通过机载存储卡存储关键历史数据。是目前几乎所有采煤机都采用该方式；②通过顺槽安装一台可以与采煤机通讯的专用计算机，同步显示机载显示屏的各种数据，操作人员可以在顺槽实时观察采煤机的各种数据，也可以实现历史数据查询功能。是目前小部分高级采煤机具有的功能；③将顺槽计算机和地面控制中心计算机连接，在地面计算机上同步显示采煤机运行数据，目前使用的矿井很少。
2采煤机电气数据管理的相关问题
（1）数据查看不方便
目前主要是通过采煤机机载显示屏进行数据显示，在采煤机运行过程中，采煤机司机必须站在显示屏前面并且跟随采煤机运动，才可以看到相关数据，井下工作面情况复杂，空间条件恶劣，要实现随机行走并同时查看信息，非常不方便。另外，采煤机故障发生时，电气系统会记录故障现象，并给出故障提示帮助采煤机司机进行故障处理。如果故障引起采煤机掉电，则显示屏也随之黑屏，导致故障信息和故障提示起不到相应作用。
（2）数据存储方式不灵活
目前的数据除了实时显示，也会把一下重要的历史数据存储到机载存储卡中。因为隔爆的原因，拆装机载存储卡必须要打开采煤机电控箱，在井下并不方便。存储卡的读取则需要在地面上的专用计算机中进行。2个原因导致存储卡中的数据除了用机载显示屏观看外，很少被真正的读取出来。
（3）数据整合度不高，缺少数据总体分析
目前的采煤机电气数据，主要是把最基本的传感器数据转换成相应的物理量，直接显示出来。缺少对多个相关数据的整合分析，缺少在时间维度上的趋势分析。面对众多的基础数据，相关人员只能进行离散的单点分析，无法形成采煤机整体运行概况和一段时间内采煤机运行趋势的整体判断。
（4）数据利用率不高
目前的数据使用一般发生在2种场合：①是采煤过程中采煤机司机可能会观察显示屏上的实时数据；②故障发生后，售后服务人员查询最近发生的故障记录，或历史电流温度曲线。采煤机产生的大量运行数据包括记录在存储卡中的关键数据很少被充分利用，很多数据在当时没有被关注，之后就几乎不会再被查看。除了井下采煤机旁边的工作人员，其他相关生产管理人员基本无法接触到采煤机数据信息。数据利用率不高的原因，是因为数据查看不方便，数据信息整合度不高。
3新的电气数据管理系统
本文提出一种全新的采煤机电气数据管理系统。
4新系统的应用场景
（1）采煤机生产队长和采煤机司机携带采煤机便携终端下井，开始进行采煤作业。便携终端进入采煤机主机范围时，通过无线信号与采煤机主机建立连接，自动进行数据同步，把上一次同步后主机发生的各种数据（运行数据、传感器数据、故障数据等）自行同步传输到便携终端上；
（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终端进行当日工作的小结，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。当需要时，还可以录入给下个生产班的遗留工作和注意事项；
（3）采煤机司机路过顺槽休息时，采煤机的顺槽计算机与便携终端建立无线连接，自动进行数据交换，把工作日志同步到顺槽计算机；
（4）下个班的生产队长也带着便携终端下井，到顺槽时，与顺槽计算机同步数据，队长在其便携终端上可以方便查看上个班的采煤机运行信息，上个班队长的留言信息，方便开始本班工作；
（5）（无顺槽计算机）不同生产队长在井下相遇或者上井碰面时，便携终端之间自动建立连接，同步数据；
（6）检修班下井时检修班长也携带便携终端，除了生产班相同的功能外，检修班还可以通过便携终端里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的电子资料；
（7）检修班按照便携终端的检修软件指引，完成规定的日检、周检、月检的相关工作，并在便携终端软件的各检修项目中记录检修数据或进行签到确认。便携终端与采煤机在后台通讯，进行数据交换，同时自动记录检修时间；
（8）检修班通过便携终端的参数设置软件指引，修改采煤机主机的各种参数；
（9）生产过程中，采煤机发生报警或故障（采煤机重新上电后），便携终端显示屏上显示故障信息，故障部位用醒目的颜色立体地显示在采煤机示意图中。队长点击画面上的故障部位，软件弹出该部件常见故障及处理建议。队长根据现场情况，选择相近的故障现象进行临时故障处理。对于一时无法解决的故障，可以根据软件的提示，采用应急措施，将故障节点甩开，继续生产，并将问题留给检修班；
（10）检修班通过便携终端将故障现场拍照留存，根据便携终端的详细图纸对遗留问题进行检修处理，并将处理情况填写到便携终端的检修日志中；
（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的故障数据和与顺槽连接的采煤机摄像头传来的视频图像。通过视频对话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，将便携终端拿到有WIFI的地方，使用便携终端接入因特网，便携终端与采煤机公司总部数据服务器建立连接，自动上传采煤机的各项数据，故障照片和日志内容。厂方服务人员根据上传的数据，通过便携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，要了解当前工作采煤机的历史数据，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，可方便的找到相关的信息；
（14）（无顺槽计算机）矿方人员上井后，将便携终端的数据以标准的报表格式导入到地面PC机里，矿方生产管理人员直接通过地面计算机查看采煤机生产情况；
（15）采煤机制造公司总部的数据中心工作人员把从各地采煤机（顺槽计算机或便携终端）上传得来的数据进行分类汇总。根据数据的真实长度和数据的可拆解程度，导入不同的数据库，供内部多个部门使用；
（16）研发人员根据不同部位的故障统计和故障发生时的运行数据进行有针对性的研发改进；
（17）售后服务人员通过工作日志对比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；
（18）市场人员根据机型的平均无故障时间，有倾向的主推质量稳定的产品；
（19）质量管理人员根据故障发生前的数据分析，发现规律，找到故障隐患阶段的各种特征，指导客户提前处理隐患，避免大的事故发生。
5关键部件功能描述
（1）采煤机机载电控系统采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。与便携终端进行无线通信，进行数据同步。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信。同步显示采煤机主机屏幕信息。与便携终端无线通信，同步数据。安装矿方专用版管理软件。以太网接入，与远程数据库链接，数据上传。
（3）采煤机便携终端（生产班）与采煤机电控系统无线通信，同步数据；与其他便携终端通信，同步数据。与顺槽计算机通信，同步数据。与地面计算机通信，同步数据。故障提示软件，显示个部件常见故障，处理办法，应急方案；日志编写软件，输入查看工作日志或检修日志。报表生产软件，可将内部数据生成各类标准格式报表。
（4）采煤机便携终端（检修班）拥有生产班全部功能。内置本台采煤机机械电气图纸，说明书，参数手册。PDF查看软件，可翻阅内置的电子文件。参数修改软件，与主机通讯，修改主机或变频器参数。拍照功能，照片查看功能。WIFI网络链接功能（或3G网络链接功能）。远程数据库链接，数据上传功能。
（5）地面计算机（矿方专用版管理软件）报表数据导入导出。查找查看采煤机运行数据。查找查看工作日志和查找查看检修日志。
（6）煤机公司数据服务器（总部数据库管理软件）远程接收各地采煤机上传数据。远程视频对讲功能。数据库相关功能。
作者：钱江泳 单位：天地科技股份有限公司
