現(xiàn)代煤礦信息化系統(tǒng)中電子技術(shù)的應(yīng)用

1、現(xiàn)代煤礦信息化系統(tǒng)中電子技術(shù)的應(yīng)用李晉陽摘要：對于煤礦信息化系統(tǒng)而言，應(yīng)用電子技術(shù)可以有效促進國家現(xiàn)代化、煤礦機械化 的整體水平，推動煤礦行業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展的道路。分析中國煤礦信息化系統(tǒng)的 應(yīng)用現(xiàn)狀，探討現(xiàn)代化煤礦信息化系統(tǒng)設(shè)計和電子技術(shù)的應(yīng)用，就現(xiàn)代煤礦屮 信息化系統(tǒng)的具體應(yīng)用展開討論，以期對相關(guān)工作有所借鑒。關(guān)鍵詞：煤礦;信息化系統(tǒng);電了技術(shù);作者簡介：李晉陽，1984年生，男，山西晉城人，2007年畢業(yè)于山西財經(jīng)大學(xué) 信息與計算科學(xué)專業(yè)，工程師。收稿日期:2017-09-05application of electronictechnology in information system

2、 in modern coal mineli jinyangwangtaipu coal mine, jincheng anthracite mininggroup of shanxi province;abstract：for the coal mine infooiation system， the application of electronic technology can effectively promote the overall level of mechanization of national modern coal mines and promote the sustd

3、inable development of coal mining industry. this paper made analysis of the present situation of the application of coal mine information system in china and discussed the design of modern coal mine information system and application of electronic technology to provide the referenee for related work

4、.keyword：coal mine; infooiation system; clcctronic technology;received： 2017-09-050引言近年，中國煤炭企業(yè)比較看重強化生產(chǎn)方面的科技信息工作，促使現(xiàn)代煤礦行 業(yè)實現(xiàn)人員配備齊全及推廣先進的設(shè)施生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)。煤炭企業(yè)在進行信息化系 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)，因為實施信息化系統(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，信息化機構(gòu)不夠?qū)I(yè)， 導(dǎo)致信息管理團隊不完整。所以，無法清晰地反饋煤炭企業(yè)實際生產(chǎn)經(jīng)營活動規(guī) 律

5、，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)。綜上，所以煤炭企 業(yè)信息化系統(tǒng)應(yīng)用十分重要。1煤炭瓦斯無線傳感器的設(shè)計在設(shè)計煤炭瓦斯無線傳感器時，基本上都會涉及到網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面，所以其設(shè)計 相對繁雜，在具體設(shè)計過程z屮，首先需要做的是了解煤炭瓦斯無線檢測網(wǎng)絡(luò) 的目的，即使是處在生產(chǎn)環(huán)境相對繁雜的井下，也可以檢測瓦斯含量。在這種形 勢下，zig bee技術(shù)也與該系統(tǒng)設(shè)計的實際需求基本相符，進而可以將井下瓦斯 濃度的實際情況真實地反饋出來，并進行細致分析，根據(jù)系統(tǒng)的實際情況制定 出在zig bee基礎(chǔ)之上的瓦斯系統(tǒng)方案。通常情況下，煤礦之中礦井長度與深度 要合理控制在10 km z上，依照1 k

6、m分布10個左右的節(jié)點計算，一個礦井需要 布設(shè)100個及以上的zig bee節(jié)點。其中，每一個節(jié)點由數(shù)據(jù)處理組件、采樣組 件、感知組件及執(zhí)行組網(wǎng)組成，在必要的情況下，這部分節(jié)點必須針對信號發(fā)射 的功率與所接收信號的靈敏度實施調(diào)整。在地面上設(shè)置相應(yīng)的信息控制中心，該 控制中心主要是對井下傳遞來的瓦斯數(shù)據(jù)實施處理與儲存工作。在井下要根據(jù)實 際情況設(shè)置節(jié)點，一般都利用供電電池的途途徑來實現(xiàn)，這樣可以很好地預(yù)防 井下繁雜環(huán)境干擾信號的情況，利用抗干擾的直序分布擴頻通信方式，從根本 上使系統(tǒng)中的每個階段均具備相對較強的抗干擾性1。2現(xiàn)代煤礦信息化系統(tǒng)中電子技術(shù)的應(yīng)用zig bcc節(jié)點主要應(yīng)用的芯片有兩種

7、，分別是ticc420芯片及atmcgal28l低功 耗微處理器芯片，針對flash存儲器，盡量選用功耗低的芯片。zig bee節(jié)點主 要搜集煤礦井下的瓦斯含量，且將搜集來的信息分布的節(jié)點之上。該系統(tǒng)之中的 zig bee節(jié)點主要由5個方面組成，分別是電源管理模塊、cc2420收發(fā)模塊、存 儲模塊、傳感器模塊和atmegal28l單片機模塊，具體如圖1所示。圖1信息化系統(tǒng)節(jié)點架構(gòu)下載原圖atmegal28l單片機模塊主要是用來處理zig bee節(jié)點中的數(shù)據(jù)，并實施同步定 位功能，還可以很好地針對各個節(jié)點的功耗實施有效管理，并依照相應(yīng)的規(guī)范 控制任務(wù)，最終實現(xiàn)縮減系統(tǒng)能耗負擔(dān)的目標;傳感器模塊主

8、要是用來搜集各個 節(jié)點具體所在區(qū)域z屮瓦斯的數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，另外還具備實時檢測功能； 存儲模塊主要是用來存儲數(shù)據(jù)；cc2420收發(fā)模塊負責(zé)的首先是提供sp1接口，其 次是和其它節(jié)點之間進行實時的無線通信；電源管理模塊主要是為系統(tǒng)提供能量 的作用2. 1 atmegal28l 模塊設(shè)計在設(shè)計atmegal28l模塊時，一方面是要充分考慮到系統(tǒng)自身的性能，另外還要 考慮成本造價因素。要優(yōu)選系統(tǒng)穩(wěn)定性優(yōu)良的atmegal28l單片機，其可以很好 地應(yīng)對各種惡劣環(huán)境及功耗低。atmegal28l單片機工作電壓主要是在1廠3. 6 v 之間，因此對于功耗控系統(tǒng)而言，如其具備優(yōu)良的先進性，則可以充分滿

9、足煤 礦井下的實際需求。2. 2 cc2420收發(fā)模塊設(shè)計cc2420屬于低噪聲的放大器，在進行射頻信號接收時，可以利用天線進行接收 工作，在接收完信號后，正交下，轉(zhuǎn)換信號最終成為頻率為2 mhz的中頻信號， 最終形成正交分量與同向分量雙路中頻信號。之后再利用中頻信號經(jīng)過濾波，還 可以將其放大，并利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器改變信號，最終形成數(shù)字信號。最后選擇信道 和增益控制，這也是數(shù)字信號處理工作的關(guān)鍵途徑。對于cc2420而言，一般工作電壓為1.8 v,功耗相對較低，通常供電電源可以 利用電池;外部數(shù)字i/o接口工作電壓為3.3 v,有效解決了兼容性的問題。芯 片對直流穩(wěn)壓器實施有效的集成工作，可以將其

10、轉(zhuǎn)化為電壓，那么在兩個電壓 之間，也就是在1.8v3.3v之間進行有效轉(zhuǎn)化，所以僅需要3.3 v的供電電源 就可以實現(xiàn)正常工作。3現(xiàn)代煤礦中對信息化系統(tǒng)的具體應(yīng)用3.1煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)主要是利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析井下的各類狀態(tài)，主要涵蓋 氣壓、c02濃度及瓦斯含量等，實現(xiàn)動態(tài)化監(jiān)控與管理，并將甲烷風(fēng)電閉鎖及斷 電的控制作用發(fā)揮出來。煤礦生產(chǎn)對整個煤礦企業(yè)的發(fā)展有極大的促進意義，因 此要做好煤礦生產(chǎn)工作，嚴格依照相應(yīng)法律規(guī)范實施，嚴格監(jiān)督與管理煤礦中 瓦斯的含量，一旦出現(xiàn)任何問題就要及時處理，另外，針對煤礦屮的安全生產(chǎn) 設(shè)備要充分考慮其經(jīng)濟合理性3。3. 2產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)

11、用煤炭遠程控制系統(tǒng)實質(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 力計量的自動化訃量系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備十分強大的網(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)、電磁場保護技術(shù)與抗擾度 及子動態(tài)稱重技術(shù)。電子秤計量監(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 表信息，且利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以達到在局域網(wǎng)之中共享數(shù)據(jù)的目的，從而使管理 者可以實時掌握牛產(chǎn)過程中的實際情況。煤炭遠程控制系統(tǒng)具備遠程診斷的作用, 可以利用遠程方式解決現(xiàn)場屮的故障。4結(jié)語煤炭是十分重要的能源之一，因此必須強化煤炭資源開采工作，這對于煤礦企 業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有十分關(guān)鍵的促進意義。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)，并有效強化 煤炭系統(tǒng)中電子技術(shù)應(yīng)用的范