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電子技術(shù)對煤礦信息化系統的應用的論文
摘要：對于煤礦信息化系統而言，應用電子技術(shù)可以有效促進(jìn)國家現代化、煤礦機械化的整體水平，推動(dòng)煤礦行業(yè)走向可持續發(fā)展的道路。分析中國煤礦信息化系統的應用現狀，探討現代化煤礦信息化系統設計和電子技術(shù)的應用，就現代煤礦中信息化系統的具體應用展開(kāi)討論，以期對相關(guān)工作有所借鑒。
關(guān)鍵詞：電子技術(shù)方面的論文
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，促使現代煤礦行業(yè)實(shí)現人員配備齊全及推廣先進(jìn)的設施生產(chǎn)調度系統。煤炭企業(yè)在進(jìn)行信息化系統構建的工作中最關(guān)鍵的就是人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，因為實(shí)施信息化系統構建的主體就是人，那么相應的從事該工作的人員的專(zhuān)業(yè)素養有十分重要的作用�，F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，信息化機構不夠專(zhuān)業(yè)，導致信息管理團隊不完整。所以，無(wú)法清晰地反饋煤炭企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)規律，也無(wú)法為企業(yè)的領(lǐng)導人與決策人提供科學(xué)、合理的依據。綜上，所以煤炭企業(yè)信息化系統應用十分重要。
1煤炭瓦斯無(wú)線(xiàn)傳感器的設計
在設計煤炭瓦斯無(wú)線(xiàn)傳感器時(shí)，基本上都會(huì )涉及到網(wǎng)絡(luò )應用方面，所以其設計相對繁雜，在具體設計過(guò)程之中，首先需要做的是了解煤炭瓦斯無(wú)線(xiàn)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，ZigBee技術(shù)也與該系統設計的實(shí)際需求基本相符，進(jìn)而可以將井下瓦斯濃度的實(shí)際情況真實(shí)地反饋出來(lái)，并進(jìn)行細致分析，根據系統的實(shí)際情況制定出在ZigBee基礎之上的瓦斯系統方案。通常情況下，煤礦之中礦井長(cháng)度與深度要合理控制在10km之上，依照1km分布10個(gè)左右的節點(diǎn)計算，一個(gè)礦井需要布設100個(gè)及以上的ZigBee節點(diǎn)。其中，每一個(gè)節點(diǎn)由數據處理組件、采樣組件、感知組件及執行組網(wǎng)組成，在必要的情況下，這部分節點(diǎn)必須針對信號發(fā)射的功率與所接收信號的靈敏度實(shí)施調整。在地面上設置相應的信息控制中心，該控制中心主要是對井下傳遞來(lái)的瓦斯數據實(shí)施處理與儲存工作。在井下要根據實(shí)際情況設置節點(diǎn)，一般都利用供電電池的途途徑來(lái)實(shí)現，這樣可以很好地預防井下繁雜環(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，從根本上使系統中的每個(gè)階段均具備相對較強的抗干擾性[1]。
2現代煤礦信息化系統中電子技術(shù)的應用
ZigBee節點(diǎn)主要應用的芯片有兩種，分別是TICC420芯片及Atmega128L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。ZigBee節點(diǎn)主要搜集煤礦井下的瓦斯含量，且將搜集來(lái)的信息分布的節點(diǎn)之上。該系統之中的ZigBee節點(diǎn)主要由5個(gè)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Atmega128L單片機模塊，具體如圖1所示。Atmega128L單片機模塊主要是用來(lái)處理ZigBee節點(diǎn)中的數據，并實(shí)施同步定位功能，還可以很好地針對各個(gè)節點(diǎn)的功耗實(shí)施有效管理，并依照相應的規范控制任務(wù)，最終實(shí)現縮減系統能耗負擔的目標;傳感器模塊主要是用來(lái)搜集各個(gè)節點(diǎn)具體所在區域之中瓦斯的數據并進(jìn)行數據轉換，另外還具備實(shí)時(shí)檢測功能;存儲模塊主要是用來(lái)存儲數據;CC2420收發(fā)模塊負責的首先是提供SPI接口，其次是和其它節點(diǎn)之間進(jìn)行實(shí)時(shí)的無(wú)線(xiàn)通信;電源管理模塊主要是為系統提供能量的作用[2]。
2.1Atmega128L模塊設計
在設計Atmega128L模塊時(shí)，一方面是要充分考慮到系統自身的性能，另外還要考慮成本造價(jià)因素。要優(yōu)選系統穩定性?xún)?yōu)良的Atmega128L單片機，其可以很好地應對各種惡劣環(huán)境及功耗低。Atmega128L單片機工作電壓主要是在1V～3.6V之間，因此對于功耗控系統而言，如其具備優(yōu)良的先進(jìn)性，則可以充分滿(mǎn)足煤礦井下的實(shí)際需求。
2.2CC2420收發(fā)模塊設計
CC2420屬于低噪聲的放大器，在進(jìn)行射頻信號接收時(shí)，可以利用天線(xiàn)進(jìn)行接收工作，在接收完信號后，正交下，轉換信號最終成為頻率為2MHz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(guò)濾波，還可以將其放大，并利用模數轉換器改變信號，最終形成數字信號。最后選擇信道和增益控制，這也是數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1.8V，功耗相對較低，通常供電電源可以利用電池;外部數字I/O接口工作電壓為3.3V，有效解決了兼容性的問(wèn)題。芯片對直流穩壓器實(shí)施有效的集成工作，可以將其轉化為電壓，那么在兩個(gè)電壓之間，也就是在1.8V～3.3V之間進(jìn)行有效轉化，所以?xún)H需要3.3V的供電電源就可以實(shí)現正常工作。
3現代煤礦中對信息化系統的具體應用
3.1煤礦安全監控系統應用
煤礦安全監控系統主要是利用計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)分析井下的各類(lèi)狀態(tài)，主要涵蓋氣壓、CO2濃度及瓦斯含量等，實(shí)現動(dòng)態(tài)化監控與管理，并將甲烷風(fēng)電閉鎖及斷電的控制作用發(fā)揮出來(lái)。煤礦生產(chǎn)對整個(gè)煤礦企業(yè)的發(fā)展有極大的促進(jìn)意義，因此要做好煤礦生產(chǎn)工作，嚴格依照相應法律規范實(shí)施，嚴格監督與管理煤礦中瓦斯的含量，一旦出現任何問(wèn)題就要及時(shí)處理，另外，針對煤礦中的安全生產(chǎn)設備要充分考慮其經(jīng)濟合理性[3]。
3.2產(chǎn)量監控系統的應用
煤炭遠程控制系統實(shí)質(zhì)上就是利用數據處理中心、多渠道網(wǎng)絡(luò )傳輸、多結構及電力計量的自動(dòng)化計量系統，該系統具備十分強大的網(wǎng)絡(luò )背景。主要涵蓋以下部分：軟件系統、弱電系統、大型廣域網(wǎng)絡(luò )、工業(yè)現場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )、電磁場(chǎng)保護技術(shù)與抗擾度及子動(dòng)態(tài)稱(chēng)重技術(shù)。電子秤計量監控系統可以提供與皮帶秤有關(guān)的各類(lèi)數據及報表信息，且利用網(wǎng)絡(luò )技術(shù)可以達到在局域網(wǎng)之中共享數據的目的，從而使管理者可以實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際情況。煤炭遠程控制系統具備遠程診斷的作用，可以利用遠程方式解決現場(chǎng)中的故障。
4結語(yǔ)
煤炭是十分重要的能源之一，因此必須強化煤炭資源開(kāi)采工作，這對于煤礦企業(yè)的可持續發(fā)展有十分關(guān)鍵的促進(jìn)意義。在信息技術(shù)逐步發(fā)展的形勢下，信息系統對于各行各業(yè)的發(fā)展也有著(zhù)不容忽視的作用，對于煤炭企業(yè)來(lái)說(shuō)也一樣，因此要合理依據具體開(kāi)采情況，逐步建立完善現代煤礦信息化系統，并有效強化煤炭系統中電子技術(shù)應用的范圍與力度，從根本上提高煤炭企業(yè)開(kāi)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：
[1]連東輝.探析煤礦電氣中現代電力電子技術(shù)的應用[J].河南科技，2014(15)：87.
[2]黃京.現代電子技術(shù)在煤礦智能管理系統中的應用研究[J].煤炭技術(shù)，2014，33(2)：178-180.
[3]張麗慧.試析現代煤礦信息化系統中的電子技術(shù)[J].電子制作，2014(2)：152.
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