露天礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中單片機(jī)的實(shí)踐分析

彭淑花

摘 要：我國的煤礦產(chǎn)業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，因此必須重視其開采的安全性，目前關(guān)于露天礦電氣控制系統(tǒng)的研究有很多，但是實(shí)際應(yīng)用效果都不是很好。本文將單片機(jī)應(yīng)用到了該系統(tǒng)當(dāng)中，首先對(duì)單片機(jī)的工作原理進(jìn)行了簡要介紹，在其基礎(chǔ)上分析了露天礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用情況。實(shí)踐證明，實(shí)際應(yīng)用效果很好，有助于露天礦的開采。

關(guān)鍵詞：露天礦；電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)；單片機(jī)

隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，很多企業(yè)將一些控制器件應(yīng)用到了露天礦電氣控制系統(tǒng)當(dāng)中，并且開始重視系統(tǒng)自動(dòng)化的研究，通過使用這樣的一種系統(tǒng)，不僅可以提高煤礦機(jī)械化技術(shù)的整體水平，同時(shí)還可以增加我國的煤礦產(chǎn)量[ 1 ]。

雖然有部分學(xué)者已經(jīng)開始著手將單片機(jī)應(yīng)用到該系統(tǒng)當(dāng)中，但是獲得的成果不是很多，因此本文研究的露天礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中單片機(jī)的實(shí)踐分析具有重大意義。

1 單片機(jī)的工作原理概述

在整個(gè)單片機(jī)工作模塊當(dāng)中主要包括兩個(gè)部分，分別是存儲(chǔ)部分以及電源部分，除此之外還需要利用通信模塊來完成數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)通信，為了保證系統(tǒng)的電源的安全性，漏電閉鎖部分必不可少[ 2 ]。在單片機(jī)工作模塊當(dāng)中，其數(shù)據(jù)傳輸模式主要以多通道傳輸為主，從而使得自動(dòng)化控制得以實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，需要對(duì)電信號(hào)采取一定的處理措施，將轉(zhuǎn)換好的電壓信號(hào)傳輸至CPU，從而獲取數(shù)字信號(hào)。接下來需要利用電腦對(duì)其采取進(jìn)一步的處理措施，最后利用顯示器將結(jié)果顯示出來，使得信號(hào)處于閉鎖狀態(tài)[ 3 ]。為了充分體現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制功能，需要在一個(gè)較大的范圍內(nèi)對(duì)其進(jìn)行簡單操作，與此同時(shí)，還需要結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)以及部分微電子技術(shù)，從而構(gòu)建一個(gè)具備智能化以及自動(dòng)化的控制系統(tǒng)。

2 露天礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中單片機(jī)的實(shí)踐分析

2.1 漏電保護(hù)

通過觀察檢測漏電設(shè)備的運(yùn)行效果可知，在線路方面的差異性最大，但是其對(duì)應(yīng)的原理基本上都是相同的。第一，隨著絕緣電阻的阻值下降，當(dāng)其達(dá)到指定數(shù)值就會(huì)觸發(fā)繼電器，導(dǎo)致總饋電開關(guān)由開啟狀態(tài)切換到關(guān)閉狀態(tài)；第二，為了滿足電容電流對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償需求，需要使用零序電抗器，目前，應(yīng)用最廣泛的檢測漏電設(shè)備就是分立元件，但是該元件的可靠性不是很高，在檢測帶負(fù)荷載荷閘的瞬間很有可能出現(xiàn)錯(cuò)誤，因此，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，針對(duì)合閘這個(gè)瞬間可以將檢測漏電回路設(shè)置為閉鎖狀態(tài)。通過使用單片機(jī)的計(jì)算功能以及邏輯判斷功能，提高測量的準(zhǔn)確度，在保證處于工作狀態(tài)下的電阻值不變的情況下，逐漸提高裝置的整體可靠性，以此來縮小停電的范圍。

2.2 風(fēng)機(jī)節(jié)能

在露天礦的開采當(dāng)中，風(fēng)機(jī)是一種固定設(shè)備起著至關(guān)重要的作用，主要用于井下空氣的供應(yīng)，在開采的過程中不僅對(duì)井下的風(fēng)壓有一定的要求，同時(shí)還對(duì)井下的風(fēng)速有一定的要求，同時(shí)每一個(gè)煤礦的生產(chǎn)階段都有對(duì)應(yīng)的空氣需求量，因此必須設(shè)置恒速系統(tǒng)，以此來完成系統(tǒng)的調(diào)速。

目前，大多數(shù)煤礦產(chǎn)業(yè)都選用單片機(jī)來控制較為復(fù)雜的系統(tǒng)電路。除此之外，為了提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確度以及可靠性，將大部分的硬件邏輯電路替換成軟件，不僅如此，還可以降低系統(tǒng)的成本。

2.3 監(jiān)測井下環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)

目前，選用手持直讀式就地檢測裝置應(yīng)用到井下環(huán)境的監(jiān)控比較多，但是該裝置不能夠檢測間隔內(nèi)的變化，主要原因在于這個(gè)操作很有可能導(dǎo)致井下爆炸，造成一定的煤礦安全威脅。通過監(jiān)控系統(tǒng)的協(xié)助，可以連續(xù)對(duì)礦井環(huán)境進(jìn)行檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)境安全隱患，并采取相應(yīng)的管理措施。與此同時(shí)，通過使用該監(jiān)控系統(tǒng)，可以在第一時(shí)間內(nèi)確定具體的瓦斯積累區(qū)域，達(dá)到控制火災(zāi)源頭的目的，一旦發(fā)生異常，該系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出報(bào)警鳴笛，可以加快補(bǔ)救措施的實(shí)施速度，有助于井下環(huán)境的安全性。

2.4 井下電動(dòng)機(jī)的調(diào)度系統(tǒng)

該項(xiàng)調(diào)度系統(tǒng)還有一定名稱“信集閉”，通過使用這個(gè)調(diào)度系統(tǒng)可以統(tǒng)一調(diào)度電機(jī)車，從而避免發(fā)生運(yùn)輸事故，提高井下環(huán)境的安全性。該系統(tǒng)主要有四個(gè)功能：

1）可以實(shí)現(xiàn)全盤調(diào)度井底的電機(jī)車。

2）每一個(gè)岔道口都按有信號(hào)指示燈。

3）確定每一個(gè)電機(jī)車的實(shí)時(shí)位置，通過觀察模擬顯示盤就可以知道其具體位置。

4）自動(dòng)監(jiān)視尾車。

通過編寫相應(yīng)的監(jiān)視程序來對(duì)其調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，從而簡化相關(guān)控制線路。本系統(tǒng)中的所有邏輯關(guān)系都需要利用軟件來進(jìn)行有效處理，以此來提高系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性，充分發(fā)揮系統(tǒng)的全部功能，在未來的發(fā)展當(dāng)中，經(jīng)過相應(yīng)處理，該系統(tǒng)的體積可以變得更小，并且可以將功能集中化。

3 總結(jié)

在信息技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代背景下，單片機(jī)的應(yīng)用逐漸得到了人們的重視。目前很多領(lǐng)域都在使用單片機(jī)來做系統(tǒng)的核心控制部分，典型的應(yīng)用就是煤礦產(chǎn)業(yè)的控制系統(tǒng)，通過使用單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，節(jié)省人力資源，并且在一定程度上降低構(gòu)建系統(tǒng)的成本。

本文從漏電保護(hù)、風(fēng)機(jī)節(jié)能、監(jiān)測井下環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)、以及井下電動(dòng)機(jī)的調(diào)度系統(tǒng)四個(gè)方面來分析了其實(shí)踐效果。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 李戰(zhàn)勝，李智，楊昌.基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的礦山電網(wǎng)的功率因數(shù)監(jiān)測與補(bǔ)償系統(tǒng)[J].電子世界，2014（11）：27-28.