*国家自然科学基金煤炭联合基金项目（U1361121）
煤矿机械
Coal Mine Machinery
Vol.36No.08Aug.2015
第36卷第08期
2015年08月
doi :10.13436/j.mkjx.201508001
专题·综述
前言
采煤机是综采成套装备中的关键设备，承担截煤和落煤的任务。监控系统是其核心，具有状态监测、运行控制和故障诊断3种功能：①采集采煤机的各种状态信息参数，包括采煤机的位置姿态、滚筒高度、牵引速度、牵引和截割电机的电流、温度及其他工况参数等；②根据当前状态信息进行故障诊断，给出故障信息；③根据当前状态信息和故障信息控制采煤机按要求运行。
基于煤炭开采安全、高效的要求，无人工作面已成为综采技术的发展方向。与液压支架和刮板输送机不同，“三机”中的采煤机运动复杂，影响其工作状态的变量较多，使其自动截割成为少人及无人工作面实现的瓶颈，而先进的采煤机监控技术则是解决这一问题的基础和关键。
1采煤机监控技术现状
准确的采煤机状态信息是控制采煤机的基础，又是采煤机故障诊断的依据。国外先进的采煤机监控系统均具备较完善的状态监测和故障诊断功能，具代表性的美国JOY 公司和德国Eickhoff 公司的产品。与之相比，国内采煤机则有较大差距。
JOY 的JNA 控制系统和Eickhoff 的IPC 控制系
统均采用工业控制计算机，可以实现采煤机状态信息的采集、处理、存储，以文字、数据、曲线、图形等多种方式显示采煤机运行状态，并通过监测网络远程传输至顺槽和地面。监测参数较全面，主要有采煤
机的位置（工作面中的实际位置和相对液压支架的位置）、姿态、摇臂角度、牵引速度、牵引方向；各电机运行状态（包括2台牵引电机、2台截割电机、泵站电机和破碎电机等）的电压、电流、温度；整机电压、关键部位温度、冷却水流量和压力、润滑油温度等。并可根据获得的状态信息进行故障诊断，诊断内容有电气故障、液压故障和机械故障。图1和图2分别为JNA 和IPC 系统的主界面。
图1
JNA 系统主界面图2IPC 系统主界面
国内采煤机控制系统采用PLC 或工控机，监测的参数方面与国外已经差距不大，已能够监测电气系统、液压系统、位置姿态等方面的大部分参数。但故障诊断功能较弱，只具备基本的电气（电机、变频器）和液压系统诊断功能。
国内外先进采煤机均采取牵引电机“一拖一”变频控制，截割电机恒功率控制方式，可以实现工作面手动控制、端头遥控器控制和自动记忆截割。此外，国外采煤机还具有远程控制功能，即在顺槽和地面遥控采煤机工作。而国内现有机型均无顺槽和地面遥控功能，部分具有顺槽监测功能。
2采煤机监控研究现状
采煤机监控技术研究现状及发展趋势*
姜俊英，马宏伟
（西安科技大学机械工程学院，西安710054）
摘
要：采煤机监控系统是实现无人开采的关键技术。从状态监测、自动控制、故障诊断等方
面阐述了国内外采煤机监控技术的现状，分析了当前研究的热点，并指出远程监控、智能控制是采煤机监控技术今后发展的趋势。
关键词：采煤机；监控系统；记忆截割；故障诊断
中图分类号：TD421.6文献标志码：Ａ
文章编号：１００３－０７９4（２０１5）08－００01－03Research and Development Trends of Shearer Monitoring and Control Technology
JIANG Jun-ying ，MA Hong-wei
(College of Mechanical Engineering ，Xi ’an University of Science and Technology,Xi ’an 710054，China)
Abstract:Monitoring and control system of shearer is the key technology to achieve unmanned mining.The paper introduced the technical situation of shearer ’s monitoring and control from the aspect of condition monitoring,control and fault diagnosis,analyzed the current research focus,and pointed that remote monitoring and control,intelligent control is the development trend of shearer ’s monitoring and
control technology.
Key words:shearer ；monitoring and control system ；memory cutting ；fault diagnosis 1