文/閻晉龍

隨著科技的快速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用也隨著廣泛，不僅可以進(jìn)行邏輯運(yùn)算，還能夠?qū)崿F(xiàn)算數(shù)計算，因此單片機(jī)能夠加快煤礦電氣自動化控制的改進(jìn)步伐。且近幾年煤礦電氣自動化控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用了單片機(jī)技術(shù)，同時得到了一定的推廣，那么在應(yīng)用過程中，如何充分發(fā)揮出單片機(jī)的有效作用，是目前人們比較重視的問題。因此煤礦企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用分析及研究，從而保障安全生產(chǎn)效率。

1 單片機(jī)

單片機(jī)是現(xiàn)代化技術(shù)的產(chǎn)物，屬于微型計算機(jī)控制器，借助中央處理器，與定時器、存儲器以及計時器等共同工作，連接輸出與輸入端口，構(gòu)成集成電路芯片微型計算機(jī)。隨著單片機(jī)的應(yīng)用推廣，其被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，使工業(yè)生產(chǎn)向著自動化、智能化方向發(fā)展。

2 煤礦電氣自動化控制技術(shù)

煤礦電氣自動化控制技術(shù)，其主導(dǎo)為電氣控制系統(tǒng)，動力傳動裝置作為輔助，實現(xiàn)煤礦工業(yè)生產(chǎn)的自動化。與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比，自動化控制技術(shù)重視的是各種技術(shù)成果的融合，包含智能技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等。同時，電氣自動化技術(shù)中，既強(qiáng)調(diào)操作自動化，還要求監(jiān)督掌控全部執(zhí)行元件運(yùn)行情況，一旦發(fā)現(xiàn)問題，在最短時間內(nèi)做好處理工作，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。

3 單片機(jī)應(yīng)用于煤礦電氣自動化技術(shù)中的作用

就煤礦電氣自動化控制技術(shù)而言，其主要是實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的自動化。而單片機(jī)使網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，將其有效的應(yīng)用到煤礦電氣自動化控制技術(shù)中，能夠有效提升煤礦生產(chǎn)的機(jī)械化程度及煤礦產(chǎn)量。單片機(jī)的主要組成部分為電源模塊、存儲器模塊、漏電閉鎖模塊以及通信模塊。在實際應(yīng)用過程中，單片機(jī)的作用是實時保護(hù)及監(jiān)控電氣設(shè)備，并收集相關(guān)數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)控制系統(tǒng)的自動化。在煤礦電氣自動化控制技術(shù)中有效應(yīng)用單片機(jī)，既能實時監(jiān)控煤礦，還能為煤礦安全生產(chǎn)及運(yùn)行提供保障，此外生產(chǎn)過程的自動化及智能化有利于煤礦企業(yè)發(fā)展，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，為社會提供更好的煤礦能源。

4 單片機(jī)在煤礦電氣自動化技術(shù)中的有效應(yīng)用

4.1 漏電保護(hù)

煤礦企業(yè)保護(hù)井下供電的主要措施是低壓漏電保護(hù)系統(tǒng)，其目的在于避免因為觸電造成人員安全事故。從低壓漏電保護(hù)系統(tǒng)的實際應(yīng)用而言，其原理在于對絕緣電阻進(jìn)行控制，保證其在一定數(shù)值范圍內(nèi)，確保繼電器正常運(yùn)行，使總饋電開關(guān)將電源切斷，同時通過零序電抗器實現(xiàn)電容電流的補(bǔ)償。雖然漏電保護(hù)的使用目的較好，但其主要由分立元件構(gòu)成，難以保證其可靠性，特別是帶負(fù)荷載荷閘中竄在有誤動作。這種情況下在其中應(yīng)用單片機(jī)，使其具有擊落判斷的功能，合閘時保證檢漏回路閉鎖。同時應(yīng)用單片機(jī)結(jié)合零序電流方向，當(dāng)零序電流檢測絕緣后，能夠充分發(fā)揮出單片機(jī)的運(yùn)算功能及邏輯判斷功能，這樣在電阻值沒有影響的情況下，可以縮小停電范圍。

4.2 供電監(jiān)測

供電監(jiān)測中應(yīng)用單片機(jī)能夠完成實時動態(tài)跟蹤監(jiān)測，保證系統(tǒng)云翔的安全穩(wěn)定性，降低故障及意外狀況的發(fā)生。同時應(yīng)用單片機(jī)實施監(jiān)測還能對供電企業(yè)實現(xiàn)管理，對變電通信分站加強(qiáng)監(jiān)督及管理，能夠有效保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，從而有效提升系統(tǒng)的安全可靠性。

4.3 運(yùn)行監(jiān)控

煤礦生產(chǎn)過程中，需要操作人員進(jìn)行用電量統(tǒng)計，這種人工方式不僅無法控制用電量，還加大了操作人員的工作難度。這種情況下可以在其中應(yīng)用智能電度表，其具有分時累計用電量的優(yōu)勢，且還能分別打印出日總用電量、高峰期用電量、日低后期用電量以及最高負(fù)荷用電量等。當(dāng)用電量處于超負(fù)荷狀態(tài)時，系統(tǒng)會自動發(fā)出預(yù)警，由調(diào)度室做好相應(yīng)的處理工作。而智能電度表，主要由傳感器、外圍設(shè)備以及單片機(jī)等構(gòu)成，或直接通過單片機(jī)檢測以及微型機(jī)構(gòu)組成。同時從監(jiān)控系統(tǒng)而言，傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)控，通常使用手持直讀式的檢測裝置，難以識別出間隔變化。若測量間隔中，瓦斯氣體聚集，有可能會造成爆炸事故。而檢測系統(tǒng)中應(yīng)用單片機(jī)，通過對礦井環(huán)境的參數(shù)的實時檢測，能夠有效提升礦井安全，且可以提前預(yù)警安全風(fēng)險。

4.4 監(jiān)控系統(tǒng)

煤礦井下開采工作存在一定的安全隱患及風(fēng)險，為了保證人員生命安全，應(yīng)加強(qiáng)礦井的安全管理。在電氣自動化控制技術(shù)應(yīng)用過程中，應(yīng)對各個環(huán)節(jié)加強(qiáng)控制，及時發(fā)現(xiàn)問題并作出及時處理，使施工安全系數(shù)得到全面提高。在煤礦開采過程中，應(yīng)保證設(shè)備檢修的工作效率及質(zhì)量，設(shè)備長時間使用的情況下，需要及時維護(hù)及更換零部件。因此應(yīng)嚴(yán)格遵守設(shè)備操作及維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)全方位檢測。同時井下環(huán)境惡劣，嚴(yán)重威脅著工作人員的生命安全。如排放有毒氣體，無法識別，吸入過多會造成慢性中毒或身心疾病。因此，煤礦企業(yè)應(yīng)對井下環(huán)境加強(qiáng)管理及優(yōu)化，嚴(yán)格監(jiān)測巷道中氣體濃度，一旦濃度超標(biāo)，立即停止開采工作進(jìn)行針對性處理。而在其中應(yīng)用單片機(jī)，能夠?qū)崟r監(jiān)測全部的井下環(huán)境，使監(jiān)測人員能夠全面掌握及了解井下環(huán)境，主要是對有毒氣體進(jìn)行設(shè)備，一旦接近危險值立即處理，啟動通風(fēng)裝置，為人員安全做好保障工作，從而為煤礦開采的順利開展提供保障。

4.5 調(diào)度改造

煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)中調(diào)度單片機(jī)主要是電動機(jī)調(diào)度以及滾筒采煤機(jī)電動兩個方面。就電動機(jī)調(diào)度而言，其涉及較多功能，如電機(jī)車位置跟蹤、信號燈指示等。在系統(tǒng)實際運(yùn)作過程中，通過可編程序控制調(diào)度系統(tǒng)，其控制裝置具有體積小、靈活性強(qiáng)以及功能性強(qiáng)的優(yōu)勢。此外，就滾筒采煤機(jī)調(diào)度而言，其在實際應(yīng)用過程中考慮的主要是煤層厚度，煤礦開采中，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整采煤機(jī)，應(yīng)用傳統(tǒng)人工進(jìn)行調(diào)整，一旦開采山頂煤時，調(diào)整相對困難，且容易損壞采煤機(jī)。而滾筒采煤機(jī)中系統(tǒng)主要構(gòu)成為單片機(jī)，其能夠測定采煤機(jī)中驅(qū)動電機(jī)的實時情況，如定子電流數(shù)值，在此基礎(chǔ)上測定負(fù)荷情況，一旦負(fù)荷超出標(biāo)準(zhǔn)，單片機(jī)便輸出控制量，對采煤機(jī)高度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。同時，在技術(shù)改造方面，就礦井提升機(jī)而言，傳統(tǒng)技術(shù)是通過調(diào)整繞線式交流電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的形式，其控制線路相對復(fù)雜。對此在其中應(yīng)用單片機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，能夠有效測量速度及電流等。這樣控制系統(tǒng)在實際運(yùn)行過程中，單片機(jī)能夠通過對電流及速度的測量而得出實際負(fù)載，在此基礎(chǔ)上對負(fù)荷進(jìn)行控制，能夠有效解決啟動電阻燒壞等部分問題。

4.6 風(fēng)機(jī)節(jié)能

風(fēng)機(jī)是煤礦開采中供應(yīng)空氣的主要設(shè)備，也是煤礦生產(chǎn)過程中的核心機(jī)械設(shè)備之一。煤礦井下生產(chǎn)過程中，對風(fēng)機(jī)風(fēng)速及壓力具有一定的要求標(biāo)準(zhǔn)。且空氣補(bǔ)充應(yīng)根據(jù)煤礦生產(chǎn)階段的實際情況實施適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，這個過程可以通過調(diào)速系統(tǒng)完成。調(diào)速系統(tǒng)主要包含鼠籠式異步電動機(jī)變頻調(diào)速和繞線式交流電動機(jī)串級調(diào)速兩種方式，這兩種方式中有效應(yīng)用單片機(jī)，不僅便于系統(tǒng)控制，還能保證系統(tǒng)運(yùn)行的精度以及安全可靠性。

5 結(jié)束語

綜上所述，煤礦電氣自動化控制技術(shù)中應(yīng)用單片機(jī)能夠為其控制系統(tǒng)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。在實際應(yīng)用過程中，應(yīng)準(zhǔn)確了解系統(tǒng)設(shè)計需求，從運(yùn)行監(jiān)控、漏電保護(hù)以及調(diào)度改造等方面加強(qiáng)單片機(jī)應(yīng)用效果。同時在應(yīng)用單片機(jī)過程中，還應(yīng)從其他功能方面滿足控制系統(tǒng)設(shè)計的需求，且合理的設(shè)計數(shù)據(jù)模塊，保證其合理性，從而保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。