探析單片機在煤礦電氣自動化控制技術(shù)中的應(yīng)用

郭連敏

摘 要：伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，電力自動化技術(shù)在各個領(lǐng)域內(nèi)都實現(xiàn)了高速發(fā)展，煤礦電氣自動化技術(shù)在實際運行過程中，借助單片機的邏輯編程能力以及運算能力，能實現(xiàn)整體技術(shù)結(jié)構(gòu)的升級和優(yōu)化。本文對單片機的工作原理、工作特征等進行了簡要分析，并集中闡釋了單片機在煤礦電氣自動化控制技術(shù)中的應(yīng)用路徑，旨在為相關(guān)技術(shù)人員提供有價值的參考建議，并且升級管控機制和管理要求。

關(guān)鍵詞：單片機；煤礦；電氣自動化控制技術(shù)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.051

1 單片機概述

1.1 單片機工作原理分析

單片機主要由電源模塊、數(shù)據(jù)信號存儲模塊、漏電閉鎖模塊以及通信模塊等功能模塊構(gòu)成。

在使用單片機的過程中，技術(shù)人員要對其工作原理進行集中闡釋和管理，確保設(shè)備能按照標(biāo)準(zhǔn)化運行流程有序操作。單片機在工作過程中，能有效收集并檢測電信號，從而將其轉(zhuǎn)化為電壓信號，并通過自身的元件結(jié)構(gòu)能將信號有序放大，直接轉(zhuǎn)變?yōu)?.5伏特的電壓信號會集中傳輸。并且，在信號傳輸后，能在中央處理器中尋找到信號，轉(zhuǎn)化為數(shù)字符號，利用電腦進行實時解碼和處理，最終顯示具體數(shù)據(jù)。因此，單片機最大的功效就是對井下電氣設(shè)備進行監(jiān)控和實時保護。另外，當(dāng)總線對驅(qū)動器進行緩沖時，電腦信號中讀取的信息就會進行閉鎖操作。

1.2 單片機工作特征分析

單片機最大的優(yōu)勢就是實時性和可靠性，能對技術(shù)設(shè)備進行集中管控，且運行過程中的維護工作量較小，基于其構(gòu)造，相關(guān)維護項目比較輕松[1]。

1.3 PIC單片機分析

在不同的工作環(huán)境中，要選擇不同的單片機結(jié)構(gòu)，在煤礦電氣自動化控制技術(shù)中，多數(shù)企業(yè)都選擇的是PIC單片機，應(yīng)用于礦井，其最大的優(yōu)勢就是能有效防水，在應(yīng)用過程中不會出現(xiàn)嚴(yán)重漏電的問題。技術(shù)人員能通過相應(yīng)的測試對其進行集中處理，并且保證其用功操作的完整度，也能直接進行LED負(fù)載，充分發(fā)揮其低耗能高產(chǎn)出的工作特征。

2 單片機在煤礦電氣自動化控制技術(shù)中的應(yīng)用路徑分析

（1）煤礦電氣自動化控制技術(shù)應(yīng)用單片機實現(xiàn)漏電保護。在自動化控制技術(shù)運行過程中，絕緣電阻若是直接降低到一定的數(shù)值，整體設(shè)備中的繼電器就會直接工作，從而使總電開關(guān)有效切斷電源。通過單片機的擊落工序，判斷合閘結(jié)構(gòu)的瞬間閉鎖回路。當(dāng)設(shè)備進入到穩(wěn)定狀態(tài)后，要再進行復(fù)測，從而有效解決問題[2]。若是選擇性漏電保護裝置進行工作，則工作時間較長，動作電流也較大，會影響安全。因此，主要是利用零序電流方向結(jié)合單片機進行實時保護，能建立選擇性漏電保護，并實現(xiàn)高精度功能運算，在提高其可靠性的同時，減少大規(guī)模停電問題。

（2）煤礦電氣自動化控制技術(shù)應(yīng)用單片機實現(xiàn)風(fēng)機節(jié)能。在煤礦工作要求中，風(fēng)機是重要的工作設(shè)備，不僅承擔(dān)著提供空氣的重要職責(zé)，也具有換氣、維護煤礦工作人員工作安全的優(yōu)勢，能為整個煤礦工作的開展創(chuàng)設(shè)有效的工作環(huán)境。因此，在使用時，要針對礦井下風(fēng)速和風(fēng)壓進行精細(xì)化處理，確保管理模型和管理要求符合各個階段的不同要求。一般而言，調(diào)速系統(tǒng)都采取的是繞線式交流電動機，或者，一部分煤礦企業(yè)采用的是鼠籠異步電動機變頻結(jié)構(gòu)，主要目的就是為了有效調(diào)節(jié)風(fēng)速[3]。目前，單片機的使用頻率較大，主要是其減少了控制電路的難度，并且提高可靠性和穩(wěn)定性，在優(yōu)化精度的基礎(chǔ)上，減少了設(shè)備購置成本。

（3）煤礦電氣自動化控制技術(shù)應(yīng)用單片機實現(xiàn)實時記錄。利用單片機主要是為了進一步對相應(yīng)問題進行集中處理和綜合管控，針對具體參數(shù)和運行情況進行實時記錄，確保動態(tài)化管理結(jié)構(gòu)和管控模型貼合實際需求，也為了整體技術(shù)模型的優(yōu)化奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。對于煤礦電氣自動化控制技術(shù)運行維度而言，變電所的相關(guān)運行記錄具有非常重要的參數(shù)價值，傳統(tǒng)記錄都是依靠人工，費時費力，且會出現(xiàn)人為錯誤，但是利用自動化技術(shù)，能在提升效率的基礎(chǔ)上，保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，實現(xiàn)項目的高效運行[4]。

（4）煤礦電氣自動化控制技術(shù)應(yīng)用單片機實現(xiàn)井下監(jiān)控。對于煤礦工作而言，安全運行是最重要的要求，要想對整體項目進行集中管控和綜合分析，就要對井下數(shù)據(jù)進行實時傳遞和管控，確保能建立有效的數(shù)據(jù)收集機制。對井下進行及時的環(huán)境監(jiān)測，不僅能為施工人員的安全提供相應(yīng)保障，也能為井上指揮人員提供有效的決策參考，確保工程項目有序進行。傳統(tǒng)的測量監(jiān)控結(jié)構(gòu)主要是利用人工手持檢測裝置，無法對間隔變化進行實時分析，相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也比較碎片化，若是井下部分區(qū)域的瓦斯聚集，則會出現(xiàn)爆炸問題，嚴(yán)重影響煤礦的安全操作。而將單片機利用在煤礦電氣自動化控制技術(shù)中，能在提高監(jiān)測質(zhì)量和水平的同時，確保整體監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整性和連貫性，從而有效改善管理效果。也就是說，借助單片機能有效保證安全，并且對隱患問題進行實時預(yù)測[5]。

（5）煤礦電氣自動化控制技術(shù)應(yīng)用單片機實現(xiàn)技術(shù)改造。在項目管理過程中，技術(shù)人員利用單片機能實現(xiàn)整體技術(shù)的改良，從而對速度和電流進行實時測試，對實際負(fù)載水平進行調(diào)控。除此之外，煤礦電氣自動化控制技術(shù)中應(yīng)用單片機，還能對井下電動機進行集中調(diào)度，確保自動調(diào)高系統(tǒng)有序運行，通過在線連續(xù)測量定子電流，實現(xiàn)負(fù)荷結(jié)構(gòu)的有效收集，提升整體工作效率。

3 結(jié)束語

總而言之，煤礦事業(yè)對于我國經(jīng)濟發(fā)展具有非常重要的作用，只有建構(gòu)更加有效且系統(tǒng)化的處理機制，才能從根本上提高產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程，利用單片機能在保證其產(chǎn)量升級的基礎(chǔ)上，確保綜合機械化水平實現(xiàn)優(yōu)化，推動自動化控制技術(shù)的有效發(fā)展，也為我國煤礦產(chǎn)業(yè)自動化技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]任春紅，閆花茹.基于ATMEGA128單片機的煤礦機車電力線束電阻檢測平臺的構(gòu)建[J].煤礦機械，2013，34（12）：203-205.

[2]羊梅，李勇.一種交換機電源控制器在煤礦自動化技術(shù)中的應(yīng)用研究[J].煤炭技術(shù)，2013，32（08）：91-93.

[3]李明.單片機在煤礦電氣自動化控制技術(shù)中的應(yīng)用研究[J].煤炭技術(shù)，2013，32（08）：89-91.

[4]楊錦峰.淺談單片機在煤礦電氣自動化控制技術(shù)中的應(yīng)用[J].城市研究，2016，29（12）：188-188.

[5]卜桂鑫.試論單片機在煤礦電氣自動化控制技術(shù)中的應(yīng)用[J].電子制作，2013，26（13）：213-213，206.