王素玲

摘要：伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也突飛猛進(jìn)，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭，尤其是近些年來電子信息技術(shù)獲得了極大的提升，并對相關(guān)行業(yè)發(fā)展起到了良好的促進(jìn)作用，現(xiàn)在煤礦生產(chǎn)過程中單片機(jī)的應(yīng)用越來越普遍，大大提升了煤礦開采效率，而且還有效控制和降低了人工成本的投入，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。而且在煤礦生產(chǎn)過程當(dāng)中利用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，還有效控制了人為因素造成的風(fēng)險(xiǎn)隱患，對于傳統(tǒng)煤礦生產(chǎn)而言是一種傳統(tǒng)技術(shù)上的新革命。下文首先分析何為單片機(jī)，同時(shí)分析了單片機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀，和單片機(jī)具有的科學(xué)性，以及在提升效率方面的作用進(jìn)行深入探討，希望能為煤礦企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際提供一定的參考作用，推動(dòng)煤礦企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：單片機(jī);煤礦電氣自動(dòng)化;應(yīng)用

0 ?引言

當(dāng)前，經(jīng)濟(jì)社會(huì)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭，科學(xué)技術(shù)也在日新月異，煤礦生產(chǎn)過程中應(yīng)用的技術(shù)也在不斷革新，過去傳統(tǒng)人工作業(yè)模式逐漸被機(jī)械設(shè)備所取代，而且當(dāng)前機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化以及信息化水平越來越高，煤礦電氣自動(dòng)化發(fā)展到一個(gè)新的高度。機(jī)器化是自動(dòng)化的前提條件，而自動(dòng)化對于信息化發(fā)展也起到了重要的促進(jìn)作用，現(xiàn)已成為煤礦生產(chǎn)的中堅(jiān)力量?，F(xiàn)在一些煤礦發(fā)達(dá)國家，煤礦采煤自動(dòng)化水平越來越高，而且煤礦生產(chǎn)實(shí)際監(jiān)控與保護(hù)系統(tǒng)越來越完善，不僅在掘進(jìn)工作面和采煤工作面，還有排水供電等方面都相應(yīng)的設(shè)置了微處理器，并且還配備了完善的監(jiān)控與保護(hù)系統(tǒng)。對煤礦安全生產(chǎn)具有非常重要的意義。當(dāng)前社會(huì)發(fā)展信息化時(shí)代，自動(dòng)化水平越來越高，而且正在邁入網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展方向。我國煤礦自動(dòng)化發(fā)展于20世紀(jì)初期，機(jī)電一體化逐漸應(yīng)用于煤礦開采實(shí)際，但是，相較于一些發(fā)達(dá)國家，在煤礦電氣自動(dòng)化方面，我國還存在很大不足，亟待進(jìn)行改進(jìn)與提升。

1 ?單片機(jī)與煤礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)

隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，單片機(jī)也獲得了極大的提升，單片機(jī)是一種微型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。通過中央處理器進(jìn)行作業(yè)，同時(shí)和計(jì)時(shí)器、定時(shí)器以及儲(chǔ)存器等共同開展工作，有效連接輸入和輸出兩端，形成微型的電路集成芯片。伴隨單片機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展與推廣應(yīng)用，目前在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用，并大大提升了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化與智能化水平。

進(jìn)入新時(shí)代以來，煤礦生產(chǎn)面臨的環(huán)境也發(fā)生了很大變化，信息化與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)得到了普及應(yīng)用，在煤礦電氣自動(dòng)化發(fā)展過程中新技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍，特別是單片機(jī)的應(yīng)用，使過去陳舊設(shè)備存在的不足得到了有效克服。而且在采煤過程當(dāng)中，利用單片機(jī)具有的通信功能以及漏電閉鎖功能，對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行多方面采集與傳輸，構(gòu)建自動(dòng)化交互平臺(tái)，對于數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行自動(dòng)化處理，同時(shí)還能和相關(guān)微電子技術(shù)充分結(jié)合，能夠全面的禁行區(qū)域監(jiān)控，對故障展開精準(zhǔn)性的排查，避免過多的能源消耗，使電氣設(shè)備智能化以及自動(dòng)化水平獲得了極大的提升。

2 ?單片機(jī)的基本原理及選型

2.1 單片機(jī)的基本原理

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機(jī)應(yīng)用越來越普遍，在煤礦生產(chǎn)過程當(dāng)中應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)，對井下電氣設(shè)備具有重要的監(jiān)控和保護(hù)作用。利用單片機(jī)可以對檢測的電信號進(jìn)行全面收集，并對其進(jìn)行電壓信號轉(zhuǎn)化，并對這些信號進(jìn)行放大，轉(zhuǎn)變?yōu)?.5伏的電壓信號，并向CPU進(jìn)行傳輸，借助CPU系統(tǒng)M把電壓信號進(jìn)行數(shù)字信號轉(zhuǎn)化，同時(shí)利用電腦處理相關(guān)數(shù)據(jù)，并利用電腦顯示屏進(jìn)行顯示，總線在緩沖驅(qū)動(dòng)器后，做出閉鎖信號，斷開繼電器連接。

2.2 煤礦電氣設(shè)備中單片機(jī)選型

2.2.1 PIC單片機(jī)特點(diǎn)

應(yīng)當(dāng)充分考慮環(huán)境情況，對單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，根據(jù)環(huán)境條件來對單片機(jī)進(jìn)行選擇，這是煤礦電氣自動(dòng)化控制過程中應(yīng)用單片機(jī)的重要前提。PIC系列是煤礦生產(chǎn)過程當(dāng)中電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用的主要單片機(jī)類型，不僅具有良好的防漏電作用，防水效果也非常突出，同時(shí)，具體應(yīng)用時(shí)還能有效提升有用功，不必利用其他設(shè)備對負(fù)載LED進(jìn)行輔助。在降低能耗以及抗干擾方面，PIC單片機(jī)也發(fā)揮著重要的作用。

2.2.2 PIC單片機(jī)在煤礦電氣設(shè)備中的應(yīng)用

現(xiàn)如今，伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷提升，煤礦控制自動(dòng)化也突飛猛進(jìn)，控制自動(dòng)化在煤礦生產(chǎn)實(shí)際的應(yīng)用越發(fā)普遍起來，在煤礦電氣設(shè)備當(dāng)中，應(yīng)用PLC單片機(jī)，使得煤礦生產(chǎn)效率得到大幅提升，而且各項(xiàng)技術(shù)兼容性獲得了巨大發(fā)展，所以在煤礦生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)當(dāng)大力應(yīng)用PLC單片機(jī)，這樣能夠促進(jìn)煤礦開采效益的不斷提升。

3 ?單片機(jī)在煤礦電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

3.1 漏電保護(hù)

在煤礦開采實(shí)際應(yīng)用單片機(jī)，能夠有效控制和減少煤礦生產(chǎn)實(shí)際產(chǎn)生的漏電情況，更好地保證煤礦安全生產(chǎn)，為了更好的保證煤礦井下施工安全性，確保低壓漏電保護(hù)也是非常重要的，過去的漏電保護(hù)措施主要為分立元件為主，對于現(xiàn)代開采技術(shù)造成一定影響。而在煤礦開采實(shí)際應(yīng)用單片機(jī)系統(tǒng)，使過去漏電保護(hù)存在的不足，得到了有效解決。而且具有極高的智能化程度，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成檢測工作，檢測精度也非常的高。有效解決漏電因素下造成的停電范圍。

3.2 風(fēng)電閉鎖

信號輸入電路和信號采集處理電路是風(fēng)電閉鎖裝置的重要組成，而整流電路以及比較電路，二者共同組成信號處理電路。在煤礦開采實(shí)際風(fēng)機(jī)作用是為井下進(jìn)行輸氣，在煤礦生產(chǎn)實(shí)際為了確保，井下工作人員的人身安全，推動(dòng)煤礦開采工作的順利進(jìn)行，必須要控制好井下的風(fēng)壓和風(fēng)速，所以，在煤礦開采過程當(dāng)中風(fēng)機(jī)發(fā)揮的作用非常巨大。而為了保證足夠的分量，需要較大電流驅(qū)動(dòng)電機(jī)，將單片機(jī)應(yīng)用于風(fēng)電閉鎖系統(tǒng)內(nèi)，在對風(fēng)流量參數(shù)進(jìn)行間接獲得的同時(shí)，還可使其形成大電流開關(guān)信號，進(jìn)一步提升遠(yuǎn)程傳輸效果。同時(shí)相較于其他調(diào)節(jié)裝置，單片機(jī)對其進(jìn)行改造之后，還大大提高了風(fēng)電閉鎖系統(tǒng)的控制精度，增強(qiáng)其可靠性，同時(shí)成本較低。在煤礦井下配電技術(shù)當(dāng)中瓦斯電閉鎖發(fā)揮著重要的作用，此項(xiàng)技術(shù)有效結(jié)合那短路器以及電子瓦斯?jié)舛?，使礦井內(nèi)部實(shí)際需求得到了極大滿足。在瓦斯電閉鎖中，單片機(jī)的應(yīng)用作用巨大，如果出現(xiàn)瓦斯超標(biāo)后，電源會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)切斷，控制和降低井下瓦斯?jié)舛?，避免瓦斯事故的發(fā)生，當(dāng)濃度降到正常范圍以下之后，系統(tǒng)會(huì)轉(zhuǎn)為送電狀態(tài)，保證煤礦的正常生產(chǎn)。

3.3 井下安全監(jiān)控

煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)具有很大的安全隱患，確保工作人員人身安全是重中之重，所以，提高井下作業(yè)安全管理水平顯得更加重要起來。將電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用于煤礦井下生產(chǎn)實(shí)際，應(yīng)當(dāng)確保各個(gè)環(huán)節(jié)都能達(dá)到良好的控制效果，有問題存在必須要迅速處理，增強(qiáng)煤礦井下安全生產(chǎn)系數(shù)。對煤礦設(shè)備加強(qiáng)檢修，科學(xué)合理地維護(hù)煤礦井下設(shè)備以及零部件，需要更換時(shí)及時(shí)進(jìn)行更換，提高機(jī)械設(shè)備的維護(hù)管理水平，對機(jī)器設(shè)備加強(qiáng)監(jiān)測。而且井下有著非常復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境，給工作人員人身安全帶來很大威脅。特別是井下生產(chǎn)過程當(dāng)中產(chǎn)生的有毒氣體，工作人員很難對其進(jìn)行判斷，吸入體內(nèi)對身體造成嚴(yán)重危害。因此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)井下工作人員作業(yè)環(huán)境管理與優(yōu)化，檢測井下有毒有害氣體，超過正常范圍必須要及時(shí)處理。在煤礦井下作業(yè)環(huán)境中，應(yīng)用單片機(jī)能夠達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測的效果，根據(jù)預(yù)設(shè)指標(biāo)進(jìn)行報(bào)警，警示工作人員，采取有效措施進(jìn)行解決。所以在煤礦井下生產(chǎn)過程。應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮單片機(jī)的監(jiān)測功能，對井下情況及時(shí)了解與掌握，重點(diǎn)做好有毒有害氣體監(jiān)測，并及時(shí)報(bào)警，發(fā)出中心控制信號，將通風(fēng)系統(tǒng)及時(shí)啟動(dòng)，并警示工作人員采取有效的防護(hù)措施，提高煤礦生產(chǎn)安全性，保證生產(chǎn)效率。

3.4 提升機(jī)技術(shù)改造

過去煤礦生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用的提升機(jī)，在負(fù)載大的情況下，很難正常工作，對采煤工作效率造成巨大影響，而提升機(jī)系統(tǒng)通過單片機(jī)進(jìn)行改造之后，這一問題便迎刃而解，不僅具有啟動(dòng)平穩(wěn)特點(diǎn)，而且在操作靈活簡單，能夠有效處理較大負(fù)載變動(dòng)。

3.5 滾筒采煤機(jī)的自動(dòng)調(diào)高系統(tǒng)

煤礦采煤機(jī)在生產(chǎn)實(shí)際，由于受不同厚度煤層影響，需要對開采高度進(jìn)行不斷調(diào)整進(jìn)行開采作業(yè)，對于傳統(tǒng)采煤機(jī)而言，其靈活性方面還存在很大不足，這就對采煤工作效率造成很大影響。滾動(dòng)采煤機(jī)通過單片機(jī)進(jìn)行改造之后，可以自動(dòng)調(diào)高進(jìn)行采煤，依照測定的定子電流值，在顯示屏上即時(shí)顯示負(fù)荷情況，當(dāng)采煤碰到堅(jiān)硬的巖石時(shí)，會(huì)明顯增加采煤機(jī)的負(fù)荷，增加電動(dòng)機(jī)定子電流，當(dāng)達(dá)到預(yù)期之后，單片機(jī)系統(tǒng)會(huì)對采煤機(jī)的采煤高度自動(dòng)調(diào)節(jié)。

3.6 電氣節(jié)能

交流電是煤礦生產(chǎn)過程中常用的一種共建類型，保證煤礦采煤效率的關(guān)鍵。然而，煤礦生產(chǎn)實(shí)際對交流電的消耗非常大，而且布設(shè)起來也非常的復(fù)雜，具有很大的安全隱患，這些極大地增加了安全事故發(fā)生幾率。如出現(xiàn)設(shè)置電流錯(cuò)誤后，供電系統(tǒng)則難以正常工作，還會(huì)影響電氣設(shè)備的正常壽命，引發(fā)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了有效控制這些事故的發(fā)生，將單片機(jī)引入其中發(fā)揮著非常重要的作用，單片機(jī)系統(tǒng)非常的穩(wěn)定與安全，能夠更好的確保電流電壓的穩(wěn)定性，促進(jìn)煤礦開采工作的順利進(jìn)行，減少和控制能源消耗，對電氣設(shè)備也有重要的保護(hù)作用，能夠有效延長其使用壽命，減少電能消耗，保證煤礦安全生產(chǎn)。

4 ?結(jié)束語

總之，當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也獲得了極大的提升，單片機(jī)技術(shù)在此背景下也獲得了極大的發(fā)展，并在煤礦生產(chǎn)實(shí)際得到了普遍應(yīng)用，對煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用，提升煤礦生產(chǎn)效率的同時(shí)，保證了煤礦的安全生產(chǎn)，煤礦生產(chǎn)智能化水平越來越高。隨著該項(xiàng)技術(shù)的不斷完善與提升。在煤礦生產(chǎn)過程中，各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用將更加普遍，成為煤礦生產(chǎn)的中堅(jiān)力量。使當(dāng)前煤礦資源緊張局勢得到了有效緩解，還促進(jìn)了煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化、系統(tǒng)化以及自動(dòng)化的發(fā)展，是滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求的基礎(chǔ)保障。

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