摘要：随着近年我国的国民经济与科学技术的飞速发展，煤矿电气自动化也加快了自身的发展脚步，煤矿电力系统中的单片机对于整个系统而言有不可替换的重要作用，煤矿电力系统因为单片机的存在，系统的编程和运算效率得到了显著的提升，本文阐述了单片机在电气自动化系统中的作用，每个单片机模块的作用都不可或缺，希望对今后电气自动化系统的深入研究能够起到帮助和参考的作用。
关键词：煤矿电气自动化单片机控制技术重要作用
一、PIC单片机分析及自动化控制技术内涵
1.1PIC单片机分析
在不同的工作环境中，要选择不同的单片机结构，在煤矿电气自动化控制技术中，多数企业都选择的是PIC单片机，应用于矿井，其最大的优势就是能有效防水，在应用过程中不会出现严重漏电的问题。技术人员能通过相应的测试对其进行集中处理，并且保证其用功操作的完整度，也能直接进行LED负载，充分发挥其低耗能高产出的工作特征。
1.2自动化控制技术内涵
关于煤矿电气控制技术，其主要将电气控制系统作为主导，辅以动力传动装置，使煤矿工业生产达到自动化要求。相比传统仅依托于硬接线继电器逻辑控制系统，自动化控制技术更注重将多种先进技术成果融入，包括网络通信技术、智能技术、自动控制技术以及计算机技术等。同时，现代电气工程自动化技术中，不仅强调在操作方面自动化，且要求对所有执行元件的运行过程进行监督控制，一旦发现异常可在最短时间内处理，技术优势极为明显。
二、单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用现状分析
我国是一个矿产资源十分丰富的国家，其中煤矿资源极为丰富，煤矿经济产业成为我国经济发展建设中非常重要的一部分，但是煤矿在开采的过程中存在着较多的问题，影响着煤矿生产的效率。在此情形之下，在煤矿生产之中引入了电气自动化控制技术，而单片机在电气自动化控制技术中更是极为重要的一部分，使得整个煤矿生产变得更加的安全可靠，让施工生产的效率得到极大的提升。也正因为如此，在当前的煤矿企业之中对单片机的应用变得更加的广泛，其也为煤矿企业带来了更大的经济收入。但是其中存在问题的是受到煤矿开采的环境影响，使得单片机在使用的过程中容易出现质量上的问题，影响到单片机的使用寿命，因此在开采生产的过程中应当重视对单片机进行保护。
三、单片机中的硬件和工作原理
3.1单片机工作的基本原理
现今煤矿电气自动化系统中基本都运用了单片机，单片机在系统中主要作用是对系统中所有设备实时进行保护。起保护过程中主要将检测出的电信号通过处理变成电压信号，再通过自身系统对信号进行放大，将其转化为0.5V的电压信号以备使用，将型号传送至CPU传送过程的必然现象，能够直接使用的数字信号都是CPU转化之后形成的，在电脑中对数字信号进行处理之后，而后将信号在屏幕上显示，要完成工作还必须对信号进行闭锁，这便是单片机在运行过程中的基本运行原理。
3.2组成单片机的硬件
现今运用了单片机的自动化系统都拥有极强的可靠性和安全性，在对设备维护的过程中的工作量也相当小，电源、漏电闭锁器、储存器以及通信器这四个主要模块构成了整个单片机，其中每个模块在单片机中都有不可或缺的重要作用。
四、单片机在矿山电气自动化控制中的应用
4.1供电监测
单片机的应用，能够实现对于供电的可靠监测，保证矿山系统的供电系统的稳定性和可靠性，减少电力系统问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆就实际应用而言，将单片机应用到供电监测中，不仅能够实现对于矿山供电的基础管理，还可以实现对变电所通信分站中电压电流信息的管理，起到一定的保护作用，进一步保证供电系统的运行的可靠性。
4.2漏电保护
漏电保护的基本原理，是当控制系统检测到绝缘电阻下降到一定程度时，自动切断总开关，从而减少触电事故，确保电压处于一种相对稳定的状态。而在传统漏电保护中，保护装置的运行时间较长，而且会产生较大的电流，影响系统安全。利用单片机的计算能力，可以实现对零序电流和直流电流的准确测量分析，保证电阻本身的稳定性，进而提升系统的可靠性[3]。
4.3风机管理
在很多时候，矿山生产都是采用的井下开采模式，良好的通风系统是保证井下生产顺利进行的基础和前提，同时也是控制安全隐患的关键。在当前的技术条件下，矿山开采采用的仍然是以人工开采为主的形式，为了对井下工作环境进行优化，保证安全，风机是必须的，但是其在持续运行过程中，会消耗大量的电能，影响矿山企业的效益。对此，企业需要把握风机的运行也行，将单片机应用到电气自动化控制系统中，在中央处理器内部输入风机的性能参数、电机实时运行参数以及相应的统计信息，使得管理人员能够了解风机的实际运行情况，判断其运行状态，从而实现对于风机的有效控制，在保证井下通风的同时，减少能耗。不仅如此，在不断的发展过程中，传感器以及各种外围智能设备也得到了应用，与单片机一起强化了控制系统的控制精度，效果更加显著。
4.4监控系统
井下采矿作业存在着很大的安全隐患，必须做好监控工作，一旦发现问题可以及时进行处理，杜绝安全事故的发生。对于采矿人员而言，在开展井下开采作业时，应该提前做好设备的检验工作，对其中存在的隐患进行及时处理。在井下作业中，许多有毒有害气体本身无色无味，难以识别，单纯依靠人工监控，想要完全杜绝此类安全事故的发生非常困难，在这种情况下，就需要用到现代井下监控系统，做好巷道内气体浓度的实时监测，发现浓度超标及时报警，提醒作业人员注意。单片机的应用，可以在很大程度上提升矿山井下监控系统的自动化性能，将整个矿山纳入到系统的监控范围内。利用单片机的勘测功能，监控人员能够随时了解井下环境中的气体成分和浓度，对其中的有毒有害气体进行识别和重点监测，一旦发现其浓度接近危险值，单片机会向控制中心发出信号，启动通风装置或者提醒井下作业人员注意，预防气体爆炸事故或者中毒现象。将单片机引入到井下监控自动化系统中，可以显著提升井下作业的安全性，为矿山生产提供良好的保障。
4.5电气节能
在矿山生产中，交流电是一种比较普遍的供电类型，能够在很大程度上提升开采的效率，使得开采设备的工作变得更加灵活，更加高效。但是，交流电会导致设备耗电量的增大，而且在布设方面非常复杂繁琐，存在的安全隐患也更多，稍不留神就可能会引发安全事故。假定交流电设置错误，其不仅会影响供电系统运行的稳定性和可靠性，还可能对电气设备造成危害，引发难以估量的经济损失。为了避免这些问题的出现，可以将单片机技术应用其中，单片机本身独有的性能可以实现对交流电电流的可靠控制，有效降低电流形成的压力，使得电压和电流能够保持在一个相对稳定的水平中，这样，一方面仍然可以发挥其提升开采效率的功能，另一方面也可以减少设备损耗，避免电能的过度浪费，提升矿山开采的安全性。因此，在矿山开采中，应该合理应用单片机，针对大量使用交流电所引发的问题进行解决，凭借单片机本身的优势，确保开采作业的平稳性和高效性。
结束语
单片机的应用为煤矿电气自动化控制系统设计提供技术保障。实际设计中应正确认识系统设计要求，从漏电保护、运行监控、调度改造等多方面强化单片机的应用。同时注意单片机应用下，系统设计还需在其他功能要求上得到满足，且保证数据模块设计的合理性，以此使系统运行更加可靠。
参考文献
[2]贾晋杰.单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用研究[J].黑龙江科技信息，2015（25）：13.
[3]吴琦.煤矿电气自动化控制技术中单片机的应用[J].硅谷，2015（03）：118+120.
[3]韩晓雷.煤矿电气自动化控制技术中单片机的应用[J].电子技术与软件工程，2016，15：259.
论文作者:郝怡尧
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/11
标签：单片机论文; 煤矿论文; 井下论文; 矿山论文; 技术论文; 电气论文; 自动化控制论文; 《电力设备》2018年第18期论文;