机电一体化技术的认识范文

导语：如何才能写好一篇机电一体化技术的认识，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：典型工作任务 一体化教学

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）10-0229-01

引言

中职院校培养的主要是在第一线工作的高素质劳动者和中、初级专门人才。然而随着经济飞速发展，企业不断向技术密集型转变，教学和生产实际脱节，使得就业形势越来越严峻。为此，我院从企业实际岗位需求出发，制定一体化教学方案，打破传统的知识为主导教学模式，转变为基于典型工作任务模式，让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，并构建相关理论知识。使学生具有较强的适应职业不断变更转移和自谋职业的能力。

一、课程内容制定

我院坚持校企合作开发课程，专兼职教师共同参与建设，行业企业共建教学环境的原则，参考企业实践经验及其职业要求，从中提炼典型工作任务。

《电子技术基础》一直被认为是比较难教和难学的一门的专业基础课，学生觉得枯燥，不实用。为此在教学内容的选择上，将内容寓于生活和生产实际，并且选择有声音有现象的电路，形成一个个小的教学活动，激发学生兴趣。并且突破原来的以学科为主线的课程体系，构建以职业能力为核心的课程体系，对电类课程进行了一系列的整合，从2011 级起，将《电子技术基础》、《电子技能与实训》、《电子仪器仪表》等整合为《电子技术装接》的教学，开始实施模块化、项目化教学改革。

在内容的组织上，以典型工作任务为载体，整合相应的知识和技能，实现理实一体化，使学生在一个个贴近企业的具体职业情境中学习，有利于培养学生在工作过程中分析问题和解决问题的综合职业能力。

二、典型工作任务分析

根据电气专业特点，考虑到学生的基础比较薄弱，将课程内容化分成八个课题，每个课题分解成若干个学习活动，并将主要知识点蕴含在各个活动载体中，激发学生的学习兴趣，树立学生的学习信心。如整流模块，以简单的生活实例引入教学任务，以二极管电平显示电路为探究对象，使学生根据不同现象，辨别二极管的单向导电性，并围绕每个任务的实现循序渐进地学习、实践，实现相应的教学目标。

表1 学习领域、行动领域与职业能力对应表（模拟部分）

三、教学过程设计

本课程以职业活动为导向，以校企合作为基础，以综合职业能力培养为核心，理论教学与技能操作一体化教学。整个过程围绕具体的项目展开，进行理实一体化教学。

1.工作任务描述（以项目四为例）

我院SMT实验室需要制作若干调光台灯，要求使用晶闸管完成。现需要电工班根据电路原理图领取、核对、检测、筛选元器件，并按工艺完成电路的安装。采用模拟工作场景的任务描述，为学生提供体验完整工作过程的学习机会，增强学生适应企业实际工作环境和解决综合问题的能力。

2.工作流程

活动1.明确工作任务：阅读工作任务联系单，明确工时、工作内容等要求。

活动2.制定工作计划：人员分工、协作学习、组长制定工期安排、角色设定、学习讨论等。

活动3. 识读电路图：认识元器件：能正确描述晶闸管、单结晶体管等元器件的基本性质和主要功能。了解调光电路工作过程。

活动4.筛选测量元器件：列写工具及材料清单、对元器件进行检测

活动5.电路的安装与制作：能正确设计电路布局走线，按要求完成电路装接。

活动6.电路的测试和验收：能正确完成电路的通电测试，并按电工作业规程，作业完毕清理现场。填写验收和相关技术文件。

活动7.工作总结与评价：以小组形式，对学习过程和作品进行汇报总结，从职业素养（安全意识、责任意识、学习态度、团队合作意识）和专业能力、创新能力等方面进行自评、互评和教师评价的综合评价。

四、评价体系变革

在探索改革过程中，我院更注重过程化管理，以往的一张试卷定乾坤的做法，并不符合中职学生技能强、知识弱的特点。期末成绩评定以平时（20%）+技能（40%）+综合能力（40%）。，平时考核对学生完成每个项目的质量的评价，技能考核包括不同能力的考核，如元件识别、元器件检测、仪器仪表的使用等。综合能力考核则采用书面考试的形式，对学生的理论知识进行全面测试。

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计算机技术的应用，使得机械产品的生产过程有机的结合在了一起，逐渐形成了机电一体化技术，机电一体化技术的应用给我国的机械行业带来了非常显著的效果，使得机电的生产效率得到了提升，降低了原材料的消耗，也进一步的减轻了工作人员的工作强度，可以说机电一体化是微电子技术、计算机技术、信息技术相结合的综合性高新技术。

1机电一体化

机电一体化这一技术的切入点是在系统工程当中，主要结合了机械、电子技术等先进的综合性技术，机电一体化技术可以说是对相关技术原理以及机电产品得以实现的技术总称，机电一体化产品则是由多个具有特殊功能的电子元器件所组成的有机的整体，这一整体能够很好的满足人们的使用要求，我们知道机电一体化技术的组织结构是非常复杂的，整体来看是由五个主要的部分构成，它们分别是机电机械装置、传感器、机电执行装置、动力源和计算机。

2机电一体化产品的优点

（1）功能全。机电一体化产品具有其他产品不具备的优点，像记忆、控制、信息的处理等等，这样也能够使产品的性能会提高到一个层次，更加的多元化、智能化。（2）结构简单。现阶段的机电一体化产品正在向着轻、薄、细的方向发展，所以机电一体化产品的设计和制造也是采用的标准化的方法进行的。（3）具备自我监控功能。这一功能是目前大部分的机电产品所不具备的，机电一体化产品的自动监视功能可以让自身的安全可靠性能得到大幅度的提升。从而进一步的保障了产品的安全。

3我国机电一体化技术的发展与思考

近几年，我国对机电一体化产品的研究有了很大的进步，比如我国的煤矿机电一体化产品就已经成功的占领了国内的市场，随着机电一体化进程的不断加快，生产效率的提高，会有很多外国市场也会被成功占据，而机电一体化中最明显的一个成果就是国产全数字化直流提升机的成功研制，这一技术的出现让我国的煤矿机电一体化上升到了另一个层次上，但是在不断发展的同时，煤矿机电一体化产品还是出现了一些问题，像煤矿核心部分的国产化水平还是相对较低的，单机很多都没有通信功能，可以说这些机电是处于自动化的状态，但是通信是封闭的，虽然说设备的监测信息数据很多，但是很多都没有得到有效的利用。所以说在发展我国的机电一体化产品的时候，在技术上还是要注意以下几点问题：（1）任何一个装置都是要有自主知识产权的，这样才可以进一步的增加机电一体化产品供需比例，不至于比例太过失调；（2）增加机电一体化产品的通信功能，这样才能够让机电一体化产品在今后的运用中更能够适应综合自动化的需要。

4机电一体化的发展趋势

机电一体化是目前集机械、电子、计算机等多种学科的交叉综合，机电一体化的发展也进一步的促进着相关电子技术产业的发展，基于此种情况，机电一体化的发展方向也被奠定，主要方向体现在以下几个方面：（1）光机电一体化。这一系统主要部件为传感系统和信息处理系统，因此运用光机电一体化技术能够改善机电一体化的信息处理系统的相关性能，也正是因为光机电一体化的特殊性能，使得机电一体化产品的发展趋势也正向着这一方向发展。（2）技术产品的网络化。计算机技术的发展带动了网络技术的进步，网络技术的不断发展也进一步的促进者科学技术、政治领域的变化，这样一来，企业的竞争也在不断的出现多元化的趋势，可以说只要有机电一体化产品被研发出来，只要是质量可靠的，基本上都会快速的畅销，这也是网络的功劳，因此机电一体化产品的大方向就是向着网络化的方向发展。（3）全球系统化、智能化。从目前的情况来看。机电一体化产品的全息特征已经显现出来，而且随着科学技术的不断发展，智能化的水平也变得越来越高，使得很多的机电一体化产品具备了判断推理，自主决策等功能，以此来获得更高的控制目标。（4）微型机电化。这里主要指的是尺寸不会超过1厘米的机电一体化产品，也就是说机电一体化的发展进程正在向着纳米的方向发展，使得机电一体化的机体、执行机构、传感器等部件都能够有效的结合在一起，最重要的是体积很小，因此我们说微型及电话也是机电一体化的一个重要的发展方向。（5）机电一体化产品的绿色发展。机电一体化的发展给我国的工业发展带来了巨大的便捷，同时也给人们的生活带来了巨大的变化，使得人们的生活越来越丰富，但是在舒适生活的背后，资源也正在逐渐的减少，生态环境遭受到了前所未有的打击，基于此种情况，人们逐渐认识到了保护环境的重要，要把对自然地伤害弥补上，也正是在这样的一种思想促使下，绿色产品的概念随之产生，可以说在环境异常紧张的今天，绿色化的发展时将来时展的大趋势。

5结束语

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关键词：石油机械；机电一体化；优势分析；技术应用

机电一体化的发展是现代科技进步的体现，通过对计算机技术在机械设备上的应用，实现了更加精确和自动化的应用体验。在石油工业中，传统的机械设备已经不能够满足现代化的采油需求，为了提高石油能源的利用率，提高采油质量，必须要引进更加精确的机械设备。机电一体化在石油工业中的应用，将智能化和自动化的采油技术带到了实际的工作中，保证了石油工程更高效、更准确的运作。

一、机电一体化的的应用优势分析

1、可靠性提高

机电一体化的设备应用，不仅具有精确的操作参数的设计，在控制系统中还增加了保护控制系统的经历，通过一些限定值的设定，一旦设备中发生过载、不稳定电流和失控情况时，保护系统就会自动停止运作，保证施工作业的安全性。这种安全系统的建立，保证了大型机械设备的完好，以及施工工人的人身安全，提高了油田施工的可靠性建设。

2、更多的应用性能

机电一体化的智能化设计，不仅提高了机械工作的精确度，缩短了工作时间，在功能的开发中也进行了多样性的设计，在一种机电一体化设备中，可以通过计算机系统的设立和机械参数的输入，就可以实现多功能的应用，不仅减少了工程机械设备的数量，还较少了设备管理与维护的资金使用。另外，在较多应用功能的设计中，提高了机械工作的范围，促进了机电一体化机械的高效利用。

二、机电一体化技术应用分析

1、传感技术

传感器是机电一体化设计中的重要元件，是保证机械可靠运作和精确度提高的关键。其实质是对机械设备进行反馈机制的建立。机电一体化设备在运作中会对外界环境信息和自身的信息进行采集，如承重多少、电压大小等，并经测定值通过传感器传输给输入信号端口，并与理想的参数值进行比较，合格与否会出入给控制系统，并进行运行和停运的选择。传感技术的应用有效的保证了机械的正常运转，并通过数字记录、显示、信号处理和检测识别等提高了机械的灵敏度，实现了智能化的自我修正。

2、自动技术

机电一体化的设计中具有自动化技术的应用，这种自动化主要通过微计算机的操作实现的，但是在实际的工作中，并不是通过参数提供和开关的操作就可以的，还要对具体的施工作业环境进行分析，对自动化系统的理想操作结果与实际操作结果进行比较，通过机电一体化机械的自我诊断对自身进行参数的修正，并在补偿技术的应用中，真正发挥出实际作业的效果，提高设备的适应性和准确度，真正做到自动化系统的应用。

3、系统技术

系统技术涉及到整体概念，是将整体概念应用在相应技术上的过程，因为它从系统目标和全局角度出发，把总体进行分解，使其变成互相联系的一些功能单元。一般来说，接口技术是其中比较重要的方面，能够帮助总体系统的各部之间形成有机连接。

4、接口技术

接口就是使用某种方式连接机器的各个组成部分。其主要可以分为：软件接口；电—机械接口；电气—气动、液压接口；模拟量—数字量接口；电—气、液接口；电气—电子接口。

5、信息数字化处理技术

与传统的机械操作相比，机电一体化机械的应用实现了信息数字化处理，通过对石油等工程施工环境的勘查，能够将识别的声音、图像等，并在微计算机软件中进行数据分析，不仅有利于施工设计的参考，同时也有利于安全作业的进行。这种通过计算机软件和硬件的综合应用，能够在复杂的环境中快速的处理信息，提高了工作的效率。

三、机电一体化技术在石油工程中的应用

石油工程根据施工环境具有施工危险系数高、工作难度大等特点，这不仅要求施工人员的专业性，还要求工程机械设备必须符合施工标准，并在良好的方案设计中完成高效率的石油开发。机电一体化机械的设计与应用，解决了石油勘探和开发中的较多问题，在降低工作危险性的同时，通过可靠的自动化应用保证了石油开采的控制量。下面就具体应用和使用原则进行分析：

1、强化认识

机电一体化技术属于近年来兴起的一种高科技智能技术，它的优势虽然很明显，但是有很多从事了多年石油采集工作的员工对此并不一定有较为清晰的认识。而且有一部分员工可能也不乐于接受新鲜事物，所以要加强对机电一体化技术的宣传和学习，需要员工能够适应新的技术手段所带来的新的工作方式。

2、进行实地调研

实地调研是为了对整个行业的薄弱点与优势进行充分的了解。这样才能够有针对性地对产品进行设计、引入和推广。经过野外的实地调研以后，获得一份较为准确的调研报告，确定对机电一体化技术最需要的作业环节和内容，从而有针对性地进行引进。

3、实用性应用

机电一体化技术虽然具有极大的优势，但也不能盲目地推广，在对机电一体化石油机械设备的引进中务必要注意实用性原则。可以采取试点的方式进行试验，如果效果良好的话再进行进一步的推广。比如说先从石油化工设备入手，或是从随钻测试、计算机操作、泵站台、转油站以及对成套的车装设备进行控制等都是比较不错的切入方式。一旦切入以后要进行充分的观察和研究，分析该设备在实际运转中的不足及优势，在此基础上再进行相关的推广工作。

四、结语

通过以上石油机械机电一体化相关问题的分析，我们可以知道，虽然机电一体化的设备应用能够提供给工程更加智能和准确度的应用，但是在实际的工作中也要有专业性操作和前期的基础准备。在石油工程的复杂环境中，机电一体化机械能够在自我诊断、检测和作业中保证石油的输出质量，在现代能源紧缺的环境下，机电一体化已经成为了不可或缺的应用技术，并将会在未来的建设中通过新技术的革新，推动社会经济的进一步发展。

作者:郑洪越 单位:大庆石化工程有限公司

参考文献：

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【关键词】机电一体化；煤矿生产；安全管理

随着各行业的激烈竞争趋势，各煤矿企业也开始依靠先进的技术来提高生产的效率。但由于近年的煤矿事故频繁发生，严重制约了煤矿发展的同时，也给煤矿工作人员尤其是一线采矿人员的生命安全形成了威胁，如何提高煤矿开采的安全度成为社会关注的热点。尤其是煤矿开采向着更深层的方向发展，对开采的规模和安全开采的水平的要求越来越高，在这种背景下，机电一体化便被应用于煤矿生产中，提高了煤矿生产的安全性，使煤矿企业的经济效益和社会效益有了质的飞跃。本文针对机电一体化在煤矿生产中的应用问题展开讨论，并对机电一体化今后的发展作出了相关的建议。

一、机电一体化的发展现状

1、机电一体化的含义和优势

机电一体化是将机械、计算机和信息处理以及自动控制技术综合起来并加以运用的复合技术，其中，它的计算机和电子信息技术涉及到机械的动力功能和控制功能。从本质上讲，机电一体化并不是将各种技术单纯的综合在一起各自发挥作用，而是将这些技术形成完整的系统，从而实现高产高效。

对于机电一体化应用于煤矿生产的优势，主要有这几点：首先，提高了煤矿生产的安全性和可靠性，改善了煤矿生产中的机械使用性能，简化了机械的操作复杂性，使机械的适用性更强。其次，提高了煤矿生产的效率，因为深层矿井的数万吨煤炭需要从地下深处经过长时间的运输才能到达地面，采用机电一体化能够将机械与电子技术结合在一起，使煤炭生产大为方便。另外，它还有较强的监测功能，很大程度上控制了煤矿生产的安全性。

2、机电一体化的发展

从表一可以看出，机电一体化技术的发展离不开电子计算机等信息技术的支持，而我国煤矿机电一体化技术的广泛应用要追溯到21世纪后期，在煤矿安全生产和监控等方面均取得有效的成果，但与美国等先进采煤国比较还具有很大的差距。

二、机电一体化技术在煤矿生产中的应用

1、电牵采煤机的应用

电牵采煤机是机电一体化技术在煤矿生产中的典型技术应用，与液压牵引相比，它具有更强的牵引力，可以使采煤机克服前进动力不足的难题，即使是出现下滑时也能起到良好的牵引作用。同时，可以在具有一定倾斜度的煤层处防止机器下滑，并能保持较长的使用周期，除此之外，它还具有反应快，动态特性好的特点，对采煤机的超载情况进行监测，大大提高了工作效率。

2、在提升机方面的使用

目前国内机电一体化在提升机方面的技术应用主要是矿井提升机，这是一种典型的机电一体化设备，在结构上采用自动控制装备，全数字化设备方面，简化电器的安装，并能够与硬件配置相互兼容，核心部分采用先进的计算机系统，以全数字化设备提高提升机的使用可靠性。

3、其它煤矿机电一体化设置

采用的带式输送机是我国煤矿井下煤炭的主要输送设备，主要采用可控软启动装置，具有输送量大和易于自动控制的优点，但是，由于在监控技术等方面还存在不足，制约了输送机的功能发展。另外，计算机与液压设备的有机结合也是煤矿机电一体化技术的成功运用，因为煤矿对供电要求较高，采用电液控制和网络功能，可以实现远程遥控。

三、煤矿机电一体化的发展目标

伴随着科学技术的不断发展，尤其是信息技术被应用于煤矿生产中，我国的煤矿机电一体化将会出现以下几种特点。

1、智能化

随着网络技术的不断提高，智能化是今后煤矿机电一体化的发展趋势之一。所谓智能化，就是将一系列的程序输入机器，通过程序来控制机器来完成相关的操作行为。在煤矿生产中安全生产是对煤矿生产顺利进行的保证，针对目前矿难事故频繁发生的现象，实现煤矿机电一体化技术的智能化是必然的。

2、网络化

网络技术是计算机信息技术发展的产物，随着网络技术的发展，全球一体化的趋势也会越来越强，涉及的范围也必将扩大，从经济、文化领域逐渐扩展到多行业、多领域。一旦网络技术将全球的生产连成一体，包括煤炭行业在内的行业竞争也必将出现全球化的趋势，其中采用的机电一体化技术也会朝着这一方向发展。

3、其他发展趋势

除以上发展趋势之外，煤矿机电一体化可能会出现系统化的发展趋势，同时，由于全球竞争的加剧，对研发具有自主知识产权的机电一体化技术也是目前国内煤矿企业争相研究的课题，并根据煤矿开采的发展变化，增加机电一体化产品的通信功能以适应自动化的需要，也是今后的技术研究重点。

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一、教学内容的改革研究

机电一体化技术内容多，涉及面广，综合性强，因此，根据教学大纲要求，精选教学内容，制定合理的教学计划，以达到最佳的教学效果。

（一）根据教学目标优选教材

机电一体化技术作为一门新兴的综合性学科，发展非常迅速；目前现有的教材虽然版本繁多，但各有局限。为此按照教学大纲的要求选取一套内容体系相对合理且能反映机电一体化学科水平的教材，就尤为重要。依托培养目标，在对教材的选择上应把握以下几点：实用性，教材避免纸上谈兵，避免冗长的理论推理、介绍，使用时既要有入门的引导，又要兼顾提高和深入；系统性，教材针对机电一体化技术的组成展开，因此，对于每一环节都要强调在整个系统中的作用及其与系统其他要素的关联性；先进性，介绍最新技术前沿，让学生了解最新发展状况，激发学生学习兴趣，把握学习方向。

（二）教学内容的改革

由于该课程开设之前，其主要内容都有多学时的专门课程讲授，如传感器有传感器测试技术在前，机械部分有机械设计基础等；如果课程内容仅仅是对先修课程的回顾和重复，势必造成学生普遍对该课程提不起兴趣，教学效果很不理想。因此，课程内容的设置上必须要有所突破。

1.理论教学内容的改革

首先，透彻讲述机电一体化的概念、体系结构等。本部分内容对学生建立机电一体化技术框架有高屋建瓴的作用，透彻的理解能对课程学习能起到事半功倍的效果。

其次，对各单元技术的讲解，要分清主次。机电一体化技术是机械技术、检测传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、信息处理技术、系统总体技术等多种技术的融合。虽然这些技术在系统设计中都很重要，但是如果在教学过程中不分主次，对每项技术的讲解等同视之，势必会大大加重学生负担，转移系统设计这一教学重点。因此，要分清主次，增删结合。对伺服驱动技术和检测传感技术要重点讲解，特别是伺服驱动技术，它是系统设计的核心；检测传感技术要突出检测系统的设计，减少传感技术的讲解，可改为学生自学。自动控制技术、信息处理技术内容较多，且前期相关科目有所讲解，所以不宜过细，可以总结性的讲解。

最后，重点引导学生运用所学知识进行课程设计，可以采用较多课时，分析实际系统的设计过程。比如工业机器人、数控机床、全自动洗衣机等典型机电一体化产品为实例，可以精讲其中一两个，使达到举一反三的效果。同时，可以根据实际情况，引入最新科技产品，提高学生学习兴趣。

2.实践教学内容的改革

在教学过程中，由于学生缺乏综合应用知识的经验，普遍感到学习《机电一体化技术》的难度较大。因此，实践教学就显得尤为重要。根据课程特点，在此环节中应该避免或减少验证性实验，加强综合性、设计性实验的开设。随着我院实验设备的不断完善，机械工程实训中心、创新实验室、机械原理实验室等逐步投入使用，实训、实验条件大大改善。同时，在实践教学中，做到以学生动手为主，教师辅导为辅的教学模式，充分调动学生的主观能动性，由被动学习转变为主动学习。

另外，安排学生进行课程设计时到企业进行调研，了解不同企业的岗位要求，明确自己能做什么，再经过指导教师的指导，最终进行设计选题；在做中学，学中做，最后完成课程设计及论文。这样可以避免学生设计时理论与实践脱节，纸上谈兵多、实际动手少的问题。

二、教学方法的改革研究

（一）采用多种教学方法和手段

《机电一体化技术》课程具有内容丰富、信息含量大、抽象、理论性强等特点，内容比较枯燥。为此，采用形式多样的教学方法，例如多媒体教学法、启发式教学法等，来激发学生的学习兴趣。采用动画演示、实物展示等形式强化学生感性认识，加强学生对相关知识点的理解。重点讲授知识的精华、知识的内在联系。从能力培养着眼，注重讲、练结合。

此外，在理论教学方面重点采用类比法。类比法是指对两个或几个相似的的对象进行联想，根据它们之间在某些方面的相同或相似，而推出它们在其他方面也可能相同或相似的逻辑推理方法。

（二）增强实践教学环节，理论联系实际

实践环节包括实验、课程设计等。针对《机电一体化技术》课程综合性强的特点，减少演示性、验证性实验，增加综合性、创新性实验，在教学中充分采用理论联系实际的教学方法。

开设综合性实践环节，如《机电一体化系统设计课程设计》，要求学生在两周内，利用简易模块，任意搭建各种机械模块，如打印机等，在构建机械模块之余，完成电机、传感器的选择、安装，完成其控制电路板的设计、开发、制作、调试，以及软件编程调试。通过小型机电一体化系统的开发设计，来培养学生的动手能力和创新意识，增强学生“工程化”的意识，激发学生的学习兴趣，提高其学习的主动性和目的性。

三、结束语

通过笔者近两年对《机电一体化技术》课程的教学改革，把握系统化、整体化、工程化这一主线，充分调动学生的学习积极性和参与性，综合运用多种有效的教学方法，增强实践环节，提高了教学效果和教学质量。

参考文献：

[1]梁景凯.机电一体化技术与系统设计[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2]董爱梅.《机电一体化系统设计》课程考核改革的探索与实践[J].考试，2008，（41）：11-12.

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关键词：煤矿机电一体化技术；应用；发展

中图分类号：TH-39 文献标识码：A

1 机电一体化对煤矿企业的意义

煤矿采煤技术的发展经历了手工、炮采、机械化等几个阶段，生产能力相应的得到不断提高，矿井年产量从几万吨发展到几百万吨。当前一些先进的煤矿企业、矿井甚至一个采煤工作面的生产能力就能达到500-1500万t/a，例如神东煤炭集团上湾矿生产能力达到了1470万吨。生产能力的提高，与之相适应的配套机械设备应运而生。煤矿机电一体化产物是把各项高新技术融于一体的高科技产物，其首要技术搜罗：微电子、计较机、自动节制、人工智能、传感产物等等，这些都是科技高速成长的热点技术。在煤矿企业中，开始操作机电一体化技术对煤炭系统进行刷新旧设备和开发新产物，并取得了巨大的成功，这让人们清楚地意识到，机电一体化技术和产物的成长是实现高效、平安、机械化生产的必要条件。

2 机电一体化技术在煤矿的应用

2.1 矿井安全生产监控系统中的应用

机电一体化技术煤矿生产中的应用机电一体化技术包括基础的机械技术、以及计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术动技术。而在矿井的生产过程中，监控系统尤为重要，矿井中的监控系统情况与银行不同，数据保存并没有那么一丝不苟的要求，甚至规程要求数据因死机丢失在五分钟之内是被允许的，唯独不同的是不可以连续停机。日常生活中银行因死机暂停营业经常发生，人们并不担心网络故障会把你的个人存款数据搞丢了，只要耐心等上一个上午银行服务器故障总会排除。安全监控系统不能说停就停，否则矿工的生命安全则失去了保障。机电一体化技术应用后，机内数据库通过局域网连成同步模式，主备机的心跳监控由自行研制的专用通信接口担任，软硬件相结合，自身数据库与主机同步，还能分担诸如数据检索、网络上传、图形显示、图表打印等任务，经过几年的现场应用，机电一体化技术在矿井中的监控系统中得到了很好的效果。

2.2 煤矿机电一体化技术运输机中的应用

随着我国经济的快速发展，生产生活用煤的增加，对煤矿的生产提出了更高的要求，以我国煤矿企业目前的提升和运输系统来讲，与国外还有很大的差距，以目前的水平来说很难适应发展的需求，所以需要不断的借鉴外国的经验，加大研究力度，把机电一体化很好的应用到煤矿的提升和运输系统上。内装式提升机是目前比较领先的技术，它采用电机和滚筒一体化的设计，结构简单，操作方便，系统更加准确，能够实现完全自动化控制。我国大部分煤矿已经实现了皮带式运输和生产，大规模的强力运输机非常普遍，这种带式传输机具有远距离连续输送、大输送量、运行安全可靠、效率高和容易实现自动化的特点。在计算机控制系统的随时监控下，能够实现自我诊断和自我保护的功能。虽然在实现自动化方面还有所欠缺，但是在应用过程中已经得到了长足的发展和进步。

2.3 煤矿机电一体化技术在采煤机中的应用

我国大多煤矿采用了综合机械化采煤系统，有力地推动了煤矿自动化的进程，早先采煤系统是液压牵引，现在已经过渡到电牵引，机电一体化牵引技术比液压装置有着明显的优点：首先是具有良好的牵引特性，能够提供采煤机有效的牵引力，克服其阻力，还可以在下滑时提供制动功能；其次是由于装有防止下滑的制动装置，使之能够用于大倾角煤层作业；第三是运行更加可靠，能够支持长时间恶劣环境的作业，这是因为该机器的整体磨损很小，维修少，故障少的原因。第四是该机器的动态性好，能够通过控制系统及时调整各种参数。第五是机电一体化采煤系统结构简单，体积小，而且使用效率很高。同时电牵引采煤机已经转为全部由计算机控制，使支架自动化得以实现，另外，对工作面刮板运输机配置了微机监控装置，实现了系统的完全自动化控制。通过机电一体化技术采煤机中的应用，实现了采煤机整体设备的动作协调，大大提高了安全性、可靠性和工作效率，操作更加简单方便，带来了巨大的经济效益和社会效益。

2.4 机电一体化技术在带式输送机中的应用

带式输送机由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点，已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。因此，成为近几年来机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷，如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台CST驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术，我国带式输送机的中间驱动点不能不知过多，一般为3点驱动，这样就限制了输送机的单机长度和运量。而且，输送机的监控设备功能少、可靠性较差、灵敏度和寿命都较低，和发达国家相比存在显著的差距。

2.5 机电一体化技术在支护设备中的应用

液压支架是煤矿综合机械化采煤工作面的支护设备，目前正向电液控制方向发展，将计算机技术与液压控制有机结合，实现定压双向邻架或成组自动移架，避免对顶板和支架产生冲击载荷。

乳化液泵站是为液压支护设备提供高压液体的装置．要求其具有高压、大流量的供液能力．并能根据工作面液压支护设备的用液量自动调节供液量。我国生产的智能型乳化液泵站系统由智能型乳化液泵站自动配液系统和智能型乳化液泵站供液系统两部分组成。具有自动检测油箱油位高度，自动配液，高、低液位自动控制，在线检测乳化液浓度，自动校正乳化液浓度(可选定1．5度～5度)，当浓度达不到设定值时声、光报警，定时自动反冲洗，能够监控实际用液量，具有远距离传输功能，采用液晶显示器，具有实时显示乳化液浓度、液位、油位、流量计量、自动配液状态功能。

2.6 机电一体化技术在掘进机中的应用

掘进机是目前大多数煤矿广泛使用的掘进机械，其电气部分普遍采用了由矿用隔爆兼本质安全型开关箱(以下简称开关箱)、矿用本质安全型操作箱(以下简称操作箱)、矿用隔爆型电铃、矿用隔爆型压扣控制按钮、隔爆照明灯、掘进机用隔爆型三相异步电动机、GJC4低浓度甲烷传感器等组成的掘进机电气系统。与液压系统配合操作可实现整机的各种生产作业。

2.7 其他煤矿机电一体化装置

液压支架则向电液控制方向发展，将计算机技术与液压控制有机结合，实现定压双向邻架或成组自动移架，避免对顶板和支架产生冲击载荷。我国神华集团大柳塔矿采用从德国和美国引进的电液控制的支架，移架速度为6～8s/架，最快的移架速度达3s/架。电液控制装置还可检测支架的工作状态。

镇江中煤的二款分站，KJ101N-F1和KJ101N-F2型分站均采用一体化设计，它们分别采用不同的材料和技术，使其兼有：监控分站、断电仪、本安电源箱、后备电池、风电瓦斯闭锁仪等五项功能，体积纤巧重量轻盈浑然一体，全部仪器重量均在20公斤左右，提在手中如同携带一只公文箱；一体化结构减少了设备之间的电缆连线，可靠性远远好于分体式结构；使用现场不需要占用很大的空间，减少了设备之间的连接电缆，无论安装和维护都变得轻松和方便。

3 煤矿机电一体化技术应用的建议

近年来，在我国经常能听到或看到煤矿塌方、透水等安全事故的发生，这安全事故的背后，说明煤矿在管理和技术上都存在很严重的问题，对于广大煤矿来讲，如何预防安全事故的发生，成为煤矿企业面临的主要问题，机电一体化产品的出现，有力的提高了煤矿的整体自动化水平，所以现在的煤矿企业应加大机电一体化产品的应用。目前，在我国煤矿机电一体化的技术在推广和使用方面有了长足的进步，在相关煤矿企业得到了很好的发展，但由于我国开始应用此技术的时间不长，还缺乏相关的验，与发达国家还有很大的一段差距。所以在机电一体化技术的研究和借鉴上一定要加大力度，努力使之达到发达国家水平，减少煤矿安全事故的发生，保障国家和人民的生命财产安全。

计算机技术作为机电一体化的核心科技，要大力发展现场的总线任务，加大研究力度，提高机电一体化的中央控制系统的运算能力的贮存能力。努力研发软硬件系统，使之适应不同的场地环境需求，使该机器系统能够实现功能强、性能好、精度高、体积小、重量轻、效率高、使用方便等特点。同时，该技术产品还应该具有通信功能，要具有高可靠性和通信模块。可以考虑和工业以太网技术相结合，实现工业以太网对于煤矿机电一体化技术的控制，适当结合现场总线技术，实现良好的通信控制。要提高未来产品和技术的智能化水平，要通过建立一个高效的、动态的控制系统来及时修正系统参数，判断系统周围的变化，对机电设备和自身运行环境都能够有着准确的判断，并且能够实现自我修复和调整，通过对工作状态的判断，对所采集参数的分析，和对系统的诊断，准确地找出故障所在，并且能够对今后工作中的故障进行准确的预测。未来要对传感器技术进行深入的研发，煤矿井下环境极端恶劣，井下高温度、高湿度、高粉尘、低含氧、低照度，传统的传感器使用电位器调校，在井下调整起来相当的不方便，一是要开设电位器调整孔，仪器外壳无法实现良好密封，井下湿气与粉尘使产品寿命大减；二是用起子反反复复地调整电位器，极易造成机件损坏，具现场工人反映：许多产品不是使用坏的而是被调整坏的；三是徒手旋转调整精度差费时费力，带下井的气样是有限的，如果“零点”、“精度”、“报警”“、断电”全部用电位器来整定的话，有时带到井下一袋子气（橡胶气囊携带标准气样）全部用完还没调好一台传感器。所以要实现矿用传感器的数字化、集成化、智能化和多维化，红外遥调技术应用到矿用传感器上是对煤矿安全仪器是一场划时代的变革。实现了红外遥控调校技术研发，使新仪器整机未设任何调整孔，仪器的调零、精度、报警值、断电值设定；输出信号制式设定；参数显示及模拟量输出微调全部由红外遥控器操作。可以有效地避免调整时的机械损伤，提高整机密封性，延长仪器使用寿命。红外遥控调校技术在矿用传感器推广应用充分体现了机电一体化技术实现煤矿作业的自动化。

4 煤矿机电一体化技术的发展趋势

由于采掘环境的变化和采掘方法的优化，随着煤矿机电一体化技术的广泛应用，煤矿机电状况有了多方面的改变和进步，其趋势正朝着安全、可靠、先进、经济的方向发展。

4.1 从供电等级与布局上看

供电等级在逐渐提高。地面特高供电由35kV改为60kV。3kV供电综采工作面正在实行，10kV供电的机电设备已经开始使用。供电环节多，控制设备多，缆线长度及分布网络也在发生相应的变化。移动式供电设备普遍使用。

4.2 从单个设备电功率看

广泛采用大功率、高效率、重型成套机电设备，采煤机总功率在2000kW左右，工作面刮板输送机装机功率已达2250kW。某煤矿在使用机电一体化技术后，功率为1000kW、730kW等采煤机已经在使用，与过去使用的功率较大的575采煤机功率几乎翻了一倍。配套设备功率也在增加。

4.3 从吨煤用电比例上看

虽然没有具体的数据，但是，吨煤用电比例会越来越高。特别是运输环节的耗电占有的比例也呈上升趋势。

4.4 从设备控制手段上看

线控制、远距离控制和集中控制将成为主流控制手段。单片机与PLC的应用，标志着软件控制将逐步取代硬件控制。可视化界面使得操作变得更加便捷、透明和准确。量化控制将取代模糊控制。智能控制正在完善和升级。网络监控和远程控制正在兴起。

4.5 从安全保护内容上看

目前使用的智能型综合保护装置，具有过载、短路、断相，过压、欠压、三相平衡，漏电以及漏电闭锁、风电与瓦斯电闭锁等多项保护功能。有的真空隔爆开关还有真空断路器漏气报警功能。除此之外，电气设备还有机械电气互锁保护，高低压连锁保护等。

4.6 从设备性能、质量上看

机电一体化推广与使用，使得设备的质量不断提高，性能也有长足的改进甚至升级。许多使用者切身体会到，只要设置、调试得当，不违章操作，基本不会出现烧毁电动机、严重影响运转的故障。有的电工说，自从智能型电控设备正常投入运转后，现场的工作量明显减少；主要就是接班后例行检查、维护，清理环境卫生和吊挂缆线等。

结语

随着煤矿生产不断向深部水平发展，对控制水平和规模的要求越来越高，加速了机电一体化技术的发展和进步。进入21世纪，我国煤矿机电一体化技术的研究和应用均有重大突破，因为煤矿是高危行业，提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度，最大减少用人，是实现矿井长治久安的关键所在，因此煤矿机电的自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。

参考文献

[1]李稚敦.浅论生产现场“机电一体化”[J].科技情报开发与经济,2007,(02).

[2]宫传强,董双辉.浅谈机电一体化技术[J].科技资讯,2009,(11).

[3]王萌.机电一体化的回顾和发展趋势展望[J].科技资讯,2008,(04).

[4]袁丽平.机电一体化的应用与发展趋势[J].科学大众,2009,(03).

[5]王礼智.机电一体化技术的应用与发展前景[J].青年科学,2009,(05).

[6]赵文珍，全，等.机电一体化实用手册[M].北京：科学出版社，2005.

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关键词：高职院校；机电一体化专业；现状；改革方向

自上个90年代以来，计算机技术以及电子信息技术的飞跃推动了我国机电一体化技术的发展与进步，同时各种机电一体化产品也层出不穷，至今也处于快速发展的阶段。随着国内外机电一体化技术的快速发展，很多企业在生产方面更加规范化，各个岗位的技能要求也逐步提高，机电一体化行业对相应的人才的需求也发生了根本性的改变。传统的机电一体化课程体系显然已经不能适应当前行业发展的客观需要了，这就促使高职院校结合当前实际，重新制定或优化机电一体化的人才培养方案，加紧实施课程改革。

一、当前高职机电一体化专业课程的现状分析

1、课程的设置过于追求学科的系统化

机电一体化专业的课程建设虽然几经改革依然没有跳出学科体系的潘篱，这是导致高职机电人才与企业所需要之间不一致的结症所在。机电一体化专业是一种复合型高技术专业，专业知识涉及机械与电子两大学科领域，让学生在短短的在校时间内去系统的掌握两大宽广而精深的学科领域知识是不可能的。严格追求学科知识的系统化造成了，机不太懂，电业不太通的尴尬局面，或者严重失去了专业的特色，达不到培养的目标。

2、课程知识老化、落后

目前，机电产业已逐步成为高新技术产业中的主导产业，机电产品逐渐智能化、柔性化、高速高精度化、微型化邓方向发展。支撑机电一体化产品的许多技术、伺服传动技术、伺服电机技术、传感检测技术及信息处理技术等在日益涌现和不断更新。许多的新知识、新技术、新工艺、新材料、新设备、新标准需要在课程中体现出来，而绝大部分院校的机电一体化专业课程的教学内容相对社会领域的科学化已显得非常落后，有些甚至依然是以传统的机械技术占主导地位，这必然导致培养目标很难适应当今机电行业的发展趋势。

3、专业课程设置与就业岗位存在偏差

由于现阶段我们缺乏对区域经济发展的系统性、针对性调查研究，导致很多高职院校在专业课程设置方面未能很好地突出就业为导向以及社会需求，使得机电一体化的专业方向十分单一，且市场适应能力较弱，进而不能满足地区经济和行业发展、就业岗位的需要。

4、专业教材内容与实际脱节甚至滞后

当前，很多高职院校所采用的某些机电一体化专业教材内容十分陈旧，版本过老，缺少一些能反映机电一体化先进技术的内容，而且该专业的各门课程之间缺乏紧密的联系，不利于学生将相关知识有机地渗透或结合在一起进行掌握。除此之外，还存在知识重复严重、理论性过强等问题，同时也极大地忽视了对学生实践能力与创新能力的培养。

5、忽视了对学生实践动手能力的培养

由于深受“重理论，轻实践”这一错误思想的影响，导致很多高职院校在进行专业设置时把理论课看得过于重要，导致理论与实践学习的比例严重失调。加之不注重教学实训，导致学生的实践场所或实习基地条件较差，使学生的实践训练严重不足，这对机电一体化这样实践性较强的专业来说显然是不相适宜的。

6、专业“双师型”教师存在严重不足

当前，很多高职院校在师资力量建设上还存在一些不足，尤其是机电一体化专业“双师型”教师存在严重不足的问题，有的专业理论教师不能指导实训教学，而有的实训教师在基础理论方面又过于薄弱，这不利于学生全面地提升和发展自我。

二、高职机电一体化专业课程改革的重要性与必要性分析

一方面，对当前的高职机电一体化专业实行课程改革是改变我国机电一体化教学现状的根本途径，具有重要的现实意义。随着我国科学技术的进步与飞速发展，我国的机电一体化产业逐渐发展成为高新产业的主导产业，甚至成为我国经济发展的重要支柱，所以机电一体化行业对人才的需求变得更高，具体来说，这些人才必须要具备扎实的专业技术技能，要能够灵活地运用各种现代化机器设备开展日常工作；其次，这些人才必须具备一定的经营管理能力、环境适应能力以及较强的应变能力，这样才能够快速地适应企业的管理经营模式，为企业的未来发展建言献策；第三，必须具备足够丰富的实践经验、良好的职业操守和团队协作精神，这是作为工程技术人才必不可少的基础条件。另一方面，由于我国的机电一体化专业起步较晚，发展时间不长，所以还没有形成一种合理高效的专业课程体系，当前不得不加快对该课程体系的总结、研究，以尽快发现自身的不足并加以改进，这样才能推动该专业又好又快地发展，因此，笔者认为进行机电一体化专业课程改革是一种必然趋势。

三、高职机电一体化专业课程改革的方向和建议

1、加快调研，进一步分析岗位需求，明确专业培养目标

对于高职院校而言，现阶段最重要的是根据行业和社会需求制定人才培养战略。具体来说，应当在机电一体化技术专业建设指导委员会的领导下，通过问卷、访谈、研讨等多种方式对机电企业进行广泛的调查研究，进一步明确我国机电一体化技术专业毕业生的主要工作和岗位群。同时，要结合国家对高职学生培养目标的总体定位，以岗位需求和职业标准为依据，以职业生涯发展为目标，明确机电一体化专业的培养目标，应当是全面发展，具有良好的职业素质、实践能力以及创新能力的高素质技术应用型人才。

2、与时俱进，加快机电一体化专业课程体系的模块构建

笔者认为，现阶段构建以模块化课程为基础的理论课程体系和实践课程体系很有必要。

要合理地构建理论课程体系，就需要我们对职业岗位群进行系统的分析，以知识应用为主线，不讲求理论知识的系统性和完整性，以“必需与够用”为度，更加注重专业的应用性和实践性，这样，我们就可以把机电一体化专业的理论知识组成一些模块化课程，进而形成理论课程体系。另外，构建合理的实践课程体系十分关键，这是由于实践课程是促使学生获得知识的重要途径，它对培养学生的作风、素质和能力具有十分重要的作用。高职院校应当结合实训条件，形成一种与理论课程体系紧密结合的实践课程体系，可分为基本技能训练、技术应用能力训练和综合技能训练三个模块。这样既能够有效地促进学生对专业知识的学习和技能的掌握，又能够为学生未来就业提供经验、创造条件。

3、着重强化校外实习环节教学，增强学生的工程应用能力

针对高职院校对机电一体化专业实践教学环节不够重视的情况，笔者认为有必要对此采取进一步的强化措施。首先，高职院校应当注重对实践教学环节的安排与实施。日常除了开展各种传统的电机实验项目外，还应当有序地组织学生到不同电机企业或变压器厂进行实习训练，以不断增强学生对电机结构、生产流程的感性认识；其次，高职院校也要加快校企合作，注意搞好与较大较强企业之间的关系，以借助校外实习基地锻炼学生的动手能力，培养更多优质人才；第三，高职院校也要适当地改进实验、实训的投资方式，可以把学校实践性很强的实验实训投资与企业的技术改造结合起来，着力抓好实验室、实训基地的建设工作，甚至可以把部分实验室或者实训基地直接建立在企业当中，这样一方面给学生创建了一个真实的实践环境，另一方面又极大地促进了地方经济的发展，盘活了学校的投资，为机电一体化专业的学生带来更多福音。

四、结束语

总而言之，我国的高职院校机电一体化专业课程现状不容乐观，可以说是已经面临着严峻的改革形势，当前我们的高职院校必须在国家教育部门相关政策的指引下，紧跟机电行业发展的需求与步伐，结合高等职业教育的实际特征，逐步有序地采取课程改革措施，并且在改革的过程中不断进行总结、更新、调整和完善，这样才能探索出一条真正适合自身发展的道路，才能为我国的机电行业培养出更多适应社会发展需要的高素质人才。

参考文献：

[1] 洪小丽，孙涛.高职机电一体化专业课程现状及改革思考[J].长沙航空职业技术学院学报，2009，03：14-16.

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【关键词】机电一体化；创新；发展

一、机电一体化的发展过程

机电一体化于1969年首次提出，它是机械学与机械结构学的总称。二十世纪七十年代是传统机电一体化阶段，在这一阶段，机电一体化是由机械学和电子学组合而成，主要用于自动售货机、自动门以及自动对焦的照相机、摄影机等自动化产品的需求。二十世纪八十年代进入电脑控制机电一体化阶段，为了适应产品多样化的需求，满足降低生产的成本、提高生产效率以及减少劳动力的需求，企业开始大量地研发机器人、电脑整合制造等与自动化生产相关的技术。在这一时期，电脑在其中扮演着非常重要的角色。到二十世纪九十年代，网络传输技术、卫星定位系统以及无线与无线通讯技术也应用于机电一体化系统中。进入二十一世纪，机电一体化进入多元化的发展阶段，又引入了光电技术、微机电系统技术等与生物相关的生物机电工程技术。

二、国外机电一体化的发展现状

﹙1﹚制造技术的先进

总体来说，国外的机电一体化技术一直处于比较领先的地位。具体来看，先进的机电一体化技术就是综合对传统的机电一体化过程中的信息、能源等材料以及各种管理技术进行不断的总结和吸纳，使之综合地运用到机电一体化产品的研发与制造过程中去，逐渐形成更加清洁、高效、低耗的机电一体化的产品的生产过程。从而使得制造技术更加完善、更加先进。

﹙2﹚传感器与自动化仪表技术

随着现代科技的不断发展，机电一体化也得到了快速的发展，这也使得仪器、仪表技术发展得更为迅速。随着微处理器在仪表中的运用，提高了仪表的可视度、可靠性以及可操作性。不仅使仪表的体积和重量得到了缩减，更使得其大大地降低了结构的设计难度，更为重要的是降低了机电一体化产品的制作成本。因此，以微处理器为核心的各种各样的仪器、仪表以及传感器在市场上得到了广泛的销售。例如，集成光学传感器、生物传感器、化学场效应晶体管等多种多样的产品。在新时期，传感器的发展也渐渐向小型化、智能化方向靠拢。

﹙3﹚机器人技术的智能化发展

机器人具体来说就是具有人的思维、情感及决策的高级的智能的机器。从人类发明机器人开始，该技术就以飞快的速度发展。在新时期，机器人的研究向家庭化方向发展，许多机器人已经走进工厂，走入普通的家庭中。

三、机电一体化产品的创新及发展趋势

首先，随着时代的发展，未来机电一体化技术将会得到更为广泛的运用。机电一体化的产品也更加多样化，小至数字光碟大至高速列车，都是机电一体化技术的运用与开发的产品。而在当今的用户至上的市场中，客户是企业经营的核心，只有不断地研发出新的能满足客户日益增长的需求的产品，才能在激励的企业竞争中始终立于不败之地。因此，机电一体化的相关研究人员要时时地了解市场的需求，根据市场的需要对产品的功能、结构、材料及外形进行创新与调整，使之适合市场的需要。只有这样，才能促进机电一体化的不断发展。

﹙1﹚产品外形的创新

人们对一件产品的认识和了解首先是从它的外观开始的，只有特别的、令人赏心悦目的外观才能抓住客户的眼球，吸引客户的注意力，给人留下深刻的印象。因此，对机电一体化产品外形的设计要进行创新，在注重产品外观的同时，也要使产品的外观与功能相融合，使产品与其周边的设备与接口相适应。

﹙2﹚产品功能的创新

功能作为机电一体化产品的重要内容，也是机电一体化产品在市场竞争中最重要的因素。机电一体化产品的功能创新主要包括两方面的内容：一是在已有的机电一体化产品的基础上，根据客户的需求对其功能进行改进与完善，使之符合客户要求；二是指企业不是根据客户的需求而进行创新，而是依据市场的发展进行自主的创新，创造具有新功能的产品，引领市场的发展。当然，由于第一种创新是在原有的基础上进行的创新与改造，因此，其所需的人力物力及资金也相对较少，并且投入市场的风险较小。而第二种则需要一定的资金技术及时间的投入，并且当新的产品投入市场时还存在着较大的风险。但是，创新是推动企业发展的动力，只有不断地研发出新功能的产品，才能占据更大的市场份额，在众多企业的竞争中独占鳌头。

﹙3﹚产品材料的创新

对机电一体化产品的创新，材料的创新也是其创新的重要环节。机电一体化产品对材料的创新也包括两个方面：其一是指研发出新机电一体化产品的材料，例如，研发合金材料、纳米材料等新的材料用于机电一体化产品的运用；其二是在机电一体化产品的研制过程中逐步地采用质量轻、体积小、强度大以及耐高温、耐磨的材料，使机电一体化产品更符合人们的需求。

﹙4﹚产品控制功能的创新

机电一体化产品控制功能决定着产品性能的好坏 。随着当今科技水平的迅速发展，微电子技术也在飞速地发展。如今，多功能的高速微处理器在市场中不断出现。从而推动了在机电一体化产品中自适应控制、神经网络控制等现代的控制技术得以实现。但是，就目前来说，大多数机电一体化产品还只具备低级智能，因此，对于具有控制功能、状态监视及故障自诊断等功能的产品的研究具有很高的发展需求与前途。如果企业能够出奇制胜，研发出新的控制功能的产品，必然会赢得市场的竞争力，促进机电一体化的不断创新。

﹙5﹚产品结构的创新

另外，对于产品结构的创新也是机电一体化产品创新的一个重要的方面。对于机电一体化产品来说，无论是对产品进行再改进，还是对产品进行创新设计，对产品结构的创新都是极其重要的一部分。具体包括动力结构、机械结构、传动结构以及周边的接口等结构的创新。

四、机电一体化产品的发展方向

机电一体化不是一门单独的学科，它集计算机、电子等学科于一体，因此，随着计算机、电子等技术不断地向快速化、智能化和微型化飞速发展，在未来阶段，机电一体化产品主要朝智能化、小型化、网络化等方向发展。

另外，机电一体化作为一门新兴的领域，涉猎研究的人员还比较少。机电一体化人才的欠缺是当前的一个严重的问题。因此，大力地推进机电一体化的发展，完善建立相关专业及培养机构，培养出更多机电一体化人才，是当前的主要任务及目标。例如，在各高校中设立相关的专业，国家加强对该专业的扶持；鼓励相关专业培训机构的发展等，吸引更多的学生学习机电一体化专业内容。只有这样，才能尽快地培养出高素质的机电一体化人才。促进我国机电一体化向前发展。

总结

机电一体化作为与我们生活息息相关的内容，要不断地进行创新才能适应发展的需要。在机电一体化的创新过程中，要在掌握已有的技术的基础上着眼于为来，了解市场需求，创造出更多满足未来需求的产品，在激烈的市场竞争中利于不败之地。

参考文献

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关键词：机电一体化技术；工程机械；应用

机电一体化技术也被称为机械电子学，可以包含了对计算机信息技术和机械技术等技术的涉及，作为一种实践性和系统性非常强的技术。这个技术从上个世纪就已经被大众所了解，伴随着目前社会经济水平以及科学技术的不断进步，微电子技术的出现彻底改变了机电一体化技术，广泛应用在工程机械行业当中，不但能够将生产质量、产品性质以及工程机械的施工效率提升，同时从最大程度上改善目前的机械现象。

1工程机械概述

工程建设流程中所能够使用到的施工机械设备的总称就是工程机械。目前，我国存在非常多种类的工程机械品种，被广泛的使用到各个行业当中，例如在建筑工程、水利工程以及电力工程当中[1]。从当前情况来讲，但凡是土石方施工工程、路面建设养护工作、流动装卸工作以及多种建筑工程当中需要使用到的机械产品也都是工程机械。

2机电一体化的重要特征

2.1高精度特性

工程机械使用机电一体化技术能够有效的将机械工作精度大幅度提升，有效的提高了工作效率。例如混凝土搅拌设施当中将电子称量系统装进去，不但能够将自动称重工作实现，还可以保证混凝土摊铺获得比较良好的效果，从而将施工品质加强，同时能够将机械运行的效率有效的提升，保证减少人工投入成本[2]。

2.2自行检测特性

机械在运转当中能够对所有子系统自动进行检测，同时能够将工程机械的实时运转情况获得比较好的映射，一旦碰到异常检测的情况，就能够将自动报警系统启动，寻找到工程机械故障的具体地方，机电一体化的良好特征能够将工程机械设备的工作效率大幅度提升，从而降低检测费用，保证在故障第一时间里将故障位置精准确定，从而降低停机时间，提升机械运转品质。

2.3操作灵活方便

在平时的工程机械工作当中，机械设备运行需要可靠的保养和维护，可是非常繁杂的拆卸流程带给机械维修工作人员非常多的不方便、机电一体化技术在维修流程中使用了一体化的操作模式，实现了自动化的管理系统功能，使用几点一体化的自检系统，借助机械设备内部的多种设备参数，实现了工程机械性能、运转模式的调整和设计，保证工程机械拥有非常良好的工作状态，与此同时，使用在机电一体化技术当中，同时自检系统还能够按照工程特征精准的调节机械设备，降低能源在机械设备上的损失。

3机电一体化技术在工程机械中的应用

3.1作业过程的半自动化或自动化

工程机械工作当中，想要提高工作效率的前提条件就是半自动化以及自动化，不但能够将工作作业的精度提升，同时还可以将施工流程中的强度降低，从而达到提高工作效率的目标。特别是能够帮助没有丰富经验的施工人员将工作能力提升，能够快速的适应工作环境，更好的帮助没有实践经验的施工操作人员完成工作，保证施工人员工作效率，将施工危险程度降低。

3.2工程机械监控中的应用

工程机械投入使用流程中，为了更好的确保发生的故障、出现的异常能够在非常短的时间里发现以及解决，确保工程机械运行情况良好，工程机械监控成为了不可或缺的重要技术。使用机电一体化技术保证监控功能可以得到充分的使用。机电一体化使用多种电子和控制技术来研发电子监控装置，将远程监控系统进行建立，实时监测工程机械运行情况，包含了机械当中的转动系统、发电机以及各个工作装置模块等。利用全面的监测工程机械运行情况，实现自主诊断和自主决策机械故障异常的目标。应用机电一体化在工程机械监控工作当中，能够降低机械设备出现故障的几率，同时确保机械设备能够正常运行，降低维修成本，降低资金浪费，提升工程机械的水准。

3.3机电一体化技术在现代工程机械能耗控制中的应用

目前的工程机械开始朝着模块化以及系统化方向进步，肯定会出现大量使用能源的现象，所以，现代工程经济当中控制耗能工作非常重要。事实表明，之前的工程机械能源使用当中，可以将明显的缺陷控制好，比如，液压挖掘机，能源使用率还仅仅是20%，直接造成能源出现浪费问题。根据这个问题，国外某公司在保证机电一体化的前提上将节能问题综合进来，充分研究，开发出针对能源浪费问题的节能控制器，就命名为OLLS系统。这个系统能够提高能源利用率30%多，可是随着不断深入的实践，不难发现，这样的控制系统还存在不彻底控制能源的现象，之后又开始改善机电一体化技术能源消耗控制，之后开发了卡特电子效率器来直接添加在节能控制挖掘机上，获得良好的效果。

3.4作业精度控制中的应用

工程机械设计和加工制造对精度有非常严格的要求，只有保证工程机械生产流程中的每一个步骤精度都能够达到有关规范标准，才能够保证工程机械总体的精度符合要求，满足实际需要。工程机械制造具备复杂结构、构件以及零配件种类非常多的特征，使用一般的技术无法将成品机械精度和质量确保，利用机电一体化技术控制好工程机械产品加工制造作业精准程度。总而言之，随着不断发展的社会经济，工业化水平也在不断的提高，随之而来的就是工程机械面临着很多竞争压力，想要提高工程机械运行效率，就需要准确的认识到工程机械运行流程中机电一体化的重要意义，不但可以将工程机械的运行效率提升，同时将机械性能改善，从而从总体上将机械运行面貌改变，未来工程机械的发展趋势就是将机电一体化融入到工程机械当中去，同时还是提高机械化的必然手段，想要更好的将工程机械的效率提高落到实处，就需要更好的将机电一体化水平提升，同时在这个过程中，不断的尝试、改进探索，促使工程机械更好的实现机电一体化。

参考文献

[1]胡建伟.论机电一体化在工程机械制造中的应用[J].装备制造技术,2016,(03):286-287.

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关键词：煤矿；机电一体化技术；应用

1.煤矿机电一体化技术的发展状况

我国煤矿机电一体化技术始于建国初期，电子科技的初步发展使得把电子技术和原有的机械水平结合成为了可能，一定程度上提高了机械水平，但是由于计算机技术的限制，机电一体化并没有蓬勃发展起来。20世纪70年代初，在“九五”期间发生了跳跃式变化，由于计算机技术的普遍应用，机电一体化程度加深；我国不仅引进了很多当时国际先进的机电一体化产品，并且研制成功了许多具有自主知识产权的产品并得到广泛应用[2]。近年来随着煤矿行业的不断发展，煤矿生产水平也在不断的提高，机电工程的控制水平也要随着行业的发展而得以提高，从而也加快了机电一体化技术的发展。现代科学技术的发展，机电一体化更加具有先进性，尤其是21世纪以来，智能技术的开发与利用对机电一体化起到了极大的作用，并且应用到煤矿系统中。

在煤矿的井下，智能设备已被应用，例如井下智能机器人、智能化作业设备等，这些都是机电技术所提供的机械设备，但我国井下机电设备的能力不高，可靠性和检测智能控制水平也不能达到高标准，这样会影响到工作的安全生产。就我国目前的情况来说，煤矿机电一体化取得了很大的突破，这在很多方面都得到了提现，以MGD150NW采煤机的应用为例，它不仅大大提高了产量，还增加了安全性；综合液压支架的使用不仅仅大量减轻了重力的压力，也提高了人身设备的安全性；钢丝绳损耗定量检测系统，充分利用了计算机的作用，精确的计算了钢丝绳的损耗程度，使安全隐患消失于无形；此外还有很多其他技术的应用也充分体现了我国煤矿机电一体化的进程，例如提升机交流电控系统、LC煤矿提升机综合后备保护装置、ZDC/30煤矿用斜巷防跑车挡车装置等。虽然现在我国煤矿一体化已经有了明显的成就，但是和西方发达国家相比还存在着明显的差距，整体技术水平和具体的机械设备都明显落后，以SL500系列采煤机为例，这种智能的自动化技术在我国还没有广泛的流行。

2.电牵引采煤机

电牵引采煤机是机电一体化技术在煤矿生产中的一个典型应用。和液压牵引对比，它具有以下特性：

其具备较好的牵引特性，能在采煤机向前工作时提供牵引力，让它克服阴力进行移动，也能够在采煤机下滑时进行发电制动，向电网反馈电能；能用于大倾角煤屋。此外牵引电动机轴端还安有制动器，从而不必借助别的防滑设备；运行可靠，使用寿命长。电牵引不同于液压牵引，其除电动机的电刷和整流子有磨损外，别的元件都没有磨损，故其工作可靠，矿障少，寿命长，维修工作量小；反应屡敏，动态性好，电控系统能实时调整各种系数，结构简单、效率高。电牵引采煤机机械传动结构简单、规格小，份量轻，传动效率能达99%，比液压采煤机的传动效率高出将近30个百分点。1991年煤炭总院上海分院与波兰玛克公司合作，研发出我国首台交流变频调速MG3442PWD型薄煤屋强力爬底板电牵引采煤机。后国内有关研究单位与企业在吸纳国外采煤机技术进步。如：上海天地公司、太原矿山机械厂、西安煤机厂、鸡西煤机厂等都对电牵引采煤机进行了大量的研究开发，同时在煤矿生产中起到了广泛的作用。

3.矿井安全生产监测监控系统

最能体现煤矿机电一体化技术之一的是矿井安全生产监控系统。我国监测监控技术应用较晚，上世纪80年代初，原国家煤炭部组织了大规模地对国外煤矿监控技术的考察和引进工作，不仅推动了国内监控技术的发展。而且还从法国、波兰、德国、英国和美国等先后引进了一批安全监控系统（如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion2200），经过消化，响应收同进又结合我国的实阮情况，研发出KJ2，KJ4等安全生产监控系统并通过了鉴定。

上世纪90年代以来，我国紧跟世界监测监控系统的发展趋势，自行研发出了一批具有世界先进水平的监控系统，如煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的KJ95系统等。它们的主要特点有：测控分站的智能化水平进一步提高：可与网络边接，系统软件采用了Windows操作系统。而且，在“以风定产，先抽后采，监测监控”12字文针和煤矿安全章程等有关条款的指导下，规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。此后，更多的监测监控系统生产厂家如雨后春笋般不断涌现，这不但为各煤矿提供了更多的选择，也促进了各厂家产品质理和服务意识的提高。通过长时间的实践，安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。

4.液压支架电液控制系统

我国研制液压支架电液控制系统的起步较蟓。虽有诸多型号的电液控制系统液压支架研发成功，但我国自主生产的电液控制系统的液压支架却还未在煤矿中广泛的推广使用，在高产高效工作方面依然是从国外引进电液控制系统液压支架。以我国目前研制的支架电液控制系统来年，仍处于成组程序和单架控制的起步阶段。液压支架研制的趋势是向电液控制的方向发展，将计算机技术与液压控制相结合，达到定硬度双向邻架或自动移架，避免对顶板和支架产生冲击。而且，电液控制设备还可查测支架的工作状态。美国、德国液压支架电液控制系统的研发走在世界前列，它们的液压支架技术配备有矿障预警功能，能实现液压支架与采煤机、刮板机的远程控制。

5.矿井运输提升设备

带式输送机不仅能满足长距离的连续输送、而且具有输送量大、运行可靠、效率高和自动化等特点，已成为我国当今机电一体化技术的研究重点。

5.1 带式输送机

我国已自行生产制造了多个品种类型的带式输送机。“八五”时期，由于“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水准得到了极大地提升，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的主要技术研究和新产品的研发也获得了较大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效顺槽可伸缩带式输送机等；均真补了国内此项技术的空白，并对带式输送机的关键技术及主要部件进行了理论探讨和产品开发，成功的研制出多种软起动和制动装置。有以PLC为核心的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星步齿轮减速器。

5.2 矿井提升机

矿井提升机实现全数字化的提升，特别是内装式提升机，从结构上将驱动和滚筒合为一个整体，简化了机械结构，是典型的机电一体化设备。全数字提升机不仅能够进行可重复性矿障寻址、诊断和自诊断，而且还可以进行简单而迅速地通信。采用选择总线的方式，大大简化了电气的安装。其硬件配置简单，相互兼容，零备件少，能够轻松地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。在我国“九五”计划时期，国产全数字化直流提升机是各煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产龙的全数字化直流提升机的核心部分ASCS的计算机系统由双CPU构成。除此之外，我国还研制成功了第一台交2交变频器供电的交流提升机。2000年11月，该系统在焦作古汉山矿投入运行，情况良好。提升机由于采用了计算机技术，其安全保护系统更为完善。该系统的主要特点是：使用两台计算机装置，每台都有自已独立的测量、传感装置和数据处理系统。两台计算机同步工作，互相检测，互为备用，对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式，一定程度上实现了行程的自动控制。因为采用了计算机，对安全回路、制动回路、电源和驱动回路能够进行实时检测，极大地提高了提升机安全性能。

6.其他煤矿机电一体化装置

其他的机电设备主要为煤矿供电设备。煤矿供电的特点不仅要求可靠，质量高，而且还要能满足大功率设备的要求，因此节能型产品应为首迁。高压开关柜采用了维护量小，使用寿命长的真空开关。用集中补偿和就地补偿相结合的办法提高功率因数，减少供电系统的无功电流，降低了无功功率损耗。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”，具备网络功能，可以实现远程遥控、遥测和遥调。

7.结束语

总而言之，先进煤矿机电一体化设备的高智能化、程序化、信息化特点，以及体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点，使得这些机电设备在煤炭生产中得到广泛应用，不仅减轻了操作人员的劳动强度，而且还为煤矿工人提供了安全保障，极大地提高了煤矿的生产能力，创造了巨大的经济效益和社会效益。

参考文献：