基于單片機在煤礦電氣自動化系統中的應用研究

紀思奇，高小艷，陳岑

（華北科技學院，河北 三河 065201）

由于我國經濟發展很大一部分是煤礦資源帶來的，因此開采煤礦資源具有迫切性，不過由于煤礦地理位置的獨特性，擔心井下挖采容易出現問題，因此煤礦電氣自動化系統應運而生，它之所以如此強大，擁有高效科學的功能作用，原因是因為單片機技術的支持。在這一過程中，單片機起到的作用十分巨大，它讓井下開采有了保障，減少出現人員傷亡或者是機器設備報廢等問題。因此，煤礦企業都應該重視單片機的在煤礦電氣自動化系統中的應用，為提高采礦技術，實現工業自動化而不斷奮斗，企業應當大力推廣該自動化系統，促進我國煤礦業發展，為社會創造出更大的經濟效益。

1 基于單片機在煤礦電氣自動化系統中的應用研究的必要性

單片機的出現使得我國煤礦開采效率提升，這是基于它自動化控制技術十分高超所決定的，它的出現有效解決了我國機械化開采水平低下等問題。煤礦業需要在各種惡劣的環境中進行工作。在此過程中，容易出現電氣設備損壞，井下開采事故等狀況，因此需要大力推廣單片機的使用，通過單片機在系統的基本運行中解決設備突發事故問題，提高生產效率。基于此，本文將通過單片機在煤礦電氣自動化系統中的漏電保護自動化，風機管理自動化，變電所運行自動化，提升機的自動化改造，滾筒采煤機調高的自動化，井下電動機調度的自動化以及井下環境監控的自動化等幾方面闡述其應用研究問題。

2 基于單片機在煤礦電氣自動化系統中的應用研究出現的問題

PIC單片機盡管在煤礦開采應用中擁有著絕對優勢，與此同時也存在一些不足，它需要在使用時避開這些缺陷，否則會對煤礦挖采造成麻煩。單片機容易受開采環境的影響，若是井下出現一些潮濕的地方，單片機進水后可能會出現漏電現象，因此在井下作業時應當選好單片機的類型，防止出現此類問題。除此之外，井下煤礦環境較為惡劣，單片機比較脆弱，容易出現損壞問題，因此在應用過程中需要注意開采環境，避免此類問題的發生。

3 基于單片機在煤礦電氣自動化系統中的應用研究相關解決措施

（1）單片機在煤礦電氣自動化系統中的漏電保護自動化。煤礦企業最終目標是加大經濟效益，因此具備節能增效的單片機技術在煤礦電氣自動化系統中發揮著強大作用，從漏電保護自動化的應用成果來看，它對于電氣自動化系統的漏電因素具有很強的防護效果。從過去的檢漏設備來對比，儀器大多比較落后，智能化水平不高，不僅檢測時間長，效率低下，且容易有死角沒有辦法檢測到。鑒于單片機技術的出現，能夠很好的解決此項問題。這是由于智能擊落判斷功能起到的作用，它的檢測結果較為精確，且不會遺漏死角，能夠在線路不穩定時的檢測方案是事先通過瞬間閉鎖再進行檢測，這項漏電保護自動化預判較為準確的同時帶來的則是出現漏電問題時，停電范圍被減少。它的工作原理也十分清晰明了，首先單片機端口會感受到互感器傳達的信號，單片機針對剩余電流進行分析判斷，而系統再提供脈沖信號給予單片機。在這一過程中，單片機迅速結合兩者之間的聯系，通過對電流幅值的變化檢測來得以總結出漏電的整個流程結果。此外，該項系統很智能的設定漏電電流等功能，讓單片機能夠在漏電后第一時間啟動保護措施，相當的智能化和科學化。

（2）單片機在煤礦電氣自動化系統中的風機管理自動化。在煤礦電氣自動化控制系統中，風機管理自動化是因為添加了單片機的數字化控制，改變了傳統風扇調速系統較為差、繞線式調速裝置系統功能不穩定等問題，使得整體靈活性和準確性大大提升。因此，風機管理自動化模式可以使得整體系統更加穩定，使用電路也變得簡單易解決。

（3）單片機在煤礦電氣自動化系統中的變電所運行自動化。由于煤礦類企業所需要耗用的能源十分巨大，與電業部門出臺的節能環保倡導通告背道而馳，這是由于采用人工對電量的統計方法而容易出現的一些問題，導致的結果是煤礦類企業每年需要支付巨額罰款，減少企業效益，而且還會對設備造成傷害。單片機的出現智能科學的解決這個難題，這是基于其技術能夠對電額隨心所欲的控制，若是電超負荷時會自動報警提醒工作人員注意，以此就可以針對問題進行解決，單片機的出現讓節能增效的效果大大增加，不僅減少了能源緊張問題，而且還減少企業的罰款支出，同時也維護了設備不造成損害。

（4）單片機在煤礦電氣自動化系統中的提升機的自動化改造。在傳統的交流電動機使用過程中，若它的負載較大時，啟動性能也相對較低。此外，由于它還需要觸點輔助，內部設置線路也比較復雜，使用的過程不輕松。因此，單片機的出現讓提升機的自動化改造有了很大進步，當控制系統提升后，操作簡易反應靈敏，并且還能夠預測出實際負載。提升機的自動化改造也減少了燒壞啟動電阻情況。

（5）單片機在煤礦電氣自動化系統中的滾筒采煤機調高的自動化。由于傳統的挖采煤礦的機器比較遲鈍，不能智能的感應巖石并避開，而是直接撞上去，如此容易造成設備的損壞。這是由于煤層的厚度不同且分布也不均勻，長期以往容易造成采壽命減少。自從單片機技術出現后，采煤機智能化程度大大提升，不僅能夠使采煤機可以實時反饋，而且還可以根據巖石的位置來調整開采的高度，避免強力挖掘破壞機器的問題出現。

（6）單片機在煤礦電氣自動化系統中的井下電動機調度的自動化。井下電動機的出現則是為保障煤礦開采活動可以順利實施，防止出現安全事故，通過對電機車的統一調度進行控制，傳統的電動機系統缺點較多，精確度很低，自從采用單片機為核心的電動機后，能夠及時在模擬鍵盤上顯示具體位置讓跟蹤人員可以輕松查詢跟蹤，并可以自動監視井下尾車狀態。盡管控制裝置系統變得精巧起來，但靈敏性卻大大提升，超強自動化功能對于輔助煤礦挖采具有較大幫助。

（7）單片機在煤礦電氣自動化系統中的井下環境監控的自動化。煤礦開采是一項具有高危險度的工作，特別是井下環境容易出現瓦斯濃度升高等問題，會對人體產生較大傷害，單片機系統的出現可以智能化的監測井下的一切環境，它沒有測量間隔期，是一直處于持續的偵查狀態，通過不間斷的檢查通風狀況，一旦出現任何情況，它會離開報警，給工作人員爭取到規避風險的時間。

4 結語

煤礦電力系統結合單片機的存在，能夠發揮出高效快速的自動化控制作用，通過單片機核心技術為煤礦業開采帶來高度進步與提升，當自動化控制技術逐步成熟后，現代化煤礦業發展將會再走上一個高度。需要注意的是，單片機在井下運用中，盡量保護好其裝置不被破壞，例如容易漏水漏電的煤礦井下應當選用防水的單片機裝置。煤礦企業應當大力發展單片機技術在電力系統中的應用，造福社會，為我國經濟發展添磚加瓦。