试析地质勘探中的机电一体化技术现状与发展

试析地质勘探中的机电一体化技术现状与发展

周田汉

云南地矿矿山工程有限公司

摘要:本文将对地质勘探中机电一体化技术进行简单介绍,并对地质勘探中机电一体化技术发展现状进行简要分析,在此基础上研究地质勘查中机电一体化技术要点和应用,最终探讨地质勘探中机电一体化技术的发展趋势。

关键词:地质勘探;机电一体化技术;应用;现状

改革开放以来,我国经济获得了较大的发展,各个行业都取得了较高的成就。地质勘探在众多行业中都具有重要作用,它主要的应用包括地下水勘探、地热能勘探、石油勘探、矿体勘探等。地质勘探的质量将直接决定相关工程的效益,因此提升地质勘探质量具有重要意义。机电一体化技术作为一项先进的技术,在质地勘探中的有效应用能够提高工作效率和质量,并能够较低地质勘探的工作强度,是地质勘探发展的必由之路。

一、地质勘探中的机电一体化概述

通过各种方法和手段运用对地质进行探测、勘查进而对合适的持力层进行确定,以持力层的地基承载力为依据对基础类型进行判定,在此基础上对基础参数进行计算的过程即是地质勘探。具体操作中相关人员针对矿产普查中发现有工业意义的矿床,调查研究该地区的地貌、水文、矿产、构造、地层、岩石等地质情况,进而对开采利用的技术条件、矿产储量等进行明确,为矿山建设设计提供相关的地质资料和矿产储量数据等。地质勘查工作在我国起步较晚,相对于西方发达国家我国地质勘探中的机电一体化技术也相对落后,但经过近些年的发展已经逐步趋于完善。在地质勘探领域对机电一体化技术的应用也越来越多[1]。

二、地质勘探中机电一体化技术发展现状

地质勘探中的机电一体化技术经历了三个发展阶段。第一个阶段为初级阶段,在上世界六十年代。这个阶段中,电力技术的初步成果被人们利用来对机械产品的性能进行完善。受到第二次世界大战的刺激,电子技术和机械产品被更快的结合,战争结束后这些机电结合的军用技术被普通民众所利用,积极推动了战后经济的复苏。自发进行是当时开发和研制的特点。第二个阶段处于上世纪七八十年代,这个阶段中技术得到了蓬勃的发展。在这个过程中通信技术、控制技术、计算机技术的发展带动了机电一体化技术的发展。超大规模、大规模集成电路的发展为机电一体化发展提供了物质保障[2]。

上世纪九十年代,机电一体化技术开启了智能化发展时代,这一时期技术获得了更加深入的发展。首先,机电一体化中引入了通信、光学技术,并逐渐开始了微细加工技术的应用,形成了新的分支包括微机电一体化、光机电一体化等。其次,这一时期开始深入研究机电一体化的发展趋势和科学体系、机电一体化系统的建模设计等。这方面的应用和研究在我国从上世纪八十年代开始。机电一体化领导小组由在国务院成立,并在863技术中列入机电一体化技术。并且在对国际上机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响进行充分考虑的条件下制定了2010年发展纲要。同时目前很多大中型企业、研究机构、高等院校也加入到发展和应用机电一体化技术的行列中,有效提升了地质勘探中机电一体化技术的水平,但我国的技术水平仍落后于西方发达国家。

三、地质勘查中机电一体化技术要点和应用

(一)地质勘查中机电一体化技术要点

第一,系统整体技术。从设备运行目的和设备功能出发,以系统整体为基础,对系统的方法和观点进行有效利用以分析系统整体,在对系统各组成部分功能进行确定的条件下进行调整,对系统结构进行优化,为系统各组成部分合理配合提供有效依据,实现系统整体功能的共同发挥是系统整体技术的组要内容。

第二,机械技术。机电一体化系统发挥自身功能的基础是机械技术,应当对先进机械技术进行引入,为机电一体化设备高质量、高效率的运行提供保障,并对机电一体化技术和机械技术进行有效融合,对系统结构进行优化,促进系统稳定性和综合性能的提高,保证系统运行质量和精度的提升,进而促进地质勘探工作中对机电一体化技术的有效应用[3]。

第三,信息处理技术。计算、传递、采集机电一体化系统的运行信息,并结合计算结果对系统运行情况进行分析,对相应的指令进行传递,进而促进设备的正常运行是信息处理技术的主要内容。系统命令信息直接控制机电一体化设备的运行,设备运行的关键在于信息处理。所以,要采取有效措施对信息处理技术水平进行有效提升,为信息全面、及时、准确的处理提供保障。

第四,自动控制技术。有效控制设备各个组成部分,为系统各部分规律运行和不同组成部分预期功能的实现提供保证。设备运行的多个部分都应用了自动控制技术,位置控制、模糊控制、最优控制、速度控制、设备运行速度控制是其中的主要应用。为实现设备系统整体有效接受控制系统的控制,应当进行系统仿真与系统设计完成后。

(二)地质勘查中机电一体化技术应用

第一,瞬变电磁仪。电磁法和电法是瞬变电磁仪的原理,测量精度高、应用范围广是它的重要有点,在地下水勘探、地热能勘探、石油勘探、矿体勘探等地质勘探中都有广泛的应用。随着科技的进步,人们创新和改革了瞬变电磁仪,并大幅提升了瞬变电磁仪的性能,瞬变电磁仪的功能、能耗、分辨率、噪音等方面性能通过软硬件的结合得到了有效地改善[4]。

第二,全液压岩芯钻机。液压驱动是全液压岩芯钻机的重要特点,该设备的灵活性通过紧凑合理的结构、刚履带行走方式等得到了有效地提高,并在冶金、煤炭、地质勘探等行业得到广泛应用。先导控制方式是全液压岩芯机液压系统的控制方式,达到了集中控制电液比例和设备负载,设备控制准确度得到有效提高。地质勘探中工作人员的工作强度通过在桅杆前段设置夹持卸扣得到了有效降低,促进了地质勘探工作质量和效率的提升。地质勘探工作特点要求与全液压岩芯钻机各部分配置参数十分契合,全液压岩钻机在地质勘探中的应用能够为质地勘探工作的安全进行、工作时间的压缩提供有效保障。

四、地质勘探中机电一体化技术的发展趋势

多学科技术交融是地质勘探中机电一体化技术的特点,因此相应支撑技术的发展决定地质勘探中机电一体化技术的发展水平。

(一)智能化

新世界质地勘探机电一体化的重要发展方向之一就是智能化,其重要应用包括数控机床的智能化和机器人的智能化。从控制理论出发,对混沌动力学、心理学、计算机科学、运筹学、人工智能等新方法进行吸收,并在此基础上对人类只能进行模拟,让相应设备获得决策、思维、自适应、自组织、自学习等能力,使更高的控制目标能够被实现是智能化的过程和内容。

(二)模块化

很多产品通过机电一体化技术形成,实现这些产品间的信息自由交换将是一个复杂的过程,所以应当对具备电气动力接口和标准机械接口的机电一体化产品进行研究和开发。若需求者可以基于自身的要求自由组合这些机电产品,那么将对有效促进资源的节约,并未各个行业提供更加完善的服务[5]。

(三)网络一体化

全球化进程因网络的普及而被不断推进,对网络各种远程监控技术的应用促进了家用电器网络化的实现。对各种家用电器进行连接,并利用计算机对这个计算机集成家用电器系统进行控制,让各种机电产品带来的好处能够被人们随时随地的享受。所以,网络化是机电产品的必然发展方向。

结语

本文简单的介绍了地质勘探中机电一体化技术,简要分析地质勘探中机电一体化技术发展现状,在此基础上研究地质勘查中机电一体化技术要点和应用以及地质勘探中机电一体化技术的发展趋势。但本文还存在一定局限,希望相关人员能够加强对地质勘探中应用机电一体化技术的重视,提升勘探质量和效率。

参考文献:

[1]刘增喜.浅谈地质勘探中的机电一体化[J].山东工业技术,2013,(09):114.

[2]刘轶娅.浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科技创业月刊,2013,(07):14-15.

[3]孙福星.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].黑龙江科技信息,2012,(09):81.

[4]杨春梅.浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J].内蒙古煤炭经济,2015,(09):12-14.

[5]王金光.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科技视界,2014,(12):75+309.

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