彭淑花

摘 要：我国的煤矿产业对经济发展起着至关重要的作用，因此必须重视其开采的安全性，目前关于露天矿电气控制系统的研究有很多，但是实际应用效果都不是很好。本文将单片机应用到了该系统当中，首先对单片机的工作原理进行了简要介绍，在其基础上分析了露天矿电气自动化控制系统中单片机的实际应用情况。实践证明，实际应用效果很好，有助于露天矿的开采。

关键词：露天矿；电气自动化控制系统；单片机

随着电子信息技术的快速发展，很多企业将一些控制器件应用到了露天矿电气控制系统当中，并且开始重视系统自动化的研究，通过使用这样的一种系统，不仅可以提高煤矿机械化技术的整体水平，同时还可以增加我国的煤矿产量[ 1 ]。

虽然有部分学者已经开始着手将单片机应用到该系统当中，但是获得的成果不是很多，因此本文研究的露天矿电气自动化控制系统中单片机的实践分析具有重大意义。

1 单片机的工作原理概述

在整个单片机工作模块当中主要包括两个部分，分别是存储部分以及电源部分，除此之外还需要利用通信模块来完成数据信息的实时通信，为了保证系统的电源的安全性，漏电闭锁部分必不可少[ 2 ]。在单片机工作模块当中，其数据传输模式主要以多通道传输为主，从而使得自动化控制得以实现。在实际运行当中，需要对电信号采取一定的处理措施，将转换好的电压信号传输至CPU，从而获取数字信号。接下来需要利用电脑对其采取进一步的处理措施，最后利用显示器将结果显示出来，使得信号处于闭锁状态[ 3 ]。为了充分体现电气自动化控制功能，需要在一个较大的范围内对其进行简单操作，与此同时，还需要结合计算机技术以及部分微电子技术，从而构建一个具备智能化以及自动化的控制系统。

2 露天矿电气自动化控制系统中单片机的实践分析

2.1 漏电保护

通过观察检测漏电设备的运行效果可知，在线路方面的差异性最大，但是其对应的原理基本上都是相同的。第一，随着绝缘电阻的阻值下降，当其达到指定数值就会触发继电器，导致总馈电开关由开启状态切换到关闭状态；第二，为了满足电容电流对应的补偿需求，需要使用零序电抗器，目前，应用最广泛的检测漏电设备就是分立元件，但是该元件的可靠性不是很高，在检测带负荷载荷闸的瞬间很有可能出现错误，因此，在实际应用当中，针对合闸这个瞬间可以将检测漏电回路设置为闭锁状态。通过使用单片机的计算功能以及逻辑判断功能，提高测量的准确度，在保证处于工作状态下的电阻值不变的情况下，逐渐提高装置的整体可靠性，以此来缩小停电的范围。

2.2 风机节能

在露天矿的开采当中，风机是一种固定设备起着至关重要的作用，主要用于井下空气的供应，在开采的过程中不仅对井下的风压有一定的要求，同时还对井下的风速有一定的要求，同时每一个煤矿的生产阶段都有对应的空气需求量，因此必须设置恒速系统，以此来完成系统的调速。

目前，大多数煤矿产业都选用单片机来控制较为复杂的系统电路。除此之外，为了提高系统的准确度以及可靠性，将大部分的硬件逻辑电路替换成软件，不仅如此，还可以降低系统的成本。

2.3 监测井下环境的监控系统

目前，选用手持直读式就地检测装置应用到井下环境的监控比较多，但是该装置不能够检测间隔内的变化，主要原因在于这个操作很有可能导致井下爆炸，造成一定的煤矿安全威胁。通过监控系统的协助，可以连续对矿井环境进行检测，及时发现环境安全隱患，并采取相应的管理措施。与此同时，通过使用该监控系统，可以在第一时间内确定具体的瓦斯积累区域，达到控制火灾源头的目的，一旦发生异常，該系统就会发出报警鸣笛，可以加快补救措施的实施速度，有助于井下环境的安全性。

2.4 井下电动机的调度系统

该项调度系统还有一定名称“信集闭”，通过使用这个调度系统可以统一调度电机车，从而避免发生运输事故，提高井下环境的安全性。该系统主要有四个功能：

1）可以实现全盘调度井底的电机车。

2）每一个岔道口都按有信号指示灯。

3）确定每一个电机车的实时位置，通过观察模拟显示盘就可以知道其具体位置。

4）自动监视尾车。

通过编写相应的监视程序来对其调度系统进行有效控制，从而简化相关控制线路。本系统中的所有逻辑关系都需要利用软件来进行有效处理，以此来提高系统运行的灵活性，充分发挥系统的全部功能，在未来的发展当中，经过相应处理，该系统的体积可以变得更小，并且可以将功能集中化。

3 总结

在信息技术快速发展的时代背景下，单片机的应用逐渐得到了人们的重视。目前很多领域都在使用单片机来做系统的核心控制部分，典型的应用就是煤矿产业的控制系统，通过使用单片机可以实现自动化控制，提高系统的运行效率，节省人力资源，并且在一定程度上降低构建系统的成本。

本文从漏电保护、风机节能、监测井下环境的监控系统、以及井下电动机的调度系统四个方面来分析了其实践效果。

参考文献：

[1] 曾令挥，罗书弟.浅谈单片机在矿山电气自动化控制技术中的应用[J].中国设备工程，2016（7）：58-59.

[2] 陈玉宝.单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用研究[J].中国科技纵横，2014（19）：134.

[3] 李战胜，李智，杨昌.基于单片机实现的矿山电网的功率因数监测与补偿系统[J].电子世界，2014（11）：27-28.