露天礦電氣自動化控制系統中單片機的實踐分析

彭淑花

摘 要：我國的煤礦產業對經濟發展起著至關重要的作用，因此必須重視其開采的安全性，目前關于露天礦電氣控制系統的研究有很多，但是實際應用效果都不是很好。本文將單片機應用到了該系統當中，首先對單片機的工作原理進行了簡要介紹，在其基礎上分析了露天礦電氣自動化控制系統中單片機的實際應用情況。實踐證明，實際應用效果很好，有助于露天礦的開采。

關鍵詞：露天礦；電氣自動化控制系統；單片機

隨著電子信息技術的快速發展，很多企業將一些控制器件應用到了露天礦電氣控制系統當中，并且開始重視系統自動化的研究，通過使用這樣的一種系統，不僅可以提高煤礦機械化技術的整體水平，同時還可以增加我國的煤礦產量[ 1 ]。

雖然有部分學者已經開始著手將單片機應用到該系統當中，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化控制系統中單片機的實踐分析具有重大意義。

1 單片機的工作原理概述

在整個單片機工作模塊當中主要包括兩個部分，分別是存儲部分以及電源部分，除此之外還需要利用通信模塊來完成數據信息的實時通信，為了保證系統的電源的安全性，漏電閉鎖部分必不可少[ 2 ]。在單片機工作模塊當中，其數據傳輸模式主要以多通道傳輸為主，從而使得自動化控制得以實現。在實際運行當中，需要對電信號采取一定的處理措施，將轉換好的電壓信號傳輸至CPU，從而獲取數字信號。接下來需要利用電腦對其采取進一步的處理措施，最后利用顯示器將結果顯示出來，使得信號處于閉鎖狀態[ 3 ]。為了充分體現電氣自動化控制功能，需要在一個較大的范圍內對其進行簡單操作，與此同時，還需要結合計算機技術以及部分微電子技術，從而構建一個具備智能化以及自動化的控制系統。

2 露天礦電氣自動化控制系統中單片機的實踐分析

2.1 漏電保護

通過觀察檢測漏電設備的運行效果可知，在線路方面的差異性最大，但是其對應的原理基本上都是相同的。第一，隨著絕緣電阻的阻值下降，當其達到指定數值就會觸發繼電器，導致總饋電開關由開啟狀態切換到關閉狀態；第二，為了滿足電容電流對應的補償需求，需要使用零序電抗器，目前，應用最廣泛的檢測漏電設備就是分立元件，但是該元件的可靠性不是很高，在檢測帶負荷載荷閘的瞬間很有可能出現錯誤，因此，在實際應用當中，針對合閘這個瞬間可以將檢測漏電回路設置為閉鎖狀態。通過使用單片機的計算功能以及邏輯判斷功能，提高測量的準確度，在保證處于工作狀態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 風機節能

在露天礦的開采當中，風機是一種固定設備起著至關重要的作用，主要用于井下空氣的供應，在開采的過程中不僅對井下的風壓有一定的要求，同時還對井下的風速有一定的要求，同時每一個煤礦的生產階段都有對應的空氣需求量，因此必須設置恒速系統，以此來完成系統的調速。

目前，大多數煤礦產業都選用單片機來控制較為復雜的系統電路。除此之外，為了提高系統的準確度以及可靠性，將大部分的硬件邏輯電路替換成軟件，不僅如此，還可以降低系統的成本。

2.3 監測井下環境的監控系統

目前，選用手持直讀式就地檢測裝置應用到井下環境的監控比較多，但是該裝置不能夠檢測間隔內的變化，主要原因在于這個操作很有可能導致井下爆炸，造成一定的煤礦安全威脅。通過監控系統的協助，可以連續對礦井環境進行檢測，及時發現環境安全隱患，并采取相應的管理措施。與此同時，通過使用該監控系統，可以在第一時間內確定具體的瓦斯積累區域，達到控制火災源頭的目的，一旦發生異常，該系統就會發出報警鳴笛，可以加快補救措施的實施速度，有助于井下環境的安全性。

2.4 井下電動機的調度系統

該項調度系統還有一定名稱“信集閉”，通過使用這個調度系統可以統一調度電機車，從而避免發生運輸事故，提高井下環境的安全性。該系統主要有四個功能：

1）可以實現全盤調度井底的電機車。

2）每一個岔道口都按有信號指示燈。

3）確定每一個電機車的實時位置，通過觀察模擬顯示盤就可以知道其具體位置。

4）自動監視尾車。

通過編寫相應的監視程序來對其調度系統進行有效控制，從而簡化相關控制線路。本系統中的所有邏輯關系都需要利用軟件來進行有效處理，以此來提高系統運行的靈活性，充分發揮系統的全部功能，在未來的發展當中，經過相應處理，該系統的體積可以變得更小，并且可以將功能集中化。

3 總結

在信息技術快速發展的時代背景下，單片機的應用逐漸得到了人們的重視。目前很多領域都在使用單片機來做系統的核心控制部分，典型的應用就是煤礦產業的控制系統，通過使用單片機可以實現自動化控制，提高系統的運行效率，節省人力資源，并且在一定程度上降低構建系統的成本。

本文從漏電保護、風機節能、監測井下環境的監控系統、以及井下電動機的調度系統四個方面來分析了其實踐效果。

參考文獻：

[1] 曾令揮，羅書弟.淺談單片機在礦山電氣自動化控制技術中的應用[J].中國設備工程，2016（7）：58-59.

[2] 陳玉寶.單片機在煤礦電氣自動化控制技術中的應用研究[J].中國科技縱橫，2014（19）：134.

[3] 李戰勝，李智，楊昌.基于單片機實現的礦山電網的功率因數監測與補償系統[J].電子世界，2014（11）：27-28.