摘 要：讲述单片机在煤矿电气自动化中的应用情况。单片机具有算术运算和逻辑运算等功能，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煤矿中的电气设备的安全性、节能性和自动化水平等进一步的提高奠定物质基础。
关键词:煤矿；自动化；单片机
0概述
计算机自20世纪40年代末发明以来，短短几十年间，发展突飞猛进，特别是70年代超大规模集成电路的出现，推动了计算机技术的更大发展。它是单片机向微型计算机发展的最新成果，是控制应用最理想的器件。它在一个芯片上集成了计算机的所有重要部件，如CPU、PIO、SIO等。特别适合工业领域的要求，已经渗透到工业的各个领域。该设备采用单片机技术，具有运行安全可靠、节能、维护工作量小、操作方便、性能提高等优点。将从几个方面阐述单片机在煤矿行业中的应用。
一、漏电保护
低压漏电保护是保证煤矿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。目前国内煤矿广泛使用的集中检漏设备，虽然线路不同，但原理是一样的。一是当绝缘电阻下降到设定值时，继电器动作，使主馈电开关切断电源；二是有零序电抗器补偿电容电流。它们大多使用分立元件。可靠性低，经常出现误操作，尤其是在加载债闸的瞬间。利用单片机的击落判断功能，在关闭的瞬间锁定检漏电路。通过在泄漏检测之前接通之后等待线路进入稳定状态，可以方便地解决这个问题。而且以前的选择性漏电保护装置动作时间长，动作电流大，难以保证人身触电安全。采用零序电流方向和附加DC电源相结合的单片机保护原理，利用零序电流方向实现漏电保护的选择性，利用附加DC电源检测电网绝缘，利用单片机的逻辑判断功能和高精度算术运算功能进行精确测量，专职人员可以具有良好的选择性和固定的工作电阻值，提高装置的可靠性，避免停电范围的扩大。
二。风机节能
风机是煤矿生产中不可缺少的固定设备。承担着煤矿空瓦斯供应的重要任务。煤矿生产对井下风速和风压有一定的要求，在煤矿生产的不同阶段，井下空瓦斯需求也不同。解决办法是用调速系统代替以前的恒速系统。调速系统可选择绕线式交流电机串级调速或鼠笼式异步电机变频调速。这两种调速方案中基于单片机的数字控制技术非常成熟，降低了控制电路的复杂性。用软件代替硬件逻辑电路，大大提高了系统的可靠性和控制精度，降低了系统成本。
三。变电站运行记录
变电站是煤矿生产的关键部门，其安全可靠运行无疑对煤矿安全生产至关重要。然而，长期以来，煤矿用电量的统计工作都是由操作人员按时完成的。目前，由于空前能源紧张，电力部门已限制工矿企业用电。煤矿也不例外。特别是最大短期用电量的定额限制。如果超过这一数值或总用电量超过限值，电业部门将处以罚款。一个中型或者
大型煤矿一年的罚款大概是几十万。因此，工矿企业迫切需要一种智能电能表来解决这一问题。智能电能表具有以下功能:(1)实时计算全矿备用电力部门用电负荷、每小时用电量、全矿每15分钟平均负荷
、分时累计用电量等。(2)打印所有结果，包括全矿每小时正点负荷、每小时用电量、备用电部分每小时用电量、每日最大负荷、每日高峰用电量、每日低谷和后期用电量、每日总用电量、连续15分钟日平均最大负荷、15分钟月平均最大负荷
、每月高峰用电量、每月低谷和后期用电量、每月。一旦全矿在用电高峰期超负荷，就会连续报警，值班人员通知全矿生产控制室，控制室通知二级部门压负荷，直到压下负荷，这样控制室就可以统一指挥全矿用电。智能电度表可由单片机和智能电度表实现，具有以下功能:(1)可单独实现全矿备用电部门的负传感器和外围设备的实时计算，也可由单片机检测和微机组成二次系统。
四。井下环境监测系统
以往井下环境使用手持直读式局部检测装置，无法测量区间的变化。井下瓦斯可能在二次测量间隔内聚集到爆炸浓度，对煤矿安全生产构成直接威胁。井下环境检测系统可以连续检测矿井环境参数，提高矿井安全性，改善管理，预测隐患。此外，还能及时发现和确定瓦斯积聚区域、火灾的形成以及冒顶引起的通风变化。
检测系统可以提前报警，以便采取有效措施。
五、提升机的技术改造
在我国，目前90%以上的矿井提升机采用交流电机驱动，几乎都是绕线式交流电机转子串电阻调速方式。控制电路是电流-时间混合控制电路。虽然这种混合控制电路在控制性能上优于简单的时间控制，但当负载变化较大时，其起动特性仍不理想。而且电路复杂，辅助触点多，调整麻烦，要求电流继电器有较高的返回系数。以单片机为核心的控制系统可用于对上述系统进行技术改造。单片机系统可以实时测量速度和电流，得到每个吊钩的实际载荷。根据每个挂钩的不同负载，单片机基于恒加速肩部运动原理控制阻力的解除。这样可以使启动平稳，避免对机械系统的冲击，可以省去繁琐的电流继电器动作值的调整，也可以排除启动电阻因长时间停留在某一电阻上而烧坏的情况。六。井下电机调度系统
井下电机车调度系统也叫井下& ldquo信任、设置和关闭& rdquo可以统一调度全矿下的电机车，防止运输事故，保证安全生产。它包括以下功能:(1)井底电机车的整体调度；关闭信号灯指示；轨道上各电力机车的实际位置被跟踪并显示在模拟显示面板上:道岔的自动移位和道岔关闭位置的监视；自动尾部监控。用可编程控制器实现的井下电机车调度系统，可以大大简化控制电路，所有逻辑关系都用软件实现。它灵活性大、功能增强、控制装置体积小，是井下电机车调度系统的发展方向。七。滚筒采煤机自动调高系统
我们知道，在开采过程中煤层的厚度是变化的，这就要求采煤机的采高要随着煤层厚度的变化而调整。在过去，它是由煤矿工人人工调节的。开采顶煤时，经常会遇到岩石，这大大降低了采煤机的寿命，严重时可能会烧坏采煤机的驱动电机。滚筒采煤机自动调高系统可以解决这一问题。该系统由单片机构成，在线连续测量采煤机驱动
电机的定子电流，并根据定子电流值实时计算负载的变化。因为岩石比煤硬，岩石的负荷增加，所以电机的低定子电流增加。当增量大于某个正值时，单片机输出控制量自动调整采煤机高度，绕过岩石。这有助于提高采煤机的寿命。八。结论
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具有很大的应用价值，其推广有利于煤矿自动化水平的提高。
参考文献
[1]张增芳等，智能电能表的软硬件设计，国际单片机技术交流大会论文集，2004，Lo:27 & mdash；29.
[2]吴学胜。李东辉，单片机L机在采煤机滚筒自动调高系统中的应用，电气自动化2005。4l 123 & mdash125.
