探析單片機在煤礦電氣自動化控制技術中的應用

郭連敏

摘 要：伴隨著科學技術的不斷進步，電力自動化技術在各個領域內都實現了高速發展，煤礦電氣自動化技術在實際運行過程中，借助單片機的邏輯編程能力以及運算能力，能實現整體技術結構的升級和優化。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中的應用路徑，旨在為相關技術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。

關鍵詞：單片機；煤礦；電氣自動化控制技術；應用

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、數據信號存儲模塊、漏電閉鎖模塊以及通信模塊等功能模塊構成。

在使用單片機的過程中，技術人員要對其工作原理進行集中闡釋和管理，確保設備能按照標準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，從而將其轉化為電壓信號，并通過自身的元件結構能將信號有序放大，直接轉變為0.5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，轉化為數字符號，利用電腦進行實時解碼和處理，最終顯示具體數據。因此，單片機最大的功效就是對井下電氣設備進行監控和實時保護。另外，當總線對驅動器進行緩沖時，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

單片機最大的優勢就是實時性和可靠性，能對技術設備進行集中管控，且運行過程中的維護工作量較小，基于其構造，相關維護項目比較輕松[1]。

1.3 PIC單片機分析

在不同的工作環境中，要選擇不同的單片機結構，在煤礦電氣自動化控制技術中，多數企業都選擇的是PIC單片機，應用于礦井，其最大的優勢就是能有效防水，在應用過程中不會出現嚴重漏電的問題。技術人員能通過相應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負載，充分發揮其低耗能高產出的工作特征。

2 單片機在煤礦電氣自動化控制技術中的應用路徑分析

（1）煤礦電氣自動化控制技術應用單片機實現漏電保護。在自動化控制技術運行過程中，絕緣電阻若是直接降低到一定的數值，整體設備中的繼電器就會直接工作，從而使總電開關有效切斷電源。通過單片機的擊落工序，判斷合閘結構的瞬間閉鎖回路。當設備進入到穩定狀態后，要再進行復測，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合單片機進行實時保護，能建立選擇性漏電保護，并實現高精度功能運算，在提高其可靠性的同時，減少大規模停電問題。

（2）煤礦電氣自動化控制技術應用單片機實現風機節能。在煤礦工作要求中，風機是重要的工作設備，不僅承擔著提供空氣的重要職責，也具有換氣、維護煤礦工作人員工作安全的優勢，能為整個煤礦工作的開展創設有效的工作環境。因此，在使用時，要針對礦井下風速和風壓進行精細化處理，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，調速系統都采取的是繞線式交流電動機，或者，一部分煤礦企業采用的是鼠籠異步電動機變頻結構，主要目的就是為了有效調節風速[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定性，在優化精度的基礎上，減少了設備購置成本。

（3）煤礦電氣自動化控制技術應用單片機實現實時記錄。利用單片機主要是為了進一步對相應問題進行集中處理和綜合管控，針對具體參數和運行情況進行實時記錄，確保動態化管理結構和管控模型貼合實際需求，也為了整體技術模型的優化奠定數據基礎。對于煤礦電氣自動化控制技術運行維度而言，變電所的相關運行記錄具有非常重要的參數價值，傳統記錄都是依靠人工，費時費力，且會出現人為錯誤，但是利用自動化技術，能在提升效率的基礎上，保證數據穩定性和準確性，實現項目的高效運行[4]。

（4）煤礦電氣自動化控制技術應用單片機實現井下監控。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，就要對井下數據進行實時傳遞和管控，確保能建立有效的數據收集機制。對井下進行及時的環境監測，不僅能為施工人員的安全提供相應保障，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。傳統的測量監控結構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，相應的數據結構也比較碎片化，若是井下部分區域的瓦斯聚集，則會出現爆炸問題，嚴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中，能在提高監測質量和水平的同時，確保整體監測數據的完整性和連貫性，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測[5]。

（5）煤礦電氣自動化控制技術應用單片機實現技術改造。在項目管理過程中，技術人員利用單片機能實現整體技術的改良，從而對速度和電流進行實時測試，對實際負載水平進行調控。除此之外，煤礦電氣自動化控制技術中應用單片機，還能對井下電動機進行集中調度，確保自動調高系統有序運行，通過在線連續測量定子電流，實現負荷結構的有效收集，提升整體工作效率。

3 結束語

總而言之，煤礦事業對于我國經濟發展具有非常重要的作用，只有建構更加有效且系統化的處理機制，才能從根本上提高產業發展進程，利用單片機能在保證其產量升級的基礎上，確保綜合機械化水平實現優化，推動自動化控制技術的有效發展，也為我國煤礦產業自動化技術的可持續發展奠定堅實基礎。

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中的應用研究[J].煤炭技術，2013，32（08）：91-93.

[3]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，2013，32（08）：89-91.

[4]楊錦峰.淺談單片機在煤礦電氣自動化控制技術中的應用[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中的應用[J].電子制作，2013，26（13）：213-213，206.