解析煤礦電氣自動化的優(yōu)化設(shè)計

張小東

（陜西陜煤榆北煤業(yè)有限公司，陜西 榆林 719000）

高新技術(shù)不斷發(fā)展，也在一定程度上影響了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從多數(shù)領(lǐng)域分析，技術(shù)的改革與創(chuàng)新確實讓傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本和生產(chǎn)安全等諸多方面實現(xiàn)了較大的進步。但是，隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展，也在一定程度上造成了在技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的亂象問題。 技術(shù)的膨脹式發(fā)展甚至已經(jīng)遠遠超過了需求量，從而在應(yīng)用方面就會產(chǎn)生一定的冗余性。這在一定程度上影響了現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也浪費了諸多的資源。 煤礦產(chǎn)業(yè)是高新技術(shù)應(yīng)用比較早的領(lǐng)域， 其中電氣自動化以及控制技術(shù)是比較常見的應(yīng)用技術(shù)。因此，為了能夠保證在煤礦領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)優(yōu)化應(yīng)用， 就應(yīng)該在一定程度上對現(xiàn)有電氣自動化技術(shù)進行優(yōu)化處理，從而實現(xiàn)技術(shù)的最佳配置。

1 煤礦產(chǎn)業(yè)的技術(shù)應(yīng)用問題分析

煤礦產(chǎn)業(yè)屬于能源型產(chǎn)業(yè)，當然也是生產(chǎn)型產(chǎn)業(yè)之一。 在滿足人們?nèi)粘Ｄ茉葱枰耐瑫r， 煤礦產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)安全問題也在不斷地遭到質(zhì)疑。 因此， 在高新技術(shù)發(fā)展的過程中， 煤礦領(lǐng)域與一些生產(chǎn)型工業(yè)領(lǐng)域率先進行了高新技術(shù)的應(yīng)用。 對于煤礦產(chǎn)業(yè)而言，由于工作環(huán)境比較艱苦，并且在一定程度上屬于自然式的工作方式。 因此，對技術(shù)的要求也比較高，甚至會影響周邊的生產(chǎn)環(huán)境。 對于施工人員而言，安全問題一直是非常重要的問題。 煤礦安全一直是煤礦領(lǐng)域中最為重要的問題，通過電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用， 可以在某些環(huán)節(jié)內(nèi)減少人員的輸出，進而減少了安全事故的發(fā)生。因此，對于煤礦產(chǎn)業(yè)而言，應(yīng)用高新技術(shù)是非常有必要的。 但是，在科技不斷發(fā)展的今天，技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍，甚至是出現(xiàn)了膨脹的趨勢。 那么，在技術(shù)市場已經(jīng)遠遠超過產(chǎn)業(yè)需求的時候， 為了能夠更加擴展市場的需求，就會在一定程度上降低了技術(shù)的實際質(zhì)量。 而在橫向領(lǐng)域內(nèi)進行輔助式設(shè)計，造成了一定環(huán)境內(nèi)，技術(shù)應(yīng)用的冗余，從而影響了產(chǎn)業(yè)的技術(shù)普及以及技術(shù)成本的支出。因此，對于煤礦的產(chǎn)業(yè)技術(shù)應(yīng)用問題，值得深入探討。

2 電氣自動化技術(shù)應(yīng)用

電氣自動化技術(shù)是電子技術(shù)與計算機技術(shù)的完美結(jié)合。 在實際的使用過程中，計算機技術(shù)一般被單片機技術(shù)所代替，從而實現(xiàn)了嵌入式的技術(shù)應(yīng)用模式。在使用的領(lǐng)域中，包括生產(chǎn)型工業(yè)領(lǐng)域以及煤礦領(lǐng)域， 單片機的技術(shù)核心在于能夠?qū)⒂嬎銠C的所有重要硬件進行集成，然后通過嵌入式的方式與硬件結(jié)合，完成在某一小空間范圍內(nèi)的控制指令輸出。 但是， 在技術(shù)原理方面， 兩者還是存在一定的區(qū)別的。 單片機一般采用嵌入式的語言，而計算機則一般采用高級語言，兩者在交互通信的時候，需要進行代碼轉(zhuǎn)換，才能夠進行直接通信。因此，一般情況下，會利用單片機的這種通信原理，進行遠程控制技術(shù)的應(yīng)用。 一般在實際的操作和生產(chǎn)的過程中，由于采用了嵌入式的單片機技術(shù)，在硬件設(shè)備中，單片機進行嵌入設(shè)計，而設(shè)計計算機的控制中心，進行遠程通信。 這樣就可以實現(xiàn)絕大多數(shù)領(lǐng)域的遠程操作流程，通過代碼之間的轉(zhuǎn)換，讓遠程操作和遠程控制得到真正的實現(xiàn)。

但是，在某種意義上分析，電氣自動化技術(shù)中電子技術(shù)的應(yīng)用主要是硬件方面的使用。 會根據(jù)使用環(huán)境的需求對模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)進行合理安排和配置。 一般情況下，在高精的設(shè)備中，都會采用數(shù)字電子技術(shù)，而模擬電子技術(shù)則是最為常用的技術(shù)之一。 電氣自動化技術(shù)的核心有兩個方面，電子技術(shù)負責硬件電路線路的暢通， 而控制指令操作則通過計算機的指令完成。 兩者實際上依然是軟件以及硬件的結(jié)合技術(shù)，只是使用的是軟件編程利用了單片機通信技術(shù)而已。 此外，在實際的工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用中， 電氣自動化技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計是目前主要的研究課題。 不僅僅只是應(yīng)用，如何更好地應(yīng)用以及如何最佳的應(yīng)用才是目前最應(yīng)該研究的課題。 因此，對于煤礦電氣自動化技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計，將是本文中重點探討的內(nèi)容。

3 煤礦電氣自動化技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計

目前，電氣技術(shù)一般是以電子技術(shù)以及計算機技術(shù)的一種結(jié)合式技術(shù)為主流。 在煤礦產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，電氣技術(shù)一般都會與單片機技術(shù)進行結(jié)合，從而實現(xiàn)在煤礦領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。 單片機具有體積小巧、 應(yīng)用環(huán)境普遍、 集成化嵌入式的設(shè)計等諸多優(yōu)勢，從而廣泛應(yīng)用于煤礦的電氣自動化技術(shù)中。 但是，基于以上對于技術(shù)的供過于求的現(xiàn)狀進行分析， 考慮選擇最佳的實用性技術(shù)作為煤礦的電氣自動化技術(shù)。 因此，對于電氣自動化的優(yōu)化設(shè)計應(yīng)該從以下幾個方面進行考量：

第一，依托煤礦生產(chǎn)環(huán)境的設(shè)計需求，選擇適合的設(shè)備類型。 技術(shù)帶來了革新，也降低了人員的應(yīng)用成本，但是不應(yīng)該因為技術(shù)的濫用而造成了支出成本的潛在增長。 對于煤礦生產(chǎn)環(huán)境而言，由于是在處于不同自然環(huán)境的礦井內(nèi)進行生產(chǎn)，因此對于電氣自動化設(shè)備的選擇一定要因地制宜， 才能夠保證成本的合理控制以及技術(shù)的優(yōu)化配備。 例如，在安全警報方面，對于礦井下電氣自動化設(shè)備選擇，一定要選擇體積適當、功能齊全和抗外界環(huán)境較強的設(shè)備。 安全類裝置的質(zhì)量一定要有足夠的保障，在選擇的時候一定要進行檢測再進行使用。 現(xiàn)在市場上的電氣自動化設(shè)備種類繁多，而且價格也不等。 一定要選擇性價比最高的才行，保證成本的同時更加要注重實用性。 此外，充分利用單片機的遠程通信功能，設(shè)計電氣化控制中心，將監(jiān)測數(shù)據(jù)第一時間進行傳輸，從而保證礦井內(nèi)部的實時控制。

第二，I/O 設(shè)備的合理選擇。 電氣自動化設(shè)備中，涉及到輸入與輸出設(shè)備的選擇。 輸入設(shè)備的接口一定要穩(wěn)定，保證信息的輸入能夠準確且高效。 而對于輸出端的接口設(shè)計而言，要能夠?qū)⑿畔⒆畲蠡瘮U散，從而實現(xiàn)輸入與輸出端的合理性。 此外，輸入以及輸出端的設(shè)計一定要配置合理， 兩者在信息的輸入與輸出時要對等，否則就會造成信息的滯留，從而影響電氣自動化設(shè)備的正常工作，降低生產(chǎn)效率。 對于安全設(shè)備的使用，也會存在一定的安全隱患。

第三， 單片機遠程通信中的編程工具以及編程語言選擇。在優(yōu)化設(shè)計中， 對于電氣自動化的設(shè)計核心就在于單片機的程序設(shè)計。程序設(shè)計涉及到設(shè)計的語言和設(shè)計的工具，兩者在一定程度上都會對單片機的功能和效率起到非常重要的影響作用。一般情況下，采用單片機語言是最為適合的，由于單片機是嵌入式設(shè)備，因此對于程序的容納程度不足，因此需要考量這方面的因素才行。此外，受到遠程通信的影響，需要設(shè)計轉(zhuǎn)碼功能。因為在單片機方面使用了嵌入式的語言，但是在計算機的控制中心，計算機接收端是無法識別嵌入式語言的。因此，兩者在進行遠程通信的時候，需要進行轉(zhuǎn)碼才能夠進行通信。 因此，在設(shè)計的過程中， 一定要進行轉(zhuǎn)碼設(shè)計， 從而保證在交互通信時候的暢通性。

總之， 為了能夠?qū)γ旱V的電氣自動化技術(shù)進行合理應(yīng)用，在設(shè)備的選擇以及軟件編程技術(shù)等方面都要進行綜合性考慮，從而能夠使電氣化技術(shù)得以最大化地應(yīng)用。技術(shù)發(fā)展的膨脹，造成了一些不可避免的亂象。 但是對于煤礦產(chǎn)業(yè)而言，電氣自動化技術(shù)確實是不可或缺的技術(shù)。 對于選擇和應(yīng)用以及設(shè)計等諸多方面，都要給予嚴格的控制。

4 結(jié)語

通過對現(xiàn)代科技發(fā)展的大環(huán)境進行分析可知，科學技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)在一定程度上影響到了產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用。 對于技術(shù)應(yīng)用而言，是通過科技的力量盡量減少成本的輸出，從而創(chuàng)造較大的收益，并且提高生產(chǎn)的效率，減少生產(chǎn)中的安全隱患。 電氣自動化技術(shù)是煤礦產(chǎn)業(yè)中的常用技術(shù)之一， 包括能夠真正實現(xiàn)雙邊通信的單片機技術(shù)也應(yīng)用在其中。 為了實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計的理念， 一定要通過對煤礦生產(chǎn)的環(huán)境以及安全防護設(shè)備等進行實際分析，在輸入輸出設(shè)備以及編程語言等方面進行深入分析，從而選擇適合煤礦發(fā)展的設(shè)備與技術(shù)。 總之，一定要對煤礦的電氣自動化技術(shù)進行優(yōu)化設(shè)計， 不僅僅是為了能夠確保煤礦產(chǎn)業(yè)的長久發(fā)展，更是為了能夠保證煤礦的安全生產(chǎn)。

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