单片机在煤矿中的应用研究分析

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1、单片机在煤矿中的应用研究分析：本文通过分析其在煤矿电气设备中的应用，说明这种智能芯片将为矿中的电气设备的可靠性、安全性、节能性和自动化水平等进一步的提高奠定物质基础，对煤矿的安全生产有了更大的促进作用。　　关键词：煤矿；电气自动化；单片机　　：TD8：B：1009-9166（2011）002(C)-0110-01　　　　一、前言　　　　计算机从20世纪40年代后期发明以来，在短短的几十年中，有了突飞猛进的发展，特别是七十年代超大规模集成电路的出现，促使计算机技术有了更大的发展。单片机是计算机朝着微型机

2、发展的最新成果，是控制应用的最理想器件。它在一个芯片上集成了计算机所有的重要部件，如CPU、PIO、CTC、RAM、ROM等，特别适用于工业领域的要求，它已经渗透到了工业的领域。使用单片机技术的设备，运行安全可靠，节能，维护工作量小，操作方便，性能提高。下面将从几个方面叙述单片机在煤炭工业中的应用情况。　　　　二、单片机在煤矿中的应用　　　　（一）滚筒采煤机的自动调高系统　　煤层的厚度在开采过程中有一定变化的，这就要求采煤机在开采过程中开采的高度应随煤层厚度的变化进行调整，以往都是由采煤工人人工调核，

3、在开采上顶煤时，经常遇到岩石，这就大大减少了采煤机的寿命，严重时可能烧坏采煤机驱动电机，可以应用滚筒采煤机自动调高系统解决这个问题，由单片机组成的这个系统在线连续测量采煤机驱动电机的定子电流，由定子电流的值实时算出负荷的变化情况，由于岩石比煤硬，遇到岩石负荷增大，因此电动机的低定子电流增加，当增量大于某一个正值时，单片机输出控制量使采煤机的高度自动调整，绕过岩石。这样有助于提高采煤机的寿命。通过以上分析可以看出单片机或可编程控制器在煤矿生产中大有应用价值，它的推广有助于煤矿自动化水平的提高。　　（二）

4、漏电保护　　低压漏电保护是保证煤矿井下安全供电的三大保护之一，是防止人身触电伤亡的重要措施。我国煤矿目前广泛使用的集中检漏设备尽管线路各有差异，但就其原理均相同。一是绝缘电阻下降到整定值时，继电器运作，使总馈电开关切断电源；二是均有零序电抗器对电容电流进行补偿。大部分都是采用分立元件，则可靠性较低，经常误动作，特别是在带负荷载荷闸的瞬间。采用单片机的击落判断功能，在合闸的瞬间闭锁检漏回路。等合闸后线路进入稳定状态后再进行检漏，可以方便的解决这个问题。再则以往的选择性漏电保护装置，动作时间长，动作电流大

5、，很难保证人身触电安全。采用零序电流方向与附加直流电源想结合的带单片机的保护原理，利用零序电流方向实现漏电保护的选择性，以附加直流电源对电X的绝缘进行检测，利用单片机的逻辑判断功能和高精度算数运算功能进行准确测量，可使专职具有很好的选择性和固定不变的工作电阻值，可以提高装置的可靠性，避免停电范围的扩大。　　（三）井下环境的监控系统　　井下环境以往采用手持直读式的就地检测装置，井下瓦斯有可能在二次测甓的间隔内聚集到发牛爆炸的浓度，对煤矿安伞牛产造成直接威胁，井下环境的检测系统可以连续的对矿井环境参数进行

6、检测，能够提高矿井安全，改善管理，预测隐患。另外，可以及时发现和确定瓦斯积聚地段，火灾的形成以及由于冒顶而造成通风变化。检测系统可以提前报警，以便采取有效措施。　　（四）提升机的技术改造　　在我国，目前约有90%以上的矿井提升机是用交流电动机拖动的，而且几乎都是绕线式交流电动机转子串电阻的调速方法，控制线路是以电流时间混合方式的控制线路，这种混合控制线路在控制性能卜虽然较单纯时间控制优越，但在负载变动很大时，启动特性仍不理想。而且线路复杂，辅助触点多，调整较麻烦，要求电流继电器有较高的返同系数。可以采

7、用以单片机为核心的控制系统对上述系统进行技术改造，由单片机系统实时地对速度、电流进行测量，根据每钩负载的不同以恒加速度肩动为原则，由单片机控制电阻的切除。　　（五）滚筒采煤机的自动调高系统　　我们知道，煤层的厚度在开采过程中是有一定变化的，这就要求采煤机在开采过程中开采的高度应随煤层厚度的变化进行调整，以往都足由采煤工人人工调整，在开采上顶煤时，经常遇到岩石，这就大大减少了采煤机的寿命，严重时可能烧坏采煤机驱动电机，可以应用滚筒采煤机自动调高系统解决这个问题，由单片机组成的这个系统在线连续测量采煤机驱

8、动电机的定子电流，由定予电流的倩实时算出负荷的变化情况，由于岩石比煤硬，遇到岩石负荷增大，因此电动机的低定子电流增加，当增量大于某一个正值时，单片机输出控制量使采煤机的高度自动调整，绕过岩石。这样有助于提高采煤机的寿命。　　　　三、结语　　　　随着技术的推广，科技人员的努力．单片机这个锌—积小、功能多、成本低的系统在煤矿中应用越来越广，为煤矿的安全生产、提高效率、管理自动化提供了很大的物质条件——极具应用价值。使用单片机技术的设备，运行安全可靠，节能，维