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活動鏈接：2013年控制網行業專題---自動化助力礦業向數字化發展

希望森蘭科技股份有限公司副總工程師   杜俊明

控制網：貴公司近年來在礦業自動化市場發展情況如何？您感受到礦業自動化市場正在發生著哪些變化，呈現出哪些特點？

    杜俊明：希望森蘭科技股份有限公司近年在礦業自動化市場銷售量逐年高速增長，變頻器在煤炭行業得到良好的應用。SB70系列高性能矢量變頻器在主扇風機、空氣壓縮機、主排水泵和礦井提升機的應用得到推廣，SBH高壓變頻器在礦山主扇風機和局部扇風機已開始得到了應用。希望森蘭公司已開始向煤礦企業提供隔爆型變頻器。

    隨著現在采礦企業逐步走向智能化，礦業信息化建設提上日程，數字化礦山是其最終目標。在數字化的基礎上，增加設備自動化、智能化，地下通信及實時自動定位和導航技術，實現礦山生產過程的遠程遙控操作和自動化采礦，從單個工序到整體礦山，使礦山生產實現數字化、辦公室化。這些都給自動化產品和工程設計帶來了大量訂單，也給礦業自動化企業帶來了一次快速發展的機遇。

    礦業自動化市場呈現出以下特點：信息化、數字化、智能化、遠程中央集控，為安全高效生產提供物質保證。

控制網：貴公司能夠為礦業提供哪些產品或者解決方案？這些產品和解決方案具有怎樣的特色？

    杜俊明：希望森蘭科技股份有限公司能夠為煤礦企業提供以下產品：SB70系列高性能矢量變頻器、SB200高性能通用型變頻器、SBH系列高壓變頻器等。

    希望森蘭科技股份有限公司能夠為礦業企業提供以下解決方案：（1）主扇風機和局部扇風機；（2）空氣壓縮機；（3）排水泵；（4）礦井提升機；（5）皮帶輸送機；（6）洗選煤行業解決方案；（7）原煤破碎等。

    SB70系列高性能矢量變頻器及SB200高性能通用變頻器產品及其解決方案具有以下的特色：高可靠性設計；超強的環境適應性；超強的抗干擾性設計；超強的通訊功能；滿足工藝要求；使用多項發明專利和嚴格的質量控制生產；保護功能完善；強大的品牌實力；完善的服務體系。

    SBH系列第三代高壓變頻裝置采用單元串聯式多電平結構，輸入采用多重化隔離變壓器實現抵消諧波的目的，輸入諧波完全滿足IEEE-519-1992標準和GB/T14549-93標準。輸出采用多電平移相式PWM，具有較低的輸出電壓諧波、dv/dt和共模電壓低，無需任何濾波裝置，就可以用于普通交流電機。變頻調速裝置的輸出電纜長度最長可達1km。其特點為：

• 高節電率                                 一般風機、泵類負載可達30%；
• 高效率                                     95%~98%；
• 高功率因數                             0.93~0.95；
• 高可靠                                     mtbf≥4萬h；
• 長壽命                                     設計壽命10~20年；
• 無需輸出濾波器                     輸出電壓諧波畸變率THVD≤5%；
• 無需輸入濾波器                     輸入電壓諧波畸變率THVD≤5%；
• 多種電機控制模式；
• 完善的服務體系。
   

控制網：貴公司在礦業中如何定位自己的產品？核心優勢是什么？

    杜俊明：森蘭公司在礦業中的產品定位上，專注發展中高端產品，走細分市場專業化道路，使公司產品線延伸，利用已有的現成的銷售網絡，提升公司產品知名度及公司競爭力。

    希望森蘭科技股份有限公司產品核心優勢在于自身技術能力及研發能力優勢：掌握了高性能矢量控制變頻技術，憑借領先研發和生產技術迅速占領市場。
 

• 品牌優勢：公司從成立伊始就堅持“科技立業”的理念，實施品牌戰略，將自己定位于“國產品牌的領跑者和國際品牌的追趕者”，走出了一條“科技創品牌、質量鑄品牌、服務揚品牌”的品牌之路。
• 競爭優勢：森蘭始終通過不斷創新來打造企業的核心競爭力。森蘭開始就將學習、借鑒和自主創新融為一體。同時，森蘭將目光投向技術前沿，與全國著名高校展開深度合作，現在，森蘭已擁有幾十項專利、專有技術構成的自主知識產權體系，建有博士后科研工作站和變頻調速技術研究中心，享有“中國變頻技術專家”的美譽。
• 差異化競爭策略 ：公司將從技術創新和應用創新兩方面來推動市場，充分考慮用戶的個性化需求，不斷推陳出新，避免“產品同質化”。針對煤礦行業生產的特殊環境和安全上的特殊要求，森蘭公司逐步把有針對性的產品推向市場。
• 完善的網絡和優質服務的優勢： 公司依照“森蘭就是服務”的精細化服務理念，實行營銷、服務網絡“兩網重疊”，依托片區管理子公司，以十二個子公司和技術服務中心為核心（含一家海外公司），建立起由數十個辦事處和經銷商組成的輻射中國大陸、歐洲、亞洲、美洲的強力營銷服務網絡，國內網絡布局到全國二級城市及以下網點，部分地區達到鄉鎮一級，為客戶提供及時、優質的服務，不僅受到了用戶的認可，而且得到了同行的認同。
   

控制網：針對貴公司在礦業所從事領域，您認為從技術未來發展來看具有怎樣的趨勢？

    杜俊明：隨著變頻器技術不斷成熟，從上世紀80年代電牽引采煤機成功運用開始，煤礦生產設備如通風機、絞車、提升機、空壓機等機械設備上都開始采用變頻調速技術，不但改變傳統的生產工藝，主要還體現在高效節能上。礦用變頻器的發展趨勢大致為（1）小型化：功率器件發熱的改善和冷卻技術的發展已成為小型化的重要原因，變頻器的小型化可節省材料，設計電氣傳動控制系統時可減少占據的空間。（2）綠色變頻器：今后的變頻器都要求在抗干擾和抑制高次諧波方面符合EMC國際標準，極大地減少高次諧波對電源的污染。（3）專用化：其目的是更好地發揮變頻器的獨特功能并盡可能地方便用戶，如礦井提升機專用變頻器，皮帶輸送機專用變頻器等。（4）礦用大功率變頻設備：配置大容量高壓電機，減少中間環節。（5）系統化：變頻器，伺服裝置，控制器及通訊裝置為中心的概念，森蘭即將推出的變頻器，通過單臺變頻器控制任何機器或生產線上從標準到伺服的整個運行范圍，使得變頻器能夠滿足更加嚴格的控制精度要求，進一步延伸了變頻器的適用范圍。（6）網絡化：隨著機器安全標準的不斷發展，傳統的故障診斷和保護技術（問題發生時判斷原因并采取措施避免故障擴大）已經落伍，最新產品已經嵌入了預測性維護技術，可通過Internet及時了解重要參數的重要趨勢，并采取預防措施。如關注電流的升高、負載變化時評估尖峰電流、外殼或鐵心溫度升高時監視溫度傳感器、以及對電流波形發生的任何畸變保持警惕，以便做出正確的預防措施，減少故障停機損失。

    因礦業的特殊性，礦井的空間狹小，使用變頻器后，變頻器產生的諧波極易對易燃易爆礦井內的設備產生干擾，對某一次諧波線路還可能發生震蕩而放電，給礦井的安全帶來極大的威脅。

    近年來，森蘭在研發礦用變頻器的過程中，對減少諧波干擾作了很多工作，對輸入端的諧波干擾采用輸入電抗器、輸入濾波器和有源前端解決，變頻器的容量較大時，還可用12脈波整流，經現場測試，諧波對電網的污染基本不存在，其指標低于國家標準。輸出端諧波抑制首先在編制變頻器的軟件時，盡量減低調制后輸出波形的諧波，有必要時再安裝輸出電抗器、輸出濾波器，將諧波的輻射減到最低，同時電動機損傷也減到最小。

控制網：近年來，礦業安全事故頻發,您如何看待這一問題？自動化技術在解決這些問題中可以發揮怎樣的作用？

    杜俊明：由于國內大部分煤礦自動化程度低，安全生產難度大，導致近年來的礦業安全事故頻發的主要原因。

    將自動化投入到礦業企業中，一方面能夠進行遠程控制，減少人力的投入，從根本上保證礦井的安全生產；而另一方面，礦井自動控制技術、傳感器技術、互聯網技術、遠程中央集控技術等高端技術的密集運作，也保證了工作過程的高效率。自動化進程的“介入”，是用技術去保證生產，而且自動化技術能實時提供以下信息：建立瓦斯安全監測系統；合理的通風系統；井下安全信息；設備工況信息；設備控制信息；有助防范和救援煤礦安全事故。

    森蘭變頻器在煤礦提升機、主扇風機、皮帶運輸機應用上，能適時地將故障信號發送到上位機（PLC，DCS等），并能及時被現場運行設備的“皮帶跑偏”、“過卷”信號中止運行，能很好地保護井上和井下的人身安全。

控制網：受粗放型增長模式和資源依賴型特征局限，傳統礦業的發展模式面臨著前所未有的轉型挑戰,這對于礦業自動化市場將帶來哪些機遇和挑戰，對于礦業自動化市場的未來發展趨勢，您有何見解？

    杜俊明：為提高煤礦生產能力和安全生產管理水平，多數煤礦已安裝或即將建設多種自動化系統，如：提升自動化系統、排水自動化系統、主運自動化系統、通風自動化系統、供電自動化系統、選煤自動化系統等。這些監測、監控系統大多是在不同階段建設，處于相互獨立的狀態，造成了很多問題，因此，為了從系統工程的角度整體上對礦山進行統一的自動化管理，有效整合各種資源和發揮自動化集成的最大效益，這些系統需要建立統一的煤礦綜合自動化系統，煤礦的信息化建設為自動化產品的大量應用打開了一片新天地，這也為森蘭公司變頻器的運用提供了更為廣闊的前景。

    礦業自動化市場的未來發展趨勢：網絡化、信息化、產品配套、整體解決方案。礦業自動化是在數字化的基礎上，增加設備自動化、智能化，遠程集控，這也成為希望森蘭科技公司新一代變頻器的研制方向。