煤矿电气设备自动化控制

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1煤矿电气生产自动化概述

1.1煤矿科学技术的发展特点

煤矿生产中最原始的开采工作办法就是以人工作业为主，随着经济的高速发展，科学技术的不断更新换代，煤矿的生产技术取得了很高的成就。从刚开始的人工作业到机械作业，再到如今现代的信息化和自动化，煤矿的电气自动化生产同样取得了很大的成就。自动化作业由机械化作业为基础，极大地促进了现代科技的发展，在煤矿的科学技术发展过程中有着中间枢纽的作用。煤矿开采较发达的国家无论在掘进工作面、采煤工作面还是排水、供电等装置都在微处理器的基础上增加了保护和监控系统，大大提高了煤矿生产作业的可靠性和安全性。

1.2我国煤矿自动化发展的意义

我国煤矿资源丰富，是世界上很重要的产煤大国之一。但是，近些年来频发的煤矿生产技术比如：瓦斯爆炸、矿井透水、矿井坍塌等众多问题也给国家民众的生产做成巨大不良的影响，要想促进煤矿生产的不断发展，首要条件就是要做好煤矿生产的安全工作，根据不同煤矿生产的条件积极采用新技术，不仅可以提高煤矿生产的采矿效率，还能保障煤矿生产的安全效果。就目前现阶段来看，因为各种因素的影响，我们国家煤矿开采新技术还存在着很大的问题所在，只有找出这些问题，并且制定出有针对性的解决方案是办证煤矿生产作业安全的首要条件。

2单片机在煤矿电气自动化发展中的重要意义

单片机介绍：在煤矿企业生产开采过程中，电气控制技术的主要作用是提高生产运营的自动化程度，随着电气控制系统应用的不断发展，各种电动机动力传输装置的研究也逐渐成为业内的研究热点。单片机是一种网络化的自动管理系统，其在煤矿电气自动化设备中的应用大大提高了我国煤矿生产机械化的水平，促进生产效率及产量的提升。单片机的主要组成部分包括存储器、电源、通信模块、漏电闭锁模块等，其工作原理是对电气设备进行实时保护与监控，再通过通信模块采集电气设备的运行信息，从而实现对电气设备的自动化控制。运行过程中，单片机的通信模块会将电信号转换为电压信号，单片机的中央处理器接收到电压信号后再将其转换为数字信号，PC终端接收到数字信号后通过显示器显示出来，最终实现信号的闭琐。单片机技术作为煤矿电气行业的新技术，不仅有着简单的设备操控和较广的运行范围，同时在它运行过程中，更联合其他的自动化技术、计算机技术以及微电子的技术等，实现了现代化煤矿电气设备的智能化和自动化。单片机在煤矿电气化生产的过程中，主要起到监测、监控煤矿生产过程的作用，为煤矿安全生产提供技术保障，并且大大提高了煤矿生产的智能化与自动化程度，促进企业经济效益的提升。

3单片机在煤矿电气化控制技术中的应用

具体而言，单片机在煤矿电气化控制中的应用包括以下几个方面。

3.1漏电保护

使用单片机进行漏电保护，可提高煤矿井下施工的安全系。传统漏电保护主要采用分立元件，这种利用总馈电开关运行继电器，再将绝缘电阻下降至整定值的电源切断的方法失误极为频繁，无法保证其保护动作的可靠性。而单片机系统的智能化程度更高，执行检测迅速，且可以保证更加准确的检测结果，大大提高系统运行的安全性与可靠性。如果煤矿开采过程中发生漏电事故，单片机系统中的互感器会把参与电流迅速转换为信号，放大器再将其进行发大后传送至端口，单片机在检测电流信号后再将电网频率输送至单片机，漏电检测即可完成。

3.2井下安全监控系统

传统的煤矿生产中，井下环境的监测是通过手持直读式就地检测装置来完成的，这种装置无法准确、有效地监控井下的瓦斯浓度，故为煤矿的安全生产埋下一系列隐患。而在井下监控系统中采用单片机控制系统，可以对监控到测量间隔时间段内的变化进行全程监控，体现出安全性高、反应灵敏的优势，且可以对安全隐患做出准确预测。由此可见，单片机技术可有效监控井下安全环境，提高煤矿生产的安全性。

3.3变电所运行记录

在煤矿生产过程中，变电所是一个重要部门，其运行的安全性与可靠性会对煤矿的安全生产产生决定性作用。但是传统煤矿生产过程中，多采用人工操作统计煤矿所用电量。由于能源的紧张，电力部门加大了对各工矿企业用电的限制，如有超出部门则要接受电力部门的处罚，因此智能电表在煤矿生产中的应用有着重要的现实意义。具体而言，智能电表的作用包括以下几个方面：（1）全矿各个用电部门的用电负荷均可通过智能电表计算出来，可以细化到每小时的用电量、每15min的一均负荷、用电是的分时累计等。（2）打印功能。可以利用智能电表将全矿的正点负荷、每小时用电量、各用电部分的正点负荷每小时用电量等相关指标打印出来，此外还可统计日最高负荷、高峰用电量、每日总用电量、每日连续15min平均最大负荷等。（3）超负荷处理。如果全矿在用电高峰期超负荷，则智能电表则会发出连续报警，直至值班人员通知全矿生产调度室对次要部门压负荷为止，由此可见，智能电表实现了调度室统一指挥全矿用电的管理模式，大大提高了用电效率及效益。

4结束语

随着经济的飞速发展以及科技的进步，计算机日益成熟的技术成果推动了单片机技术的大力发展，对于当前的煤矿产业有着深远的影响。作为一种新技术，在煤矿自动化设备中的运用可以实现现代煤矿电气自动化技术设备的智能化和自动化运行。单片机在煤矿电气自动化设备控制技术中的应用，不仅实现了煤矿产业的自动化，还能对我们国家矿业生产产业的快速发展和生产能力的提升有着积极的作用。

作者：陆吉斌 单位：天地（常州）自动化股份有限公司