一、国内外主流供液系统
国外主流供液系统主要有3家：英国雷波（RMI）、德国卡马特（KAMAT）和豪辛柯（Hauhinco）。三家系统在硬件设备、结构功能上大同小异、各有千秋，其乳化液泵设计制造水平和发展方向一直处于行业领先水平，控制系统也代表了国际乳化液泵站控制系统的整体水平。
1.雷波供液系统
目前国内使用的RMI泵站控制系统基于CANBUS总线设计，采用分布式对4台乳化泵和1个乳化液箱进行控制和检测。该系统可设置为2种模式（自动和手动），自动模式下可实现集中控制（控制台集控），手动模式下可实现就地控制。乳化液箱通过控制注液电磁阀开关利用混液器液力驱动完成固定浓度的乳化液配制。
为适应大采高工作面，雷波研制推出了雷波压力系统（RMI Pressure Systems），其中乳化液泵使用五柱塞代替传统的三柱塞，使单台泵达到更大的流量(340-1080l/min)和更高的压力(19-100MPa)，高压力大流量泵在压力稳定性、维护要求、噪声方面更有优势，更适合用于多尘环境或更恶劣的环境，雷波压力系统通过减少电机的规模，提高可靠性和整体效率，节省功耗可以达到40%，减少停机时间和维护时间，该系统均衡考虑节能与泵寿命，达到利润最大化。
2.卡马特供液系统
目前国内使用的KAMAT供液控制系统基于BUS总线，采用分布式可实现对4台乳化泵、2台预增压泵和2个乳化液箱进行控制和检测。每台乳化液泵的控制回路中装备有一个电动卸载阀和一个弹簧加载溢流阀。每1个液箱有1个离心预增压泵以提供4台乳化液泵中的2台乳化液。
系统控制模式主要分为：①集中控制；②本地控制；③急停控制；④闭锁控制；⑤单点控制，每台泵可在控制台或者本地进行手动控制。乳化液箱完成乳化液配制功能：清水通过混液器自动配制乳化液，浓度通过齿轮设定。系统设有上位机，可进行参数设置和系统运行监测显示。
为适应工作面推进速度的提升，卡玛特研制出更加稳定的大流量（641-1360L/Min）高压力（36-42MPa）乳化液泵，凭借传动系统柔软的悬挂将振动和噪音最小化，并且配备了可平滑动作的卸载阀，可卸载最大流量为1500 L/min和压力50 MPa。此外，卡玛特作为乳化液泵使用变频器的先驱者，利用变频技术根据工作面用液量变化及时调整泵的转速。卡玛特在乳化液配制系统中使用包括PH值和电导率的乳化液质量监控，保证合理的PH值和电导率，避免乳化液中滋生细菌，对系统造成危害。
3.豪辛柯供液系统
Hauhinco泵站控制系统采用集散式控制对设备进行集中控制与管理，将所有的控制点和检测点直接与电缆连接到控制台的控制单元上，在本地无法对设备进行就地控制。系统对4台乳化泵和1个乳化液箱进行控制和检测，控制模式分为单泵控制和成组控制。同时系统设置了高压反冲洗过滤站，进行远程控制。
为适应远程高压供液，豪辛柯研制了Hy Pres管路系统。该系统降低了管路压力损失，比高压胶管更具有优势，可使远程高压供液距离达到4000米，不仅解决了大部分井下长距离供液难题，而且也提高了工作面的生产效率。
4.国内供液系统
国内现有众多的厂商生产和研发工作面供液系统，如潞安华亿、三一重工、南京六合、无锡煤机、山东博山以及北京天玛公司等等。国内自主研制的乳化液泵与国外最高水平略有差距，额定流量和压力只能达到500L/min、40MPa的技术参数，近年来实现了630L/min、40MPa的技术突破。但国内各个厂商在控制架构和设备配置方面取长补短，开发出更适应中国煤炭行业的功能结构。根据国内大部分综采工作面需求，国内供液系统基本采用与国外相同的多泵多箱设备配置，采用分布式控制架构，分别设置控制主站、供液分站、乳化液配制分站等，完成供液和乳化液配制功能。
与国外不同的是，国内供液系统大多配置了变频器，采用变频一拖多的驱动方式，不仅实现乳化液泵组软起动，而且可通过变频改变泵转速，实现供液流量的无级调节。国内在乳化液配制功能方面，在国外纯机械配液装置的基础上，改进结构，并加入电气控制环节，使乳化液配制浓度既可调又精确。国内水质问题较为突出，直接影响供液系统的可靠性和使用寿命。因此国内供液系统根据井下水质情况配备水处理分站，保障工作面用水质量。不仅如此，国内部分供液系统还加配了一台变频控制的小流量乳化液泵（一般为80L/min），不仅可在工作面停产时保障支架的零星用液操作，而且可提高供液流量的调节精度。
综上所述，国外供液系统主要侧重于研究开发新型大流量高压力乳化液泵或管路材料，旨在提高设备机械性能，但在系统控制单元方面关注较少，控制功能的改进优化发展较慢。而国内供液系统尽管在设备材料和机械技术方面比国外落后，但在控制单元和功能配制方面，国内水平较国外更为突出。
二、泵站多参量动态在线监测诊断技术
泵站作为综采集成供液系统的关键，其良好的运行状态，是综采工作面安全、高效生产的必要保障。泵站本身是集机、电、液为一体的复杂系统，潜在故障点多，故障模式多样化，因此依靠常规的状态参量监测，无法准确地预防或诊断。随着计算机技术、信号处理技术、数据传输技术的发展，多参量、多通道信息融合的在线监测技术，是泵站综合性、智能化监测诊断的发展方向。
1.常规运行状态参量在线监测技术。泵站常规运行状态参量的在线监测技术，是综采集成供液系统的智能监测诊断系统中的最根本、最关键的技术。泵站的运行状态参量主要包括减速箱内油液的油温、油压和油位，泵站进口压力、泵站出口压力、流量及吸液箱内液温等方面。这些运动状态参量的在线监测，主要依靠各种传感器将各状态参量的数据同步传至综采集成供液系统的智能监测诊断系统中，通过与预先设定允许工作门槛值的实时对比，来判断或诊断泵站运行的健康性，同时能够提供报警和自动停机保护等功能。
2.振动噪声在线监测诊断技术。泵站系统包含了电动机高速旋转运动、曲轴低速重载旋转运动、连杆－滑块－柱塞机构往复运动、吸排液阀非线性运动等一系列复杂的运动模式。振动噪声在线监测是被广泛应用的综合故障诊断分析方法，是分析复杂系统故障的有效手段。振动噪声的在线监测诊断，一般是通过传感器，将振动或噪声等表征机械状态的特征参量转化为电信号，经过放大采集、信号处理和分析后，对故障信息或故障零部件进行报警或诊断。在泵站振动噪声在线监测方面，国内许多学者进行了大量的理论探索研究。例如，有文献介绍了振动功率谱分析技术在诊断泵站斜齿轮齿面点蚀、剥落故障方面的应用；有文献设计了一套以可编程低波滤波器为核心装置，采用数字信号积分处理方法的泵站滚动轴承在线监测设备；有文献应用小波包频带能量特征提取技术，对由于泵站曲柄轴瓦剧烈磨损所产生的高频带能量进行了识别和分析；结合能量模型、粗集理论、小波神经网络理论、声卡数据采集技术等一系列现代信号处理方法和理论，在泵站吸排液阀故障诊断方面得到良好的应用。
3.油液在线监控技术。油液在线监控技术作为机械故障诊断的关键方法之一，被广泛应用。油液监测通过对润滑油的污染度、磨损颗粒以及润滑油的理化性能进行监测分析，达到判定或预测设备运行状态或潜在故障的判定依据。目前，随着传感器技术、数据通信技术、信息融合技术的发展，在线油液监测诊断技术得到快速发展，诊断精度也显著加强。泵站减速传动系统作为集成供液系统的核心动力部件，曲柄滑动轴承、滑块－滑块孔摩擦副、齿轮传动副等方面的磨损难以避免，对油液磨损颗粒的监测，是判断泵站传动系统健康状态最关键和最有效的手段。由于井下落煤、粉尘情况严重，污染物侵入环节较多，因此油液污染物的监测也是非常重要的环节。另外，油液的乳化、气泡或水分增高，都将弱化油液润滑性能，有可能加速旋转和传动部件的磨损，因此对油液的理化性能的检测也具有重要意义。
目前，油液磨损颗粒在线监测常用的方法为磁塞分析法，通过对信号式磁性过滤器上磨损颗粒堆积程度的信号分析，对设备的磨损情况进行判断，但该方法对零部件早期磨损的预判能力弱，且对不同磨损颗粒的辨别精度低，因此已经不能够满足油液在线诊断智能化发展的需求。
当前，较为先进的油液磨损颗粒在线监测技术主要有在线铁谱分析法、磨粒图像检测法、在线光谱分析法、X射线在线能谱分析法等，均能较精确地判断油液磨损颗粒的组成成分和含量，对设备各元部件磨损情况能够有较准确的判断;油液污染度的在线监测，主要应用光栅传感技术，通过油液悬浮物对光散射、吸收的形式，对颗粒粒度进行在线检测，具有较高的应用价值;油液的理化性能可依靠介电常数电容传感器、含水率变送器、微波谐振水分传感器、黏度传感器、超声波密度传感器等高精端传感器，对油液的品质进行全面系统的分析，从而达到准确评估油液润滑性能的目的。
三、乳化液浓度在线监测技术
综采集成供液系统的工作介质，即乳化液，一般由5%的乳化油和95%的水混合而成。乳化液的浓度直接影响综采液压系统各部分的性能、寿命及生产成本，因此乳化液浓度的在线监测技术，是保证综采集成供液系统乳化液自动配比功能的重要环节，也是保证综采液压系统可靠运行的先决条件。目前，国内外常见的乳化液浓度在线监测方法，主要包括阻容法、电磁波法、光学法、超声波法、密度法等方法。阻容法是通过对乳化液的介电常数、电阻率的实时测量来同步推算乳化液浓度; 电磁波法、光学法和超声波法是基于乳化液浓度对于电磁波的衰减程度，对可见光透光或折射程度，以及对超声波的衰减率或传输速率的影响来反映浓度的变化;密度法则是通过监测乳化液密度来测算乳化液的浓度。
四、过滤系统纳污量监测技术
提高乳化液的清洁度对于保证液压系统各元部件的可靠性，提高综采液压系统效率方面具有重要意义。多级过滤体系作为综采集成供液系统清洁度保证的重要组成部分，通常由进水洗过滤器、高压过滤站、回液过滤器等过滤元部件组成。为了防止滤芯的堵塞，过滤元部件普遍具有自动反冲洗功能，而对过滤系统纳污度的监测，为自动反冲洗提供判定依据，延长滤芯寿命。国内外综采集成供液系统均采用压差监测法，即通过监测过滤系统进液和出液压力差值，对过滤系统中污染度进行在线监测。随着高精端压差传感器，不断地发展和应用，弥补了压差监测法测量精度低、响应速度慢等缺点。
五、视频监测监控技术
综采集成供液系统作为工作面采场外最重要的设备之一，通过应用智能化视频监控技术，对系统的总体运行状态、爆管监测及故障应急处理，均具有重要意义，也是无人化开采发展的必经环节。
视频监控技术在综采集成供液系统应用方面，需要重点进行摄像仪安装位置的优化研究，通过优化既能满足全方位监控集成供液系统运行状态的需求，又能节省安装数量，提高视频数据的传输效率，提高监控的实时性。
六、智能供液系统监测技术难点
综采集成供液系统智能监控和故障诊断技术，虽然在准确性、可靠性等方面获得了较大进步，然而仍然存在着一些关键技术难点，制约着该技术的发展和商业化应用，具体主要包括以下4个方面。
1.关键元部件的故障监测诊断技术尚未攻克
目前，综采集成供液系统中最严重且最难修复的故障，均来自泵站传动系统的故障，例如曲轴连杆断裂、轴瓦烧瓦抱死、滑块磨损拉缸等，而这些故障起因，如材料疲劳、混合摩擦、机械冲击等，其随机性、模糊性和非线性很强，因此现有的故障分析诊断理论也不能完全解决这些问题。
2.泵站各元部件所受激励力频率范围广，难以识别
泵站机械结构和运动状态均比较复杂，既包含旋转运动引起的激励力，又有往复运动产生的激励力，还包括高压高速流体产生的振动源，因此为振动信号处理和分析带来了很大难度。
3.泵站各部分的振动信号强耦合性
综采集成供液系统的泵站多采用三缸或五缸卧式结构，相邻缸体的间距小，零部件结构相同，因此各缸内运动部件的特征信号相互耦合，相互干扰，难以区分。
4.系统诊断功能智能化程度有待提高
目前，综采集成供液系统的故障诊断功能，仅对简单故障依靠历史经验数据或是通过传感器预先设定的报警或停机门槛值，对系统中各元部件进行初级的故障诊断或预判。然而，综采集成供液系统实际出现的故障均较为复杂，特征信息不易提取，因此应用现代化的分析技术、方法和理论，对故障进行多信息、多通道的智能专家诊断是亟待解决的技术难题。
七、智能供液系统监测技术发展展望
高速发展的现代测控技术、现代数学理论和现代信号处理方法，为解决综采集成供液系统智能监测和故障诊断技术的难题，提供了有效的工具。未来综采集成供液系统智能监测和故障诊断系统发展方向将主要是建立智能专家系统。
具体实现方式如下:通过不断增加监测参量的种类和数量，以数据挖掘技术、数据融合技术为基础，扩充基本数据层的容量;中间层实现在数据层中提取有效信息源，并根据现代信号处理方法，对特征信息进行分类、聚集、压缩和整合，最大限度地提供决策层所需特征信息;最终在人工智能技术的基础上，建立作为决策层的专家系统，能够对综采集成供液系统的系统和各子系统的故障潜伏期进行预判断，并对系统和各子系统的零部件进行智能化生命周期管理，真正做到无人化监控、管理综采集成供液系统。
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