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關鍵詞:礦山機械;遠程監控;智能化系統;性能檢測;人機頁面
工程機械在社會各領域發展中具有重要作用。由于重型機械管理難度較大,而遠程監控與智能化系統在各行業領域應用范圍不斷擴大,與人們日常生活及生產間的聯系更加緊密,因此應用遠程監控與智能化系統加強技術保障,確保工程機械穩定運行,具有非常重要的意義。
1礦山機械設備安全管理的重要意義
現階段,推動我國礦山機械穩定發展,改善礦山機械行業發展中設備維修難度高、強度大,礦山機械設備完全依賴人工操作和依靠經驗判斷設備問題,改變對于設備隱形故障不能及時發現和遠程監控等尷尬局面,并制定有效的解決方案,可以更好的滿足運營管理需求,同時對提高我國礦山工程機械工藝水平具有重要作用。隨著社會經濟的快速發展,生命財產安全備受人們關注,礦山采礦機械安全逐漸發展為一門獨立學科,獲得了公眾較多的認可[1]。另外,隨著我國礦山行業發展規模的不斷擴大,安全隱患日益增多,嚴重性也隨之蔓延。在煤礦企業中,安全隱患更為突出,危險因素依然存在。這些安全隱患如果疏于管理,就會造成無法彌補的安全事故,給企業帶來無法估量的經濟損失。因而,礦山工程機械設備必須要具備一定的防爆性能,在運行過程中,重視機械設備的安全隱患問題,采取有效措施,做到防患于未然,從而為工程機械安全、穩定運行提供保障。
2遠程監控與智能化系統基礎功能
(1)機械緊急保護功能。礦山工程機械長期運行中,容易發生老化與磨損現象,引起機器故障,遠程監控與智能化系統的應用,可在運行檢修人員采取措施前,緊急停止系統運行,保護設備安全,縮減維修時間,節省維修成本。(2)統一管理。根據GPS定位,明確檢測工程機械設備位置,并將該信息傳送到用戶中心,以便能夠實時掌握機械運行狀況。這在一定程度上可促使系統管理能力不斷提高[2]。(3)售后服務質量得到提升。用戶機械一旦發生故障,借助GSM網絡上傳工程機械設備的故障原因,并做好全面分析與處理,為用戶提供處理措施,節省維修時間。(4)反饋性能參數。通過系統設定,可定期利用網絡獲得工程機械運行參數相關分析數據。在此基礎上,可對存在的問題及時采取有效措施,解決安全隱患,從而為設備改善及創新提供技術保障,產品市場競爭力也可不斷提高。礦山工程機械監控中,集散型分布式處理結構是主要結構形式,主要包含:地面中心站、控制執行裝置、傳感器、圖形處理基站、集線器、遠程控制終端、測振及測溫智能化設備等。其中在整個礦山工程機械安全監控系統中,監控中心站是核心,其監控軟件可進行調度系統、設備組態、配置定義、數據通信、處理及共享等任務。監控分站工程主要體現為實時采集數據、預處理、報警、控制及數據通信等。監控系統中心站設計形式主要包含通信協議及交互連接等[3]。配置接口通過請求與更新兩種數據方法,實現動態數據庫與外界的交互連接。配置接口可設計不同配置程序,確保滿足用戶不同系統需求。該配置接口的主要程序配置為:首先利用參數傳遞,為動態數據庫發送數據請求,再由動態數據庫處理所傳遞的參數,并為請求者反饋核實后的數據。當配置程序修改配置后,可利用數據更新方法在動態數據庫更新配置。因此選煤廠遠程安全監控系統中,通過配置接口,可進行數據庫、分站類型及模擬量等不同配置程序功能設計[4]。
3系統技術指標參數
礦山工程機械遠程監控與智能化系統設計中主要設計參數為:①溫度:工作溫度保持為-20~50℃;存儲溫度保持為-25~70℃;②電源:系統電源功率低于60W,交變濕熱不低于95%(30~60℃);③重量:部件重量低于12kg;④工作時間:無故障平均工作時間不低于2000h。在子系統影響下,有效處理分析測溫及測振等智能儀表數據,確保系統運行更加安全可靠。同時,GPRS無線網絡運輸要采用三級網絡控制系統,一層為設備層,包含現場設備、傳感器及儀表等;二層為控制層,包含PLC系統與控制箱柜;三層為信息監控層,包含工業交換機、計算機、視頻服務器等。
4遠程監控與智能化系統技術應用分析
礦山工程機械運行中,遠程監控與智能化系統應用兩層網絡結構,底層網絡采用CAN總線技術;上層網絡選用GPRS傳輸技術。底層系統利用傳感器為CAN總線傳輸各類參數,再將其傳送到監測分析嵌入系統。(1)工程機械性能檢測與分析系統。該系統主要是處理相關數據信息,在綜合評測工程機械整體運行情況后,便于設備操作人員準確掌握機械使用性能。在實際檢測中,如果性能參數發生問題,可利用緊急系統對工程機械進行快速保護。監測分析性能參數主要包含:工程機械發動機轉速、運行時間、機油與脂溫度、輸出電流電壓等。只有及時評測這些參數,才能確保系統運行更加穩定。利用GPRS網絡傳輸,將礦山工程機械運行性能檢測數據傳輸到信息化系統中,以便檢修人員準確掌握其運行情況,利用GPS定位模塊對機械工作位置進行準確定位,及時檢測設備是否偏離中心,從而及時進行修復;如果機械損害嚴重,就要采取自動斷電、暫停運行等強行保護措施,以防損害范圍擴大[5]。(2)人機頁面系統。礦山工程機械運行中,遠程監控與智能化系統采用信息化對接的方式,檢修人員可利用信息化系統實時查看工程機械運行情況,該頁面操作方便、包含大量信息,符合機械設備生產環境使用需求。檢修人員可以查詢其相應性能參數,并接收遠程信息化系統傳送的報警信息。另外,在此頁面上,操作人員還可及時掌握報警、機械損壞及位置等相關信息。
十年蟄伏,送來了創業板,隨同創業板一起送來的還有79個優秀的項目(截至4月23日),在這些如同“超女”選拔般層層篩選出來的優秀企業中,有一個企業格外耀眼,它就是吉峰農機。
吉峰農機于2009年10月30日作為首家農業概念股登陸創業板,根據首批28家創業板公司披露的財務指標顯示,吉峰農機2006年至2008年營業利潤復合增長率高達338.33%,成長性位居28家公司首位;就近三年的營業收入復合增長率而言,吉峰農機也達55.41%,遠高于28家公司34.03%的均值。
無獨有偶,2010年3月4日農業部、財政部聯合印發的《2010年農業機械購置補貼實施指導意見》,也似春雨一場,為整個農業機械行業注入了新的活力。中國作為世界糧食大國,用其占世界7%的耕地養活了世界22%的人口,糧食產量從1949年的1.13億噸增長到2009年的5.3億噸,中國的農用機械行業正在默默的成長和發展。
小行業大市場
“天上飛機,地上收割機”,這句老話形象說明了農業機械的復雜性和技術性,也從一個側面說明了收割機這個具有技術含量的設備在農業生產中不可或缺的地位。
針對中國的地理環境,北方地形相對平坦,適應大型機械作業,農業生產以種植小麥、玉米為主,機械化作業率在75%以上,大型農機在北方得到比較充分的應用;而在南方,以丘陵、山地地形為主,不適合大型機械作業,農業生產以種植水稻為主,機械化作業率在25%以下,農機在南方地區還沒有得到很好的應用。
正因如此,適用于北方平原、平坦地區的大型農機發展的較為迅速,而適用于南方山區、丘陵地區的小型農機還沒有得到普遍推廣使用。“北大南小,地域性明顯”,這就是中國獨特的地理條件造就的農業機械特征。
中國農業機械研發制造企業有幾千家之多,具有規模和影響力的大約為幾十家。農業機械多集中在耕、種、收、噴灌、運輸等幾大類,適用作物則主要集中在小麥、玉米、水稻少數幾個品種。在如此的行業特征下,中國的農機保持了穩定、快速、協調的發展,2007年全國農機工業總產值實現1500億元,同比增長18%,利潤總額突破70億元,同比增長38%以上。2008年,中國農機工業總產值首次突破1910億元.增速達到27.33%,而2009年這兩個數字分別達到2265億元和18.5%。
農業機械行業的快速增長,也使得相關企業在資本市場上有著不錯的表現。據不完全統計,農業機械概念股在深滬兩地上市企業有十余家,其中常柴股份有限公司作為中國農機行業最大的生產中小功率柴油機的廠家是全國農機行業第一家上市公司,其2009年利潤總額達到26822.06萬元;悅達投資作為拖拉機行業的龍頭,其2009年9月利潤總額26442.27萬元,與去年同期的15279.26萬元相比增長73.06%。
“近年來農機工業產值的快速增長,使得農民和農機使用組織對于農業機械的需求得到了激發,農業機械行業將迎來一個新的發展期。”合眾資本主管合伙人陳立輝說。
小政策大扶持
中國作為世界上農業機械生產和消費大國,每年的農業機械生產量、銷售量和市場總保有量均居世界前列。自1993年《中華人民共和國農業技術推廣法》頒布以來,國家接二連三的出臺并完善農業機械相關法律,其目的就是促進農機產業快速健康的發展。
2004年正式頒布并實施的《中華人民共和國農業機械化促進法》明確指出:“中央財政、省級財政應當分別安排專項資金,對農民和農業生產經營組織購買國家支持推廣的先進適用的農業機械給予補貼。”
2005年2月25日,國家農業部、財政部聯合出臺的《農業機械購置補貼專項資金使用管理執行辦法》,以及同年8月1日,農業部會同財政部和國家發展和改革委員會制定出臺的《國家支持推廣的農業機械產品目錄管理辦法》先后對國家農機購置補貼政策的具體執行進一步以部門法規形式予以確立。
2009年農業部、財政部聯合制定了國家《2009年農業機械購置補貼實施方案》,各省農機主管部門與同級財政部門可根據方案要求提出本年度省域內實施縣名單和資金指標分配意見。
除了文字上的支持之外,國家“真金白銀”的資金扶持也在逐年增加。從2004年7000萬元補貼資金增加到2009年的130億元補貼資金;從2004年66個縣的農機購置補貼范圍,到如今涵蓋全國所有的農牧業縣和所有農場;從9大類18小類的補貼機具種類擴大到12大類38小類,包括所有主要糧食生產機械……每一個數據都展現了國家對于農機產業的扶持。
國家“煞費苦心”的付出,在產值回報上也有所體現。有資料顯示,截至2008年底,中央財政補貼農機資金69.7億元,拉動農機銷售產值443億元,南此計算,國家投入1億元可直接帶動農機工業銷售產值5.35億元,那么國家2010年投入130億元,可直接拉動農機工業銷售產值825.5億元。
除此之外,國家在提高農機企業的生產經營環境方面,也加大了力度。比如加快農機行業標準的制定、修訂步伐;推進和規范農機實驗鑒定工作,著重農機化教育的培養,加快引進農機管理、技術研發等人才,推動農機流通企業打造優質營銷網絡等。
小投資大回報
在VC與PE日漸活躍、投資風險逐漸加大的今天,越來越多的投資人希望尋找“避風”和“保暖”行業,農業作為傳統產業在眾多行業中脫穎而出,農業投資熱在業界已悄然升溫。農業機械作為農業領域里投資壁壘比較低的行業,自然受到了眾多投資者的青睞。
2009年明,昆吾九鼎投資管理有限.公司(以下簡稱為九鼎投資)與四川吉峰農機連鎖股份有限公司(以下簡稱為吉峰農機)正式簽署了涉及4000萬元的投資入股協議。時隔短短半年,九鼎投資就因吉峰農機上市創業板大賺2.7億元。九鼎投資執行總裁趙忠義表示:“吉峰農機連鎖經營的特色以及快速增長的盈利模式是九鼎投資最看重的地方。”
同時,九鼎投資執行總裁蔡蕾在公開場合也總結了現代農業成為資本追逐的原因,即產業規模巨大、資本的進退等市場機制日益健全、農業產業發展明顯滯后于其他產業、技術進步和模式創新層出不窮,以及國家大力的扶持態度,這種種必將導致農業,包括農業機械成為投資機構的搖籃。
不光本土的PE資金看重農業機械這個尚在成長中的行業,法國的風險投資機構亦向農業機械企業拋出了橄欖枝。2008年初,法國最大的風險投資機構的中國基金Venteeh China聯合招商和騰、光速創投向廣西開元機器制造有限
責任公司(以下簡稱為開元機器)注資數億元。開元機器是一家成立于2005年10月,定位于小型農業機械、工程機械、礦山機械整機的研發、生產制造和銷售的企業,年產小型農機1萬臺,主導產品有小型液壓挖掘機、微型水稻收割機、微耕機、小型煤巷掘進機等。
Venteeh china合伙人郭佳在談到當時投資開元機器的原因時表示:“開元具有較強的產品研發能力,生產各系列產品均擁有自主知識產權,加上開元的產品是國內第一家有效克服市場上現有機型笨重、轉移困難、購置投入大、性價比不高等不足,以其輕巧靈活、性價比出眾廣受歡迎的企業,因此其產品更具有競爭優勢。”
郭佳還指出,中國地域廣闊、地理復雜。歐美領先的大型協作式機械往往不能勝任實際需求。雖然開元機器是一個新創立的公司,但其在小型機械方面十幾年的積累,會令其有機會在農機領域快步前進。
從吉峰農機上市的角度,郭佳也給出了自己的觀點:“吉峰農機以農機分銷的商業模式首發上市,反映了中國農機行業快速發展的愿望,也符合中國市場的普遍特性,即銷售先行,產品跟進。吉峰農機的上市為該行業專注于產品研發的公司開了個好頭。”她認為當銷售網絡健全之后,市場的競爭重心就會轉到產品和質量上,因此投資者需要對產品研發類的公司抱有更長遠的期望和更多的耐心。
小問題大前景
由于國家支持政策的逐步出臺,加上資本市場的青睞,以及農民購機熱潮的高漲,使中國農機工業生產經營繼續保持較快的增長態勢,呈現出良好的開端。在一片的叫好聲中,冷靜對待農業機械行業存在的問題也是必要的。
首先,農業機械化程度受到限制。雖然中國的農業行業有著較大的發展,但是與真正的農業機械化還有很大的差距,與國外發達國家相比差距更加懸殊。中國目前的農業機械化水平才剛剛進入綜合農機化率40%以上的中級階段,這大概相當于美國1960年、日本1947年和韓國1972年的水平。開元機器創始人兼CEO范達林認為,“中國的發展都是從學習歐、美、日開始的,雖然距離生產強國還有相當差距,但機械制造業在中國本土一定會獲得充分的發展,農業機械也必然會走上快速發展之路。”
中國的農業機械在設計觀念、設計產業化、設計的合理性以及質量控制和售后服務方面,都有著很多的不足。市場上基本以低水平、低技術含量的重復投入和研發為主,造成市場上惡性價格競爭、品牌混雜、重復生產等問題。“重視技術研發、重視制造工藝水平、提升產品技術含量是農業機械行業獲得持續發展最重要環節。”范達林表示。
其次,外來巨頭侵蝕本土農機企業。2009年11月,美國農機巨頭愛科集團在江蘇常州投入1000萬美元建立生產基地。據悉,其未來將計劃投資1億美元,使中國成為其在全球的生產銷售基地。愛科集團高級副總裁Hubertus在公開場合表示,中國農業增速以超過兩位數的增長勢頭持續增長,但與其對應的機械化程度還相對落后,這正是中國農機市場的潛力所在。
愛科集團的進入并不是個個案,早在2006年,日本農機巨頭久保田公司便在蘇州建廠,目前其半喂入式聯合收割機已經占據75%的中國市場份額;約翰?迪爾作為全球排名第二的農機企業,也在2007年收購了寧波奔野拖拉機有限公司。據悉,在中國的拖拉機行業中,占全國總產量90%的八家農機企業中,已有一半被外資并購或控股。
面對國外巨頭搶灘中國農機市場的狀況,國內的農機企業也有自己的生存機會。不同的地域、不同的農作物品種、不同的作業環節等各因素,客觀要求農用機械突出個性化、多元化,國外農機企業巨頭很多產品來到中國出現水土不服。
“國外農機企業巨頭的研發往往在國外,其及時性、針對性比本土企業稍顯遜色,中國的本土企業更容易做出適合本土使用的產品,發展機遇還是很多的。”范達林說,‘雖然國家在政策扶持上沒有針對民營企業、國營企業有側重,但本土企業的產品適用性、針對性、及時性加上成本優勢,性價比更高。”