淺析單片機在礦山生產中的應用

摘 要：隨著科技的發展，自動化程度越來越高，而自動化得以實現，單片機在其發展的過程可謂功不可沒。只有積極探尋單片機在生產自動化中的實際應用，我們才能更好的了解單片機，改進單片機，從而推動生產自動化的進一步發展。本文重點介紹單片機在礦山自動化中的應用，從而為生產的改進提供參考與依據。

關鍵詞：單片機；礦山；自動化；應用探討

中圖分類號：TM921.51 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 10-0000-01

“科技改變社會，讓生產更簡單”，而單片機的產生就是對這句話最好的例證。目前單片機應用十分廣泛，可以說在生活與生產的各個領域我們都能看到單片機的身影。智能化家電中的單片機應用：現在的家電智能化程度高，在線路的控制上就是單片機發揮著作用。各種智能測量儀表中單片機的應用：單片機與各種類型的傳感器連接進行電壓、功率等參數的測量。工業自動化生產中的單片機應用：工業生產自動化與智能化水平不斷提高，單片機可以進行智能化與數字化的安全監測與控制，功能強大，操作安全。而單片機在金屬礦山中也發揮著積極的作用，切實有力的推動了我國礦山自動化的發展。

一、單片機在礦山生產中的應用分析

（一）單片機在礦山用電安全方面的應用分析

雖然自動化程度提高了，但是其安全性也一直是關注的焦點，每年因為漏電導致的安全事故不在少數。礦山開采多是井下作業，作業環境相對潮濕，在潮濕的環境中，因為用電引發的安全事故屢見不鮮。為了保證礦山井下作業的用電安全，我們在礦山生產中引入單片機。單片機可以充分發揮漏電保護功能，增強用電安全。我國企業生產在電源檢漏時雖然設備多樣，但原理只有一個：在絕緣電阻達到一定數值情況下，繼電器發揮作用將電源自動切斷，在切斷電源后，零序電抗器進行電容電流的補充，我國的金屬礦業中大部分設備是單獨工作，在利用補償電流電容時，機器設備運行的可靠性大大降低，在進行負載合閘時很容易因為錯誤指令，引發事故安全。在引入單片機后，單片機對擊落具有很強的判斷力，在進行合閘的短時間內，單片機可以對閉鎖的電路進行安全撿漏，充分保障用電安全。目前很多礦山企業還選擇了具有漏電保護設置的設備，初期運行時其漏電保護效果還不錯，一旦出現電流過大，運行時間長的特殊情況，設備安全功能的發揮就會受到限制，很難保障井底作業的礦業工人用電安全。我們在這樣的情況下，同樣可以引入的單片機，針對上述出現的問題，可以將附加值電流與零序電流方向進行結合，在結合下保證漏電保護上的多樣選擇與多重保護。

（二）單片機在金屬礦業自動化控制中的應用分析

隨著礦山生產的自動化程度提高，在儀表配置上也充分實現了自動化記錄與控制。目前，我國大部分的礦山企業采用的是超窄帶載波超表系統，由三大部分組成，分別是主站、載波模塊機信道。單片機在自動化儀表中的應用主要體現在以下幾個方面。

1.單片機在數據采集中的應用分析。礦井的供電系統自動化程度不斷提高，除了進行正常的供電，在突然斷電的緊急情況下，還可以繼續供電滿足供電需要。正常供電過程中，一般是供電系統將城市用電進行轉化，在完成轉化工作后將所獲取的電源移交給單片機，單片機在接受電源的同時對電度表進行安全性檢測。我們以89C51單片機為例，其特有的電度表的存儲讀數會隨著電度表電平的高低進行對應的數據變化，同樣的情況，89C2051就存在著差異，在進行正常供電時，其智能檢測到脈沖的變化，不會因為電度表的電平變化而自身發生讀數的變化，在進行斷電的情況下，已經儲備的后備電源開始工作，相應的單片機89C51就會停止工作，而89C2051接替其工作，進行電度表的檢測與計數。

2.單片機在數據處理中的應用分析。單片機除了對數據進行采集外，還對數據進行深入的處理。其中數據集中器的主要功能很明確，將采集到的數據存儲到存儲器28C256，經過PSTN網進行數據信息的傳遞。而單片機在數據采集器中的功能發揮主要是為數據提供一定的載體。在正常情況下，每隔一天單片機都會將指令發送到采集器中，集中器單片機可以發送地址碼上所獲取的所有采集性數據，將獲取的采集性數據借助市話網實現信息對遠端計算機的傳輸。

一般在開采的過程中如果遇到比較大的巖石，機器的負荷會呈現明顯增大的趨勢，采礦機高度需要根據單片機的實際輸出值進行調整，在數據調整之后，在開采時可以巧妙的避過巖石，減少對機器的破壞，單片機在礦業中解決了采礦機壽命短的問題，在采礦過程中遇到巖石的情況越來越少，利用單片機進行安全排查，大大提高了金屬礦業開采的自動化效率。

（三）單片機在企業節能增效工作中的應用

在礦山企業的開采中，風機是必不可少的，風機的主要任務是對井下進行空氣的提供，保證礦井下呼吸的正常。在不同的開采階段對空氣的需求無論是質量上還是數量上都是不一樣的，這是由空氣在不同時期的不同作用情況決定的。在這樣多元化的需求下，人們研制開發了自動調速系統。兼具兩種調速模式，一種是繞線式交流電動機的串聯進行調速，另一種是鼠籠異步電動機變頻調速模式。無論哪種調速模式都充分利用了單片機所特有的數字控制操作技術，使得電路的復雜性大大降低，又提高了系統運行的安全與可靠度。例如，某金屬礦山集團在進行作業時充分利用單片機的節能控制原理，在電路設計上采用單片機安裝了人體紅外線傳感器控制加電動閥門，其工作原理與洗手間的烘干原理一致，只要人在設定的范圍內，單片機的電動調節閥門起作用，將電源控制開關打開，在沒有人員流動的情況下，自動關閉電源開關，節約用電，倡導環保。

二、結束語

本文從多個方面對單片機在礦山生產中的應用進行了說明，此外，單片機在井下的電機調度系統及井下的檢測系統中都發揮著重要的作用。體積小，指令精簡，誤差低，而且性價比高，憑借著這些明顯的優點，單片機在我國工業生產中得到了最廣泛的應用，成為礦山生產中不可或缺的重要角色。在今后的礦山作業中，我們更應該大力推行單片機，定期的對單片機進行更新與改進，實現單片機更好的發展，更廣泛的應用。單片機的推廣與開發將是礦山自動化發展基礎，在充分發揮單片機優勢的基礎上才能更好的推動我國礦業的發展。

參考文獻：

[1]賀平，郭屺巖.單片微機應用系統的硬件抗干擾設計[J].山東煤炭科技，2000（01）.

[2]李明.單片機在煤礦電氣自動化控制技術中的應用研究[J].煤炭技術，2013（08）.

[3]高冠新.一種基于單片機的數據采集系統的設計[J].中國高新技術企業，2007（07）.

[作者簡介]陸鵬（1982.08-），男，安徽安慶人，初級職稱，大學本科，研究方向：自動化控制。