現(xiàn)代煤礦信息化系統(tǒng)中電子技術(shù)的作用研究

陳偉

摘? 要： 基于網(wǎng)絡(luò)時(shí)代背景下，使信息化技術(shù)擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，使信息化技術(shù)在各領(lǐng)域的發(fā)展中都發(fā)揮著自身的作用與價(jià)值，能夠分析各領(lǐng)域的發(fā)展需 求，為其提供有利條件。利用現(xiàn)代煤礦信息化系統(tǒng)，對電子技術(shù)的應(yīng)用，能夠滿足我國煤礦行業(yè)的發(fā)展需求，為我國煤礦行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 現(xiàn)代煤礦;信息化系統(tǒng);電子技術(shù)

近年，中國煤炭企業(yè)比較看重強(qiáng)化生產(chǎn)方面的科技信息工作，促使現(xiàn) 代煤礦行業(yè)實(shí)現(xiàn)人員配備齊全及推廣先進(jìn)的設(shè)施生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)。煤炭企業(yè) 在進(jìn)行信息化系統(tǒng)構(gòu)建的工作中最關(guān)鍵的就是人員的專業(yè)素質(zhì)，因?yàn)閷?shí)施 信息化系統(tǒng)構(gòu)建的主體就是人，那么相應(yīng)的從事該工作的人員的專業(yè)素養(yǎng) 有十分重要的作用?，F(xiàn)代煤礦產(chǎn)業(yè)信息化傳輸速度較為滯后，且傳輸質(zhì)量 相對較差，信息化機(jī)構(gòu)不夠?qū)I(yè)，導(dǎo)致信息管理團(tuán)隊(duì)不完整。所以，無法 清晰地反饋煤炭企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)規(guī)律，也無法為企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)人與決 策人提供科學(xué)、合理的依據(jù)。

1 煤礦信息化系統(tǒng)應(yīng)用的現(xiàn)狀

在信息時(shí)代的大背景下，電子技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用也越發(fā)廣泛。? 其不僅改善了人們的生活，還提高了各行各業(yè)的生產(chǎn)效率。煤礦信息化系 統(tǒng)的應(yīng)用，就在煤礦生產(chǎn)管理的過程中發(fā)揮了重要作用。信息技術(shù)的應(yīng)用 是時(shí)代趨勢，是保證煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)、在激烈的競爭中穩(wěn)步前進(jìn)的重要 手段。我國煤礦企業(yè)也在長期的發(fā)展中，逐漸提高了對信息技術(shù)的重視，? 通過各種科學(xué)的方法加快煤礦信息化建設(shè)，提高企業(yè)的整體管理水平。我 國煤礦行業(yè)整體還處于相對初級的階段，無論是安全生產(chǎn)制度，還是信息 化管理系統(tǒng)等多個(gè)方面都有待完善。近些年屢次發(fā)生的煤礦事故就是直接 的證明，究其事故原因，大都是因?yàn)橐恍┟旱V沒有完善的監(jiān)控系統(tǒng)，導(dǎo)致 不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦井中的風(fēng)險(xiǎn)隱患并予以排除。比如2020年3月16日發(fā)生在 青海省柴達(dá)爾先鋒煤礦煤倉的事故，就是因?yàn)閱T工違章作業(yè)沒有被信息化 系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致一人死亡。雖然我國煤礦企業(yè)近些年都在加大力度對遠(yuǎn)程 監(jiān)控系統(tǒng)、信息化考勤系統(tǒng)等進(jìn)行建設(shè)，但進(jìn)展緩慢，尚未形成全國性的 信息化安全生產(chǎn)發(fā)展勢頭[1]。

2 煤礦信息化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

對于煤礦信息化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其重點(diǎn)在于煤礦瓦斯無線傳感器監(jiān) 測網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，這對于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用具有重要作用。煤礦瓦斯無線傳 感器監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，因此在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)明確煤礦瓦斯無線 傳感器監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用目的，這樣才能使設(shè)計(jì)更加的科學(xué)、合理，更加 具有針對性。煤礦瓦斯無線傳感器監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)主要是為了井下瓦斯含量在 任何的復(fù)雜環(huán)境下都可以進(jìn)行檢測。所以為了滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以采用 ZigBee技術(shù)，這種技術(shù)可以滿足井下瓦斯?jié)舛葘?shí)施反饋需求，同時(shí)還應(yīng) 加強(qiáng)對系統(tǒng)實(shí)際需求了解，并進(jìn)行結(jié)合，將ZigBee技術(shù)作為基礎(chǔ)，確立 合理的瓦斯系統(tǒng)基本方案。一般情況下，不論是煤礦的礦井深度，還是 礦井的長度，? 都在10km以上，? 若1km的長度，? 可以設(shè)置節(jié)點(diǎn)10個(gè)左右，? 按照這樣進(jìn)行計(jì)算，一個(gè)礦井的ZigBee節(jié)點(diǎn)，可以布置100個(gè)以上，對于 每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以由四部分組成，即采樣組件、感知組件、執(zhí)行組網(wǎng)以及數(shù) 據(jù)處理組件。在必要的時(shí)候，這些節(jié)點(diǎn)不僅要對接收信號的靈敏度做出 相應(yīng)的調(diào)整，同時(shí)對于信號發(fā)射的成功率，也應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。系統(tǒng)應(yīng)將一 個(gè)信心控制中心設(shè)置在地面，其作用主要儲存以及處理井下傳遞上來的 瓦斯數(shù)據(jù)。在井下，對于節(jié)點(diǎn)的設(shè)置，需要充分考慮實(shí)際情況，同時(shí)對 于節(jié)點(diǎn)供電，一般主要依賴于電池。由于井下環(huán)境較為復(fù)雜，容易干擾 信號，針對這一問題，可以采取抗干擾直序擴(kuò)頻通信方式，分布每個(gè)節(jié) 點(diǎn)，以此提高每個(gè)節(jié)點(diǎn)的抗干擾性能。

3 現(xiàn)代煤礦信息化系統(tǒng)中電子系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1? 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

現(xiàn)代煤礦信息化系統(tǒng)所包括的功能模塊比較多，主要是根據(jù)煤礦企 業(yè)發(fā)展及煤礦開采工作的需求為分析基礎(chǔ)，其中就包括煤礦礦井電氣自動(dòng) 化系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是由電動(dòng)機(jī)對各系統(tǒng)的控制與管理，以微電子元件為 核心，以電子裝置為執(zhí)行部件，明確應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、運(yùn)行科學(xué)調(diào)節(jié)。通過對電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠降低煤礦開采工作的人工需求 量，緩解人工工作壓力，使礦井在運(yùn)行的過程中，可以減少能量的消耗，? 全面提升現(xiàn)代煤礦信息化系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性[2]。

3.2? 電機(jī)調(diào)速、拖動(dòng)中的應(yīng)用

煤礦礦井中的電機(jī)，主要是由提升機(jī)、通風(fēng)機(jī)、水泵電機(jī)、壓縮機(jī)等 共同組成的，根據(jù)煤礦開采工作需求，加大了對能源的消耗量，最主要的 是各機(jī)械設(shè)備會集中應(yīng)用，無法確保煤礦開采過程中的安全性。相關(guān)工作 人員對電子技術(shù)的應(yīng)用，針對煤礦礦井中的電機(jī)耗能詳細(xì)探究，并對電機(jī) 進(jìn)行了適當(dāng)?shù)卣{(diào)整與改進(jìn)，使TKD、 JKMK系統(tǒng)在煤礦礦井中廣泛地采用，? 有效解決系統(tǒng)直接對直流發(fā)電機(jī)啟動(dòng)而產(chǎn)生的能源消耗問題。

3.3? 對礦井人員的定位

煤礦開采工作，需要開采人員進(jìn)到礦井下，而對礦井下工作人員的 定位，傳統(tǒng)化的方法是利用對講機(jī)，但是礦井下的條件、環(huán)境存在一定的 復(fù)雜性，再加上對講機(jī)設(shè)備會受到距離的限制，一旦受到各方面因素的影 響，就無法確保井下工作人員的生命安全，就算井下人員遇到了危險(xiǎn)，并 發(fā)出求救信號，但是無法準(zhǔn)確地定位井下人員的位置，依然危害著工作人 員的生活安全。針對此問題，需要積極引進(jìn)與應(yīng)用電子技術(shù)，建立一套完 善的管理定位系統(tǒng)，主要由藍(lán)牙、? GPRS、高低頻所組成，以射頻識別為方 法，可通過網(wǎng)絡(luò)通信對井下環(huán)境的勘測，明確井下工作人員的具體位置，? 從而加大對煤礦開采工作人員生命安全的保護(hù)力度[3]。

3.4? 產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

煤炭遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上就是利用數(shù)據(jù)處理中心、多渠道網(wǎng)絡(luò)傳輸、多 結(jié)構(gòu)及電力計(jì)量的自動(dòng)化計(jì)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備十分強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)背景。主要 涵蓋以下部分：軟件系統(tǒng)、弱電系統(tǒng)、大型廣域網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)、電磁 場保護(hù)技術(shù)與抗擾度及子動(dòng)態(tài)稱重技術(shù)。電子秤計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)可以提供與皮 帶秤有關(guān)的各類數(shù)據(jù)及報(bào)表信息，? 且利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以達(dá)到在局域網(wǎng)之中共 享數(shù)據(jù)的目的，從而使管理者可以實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)過程中的實(shí)際情況。

3.5? 系統(tǒng)中電子技術(shù)的應(yīng)用

Atmegal28L模塊主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理，對節(jié)點(diǎn)的功耗進(jìn)行限制。在選擇 Atmegal28L作為芯片的處理系統(tǒng)時(shí)，需要技術(shù)人員對其成本和性能進(jìn)行多 方面的考量。? Atmegal28L系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)，對環(huán)境的抗性較強(qiáng)，比較不容易 受到礦井中復(fù)雜環(huán)境的影響。而且，其內(nèi)部元件功耗都相對較低，對于長 距離輸電的壓力也較小。另外，一些不便于搭建輸電線路提供系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)能 源的預(yù)期，使用同樣電量的電池，也能讓功耗較低的系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)更長時(shí)間，? 無疑也是一種優(yōu)化開采管理，為企業(yè)節(jié)約成本的有效方法[4]。

4 結(jié)束語

促進(jìn)我國煤礦行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，還需要加大對現(xiàn)代煤礦信息化系統(tǒng) 的應(yīng)用力度，積極引電子技術(shù)，全面提升各項(xiàng)工作質(zhì)量與效率。在信息技 術(shù)逐步發(fā)展的形勢下，信息系統(tǒng)對于各行各業(yè)的發(fā)展也有著不容忽視的作 用，對于煤炭企業(yè)來說也一樣，因此要合理依據(jù)具體開采情況，逐步建立 完善現(xiàn)代煤礦信息化系統(tǒng)，并有效強(qiáng)化煤炭系統(tǒng)中電子技術(shù)應(yīng)用的范圍與 力度，從根本上提高煤炭企業(yè)開采的能力，最終有效保障企業(yè)生產(chǎn)的安全 可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]連東輝.探析煤礦電氣中現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用[J].河南科技，2014（15）：87.

[2]黃京.現(xiàn)代電子技術(shù)在煤礦智能管理系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].煤炭技術(shù)，2014， 33（2）：178-180.

[3]宋欣，羅萌萌.數(shù)字化煤礦建設(shè)中電子信息技術(shù)的應(yīng)用研究[J].數(shù)字通信世 界，2018，166（10）：193.