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電子技術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，應用電子技術可以有效促進國家現代化、煤礦機械化的整體水平，推動煤礦行業走向可持續發展的道路。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的應用，就現代煤礦中信息化系統的具體應用展開討論，以期對相關工作有所借鑒。
關鍵詞：電子技術方面的論文
引言
近年，中國煤炭企業比較看重強化生產方面的科技信息工作，促使現代煤礦行業實現人員配備齊全及推廣先進的設施生產調度系統。煤炭企業在進行信息化系統構建的工作中最關鍵的就是人員的專業素質，因為實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業素養有十分重要的作用。現代煤礦產業信息化傳輸速度較為滯后，且傳輸質量相對較差，信息化機構不夠專業，導致信息管理團隊不完整。所以，無法清晰地反饋煤炭企業實際生產經營活動規律，也無法為企業的領導人與決策人提供科學、合理的依據。綜上，所以煤炭企業信息化系統應用十分重要。
1煤炭瓦斯無線傳感器的設計
在設計煤炭瓦斯無線傳感器時，基本上都會涉及到網絡應用方面，所以其設計相對繁雜，在具體設計過程之中，首先需要做的是了解煤炭瓦斯無線檢測網絡的目的，即使是處在生產環境相對繁雜的井下，也可以檢測瓦斯含量。在這種形勢下，ZigBee技術也與該系統設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，根據系統的實際情況制定出在ZigBee基礎之上的瓦斯系統方案。通常情況下，煤礦之中礦井長度與深度要合理控制在10km之上，依照1km分布10個左右的節點計算，一個礦井需要布設100個及以上的ZigBee節點。其中，每一個節點由數據處理組件、采樣組件、感知組件及執行組網組成，在必要的情況下，這部分節點必須針對信號發射的功率與所接收信號的靈敏度實施調整。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的瓦斯數據實施處理與儲存工作。在井下要根據實際情況設置節點，一般都利用供電電池的途途徑來實現，這樣可以很好地預防井下繁雜環境干擾信號的情況，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的應用
ZigBee節點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點之上。該系統之中的ZigBee節點主要由5個方面組成，分別是電源管理模塊、CC2420收發模塊、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處理ZigBee節點中的數據，并實施同步定位功能，還可以很好地針對各個節點的功耗實施有效管理，并依照相應的規范控制任務，最終實現縮減系統能耗負擔的目標;傳感器模塊主要是用來搜集各個節點具體所在區域之中瓦斯的數據并進行數據轉換，另外還具備實時檢測功能;存儲模塊主要是用來存儲數據;CC2420收發模塊負責的首先是提供SPI接口，其次是和其它節點之間進行實時的無線通信;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，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因素。要優選系統穩定性優良的Atmega128L單片機，其可以很好地應對各種惡劣環境及功耗低。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，如其具備優良的先進性，則可以充分滿足煤礦井下的實際需求。
2.2CC2420收發模塊設計
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過濾波，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題。芯片對直流穩壓器實施有效的集成工作，可以將其轉化為電壓，那么在兩個電壓之間，也就是在1.8V～3.3V之間進行有效轉化，所以僅需要3.3V的供電電源就可以實現正常工作。
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絡技術分析井下的各類狀態，主要涵蓋氣壓、CO2濃度及瓦斯含量等，實現動態化監控與管理，并將甲烷風電閉鎖及斷電的控制作用發揮出來。煤礦生產對整個煤礦企業的發展有極大的促進意義，因此要做好煤礦生產工作，嚴格依照相應法律規范實施，嚴格監督與管理煤礦中瓦斯的含量，一旦出現任何問題就要及時處理，另外，針對煤礦中的安全生產設備要充分考慮其經濟合理性[3]。
3.2產量監控系統的應用
煤炭遠程控制系統實質上就是利用數據處理中心、多渠道網絡傳輸、多結構及電力計量的自動化計量系統，該系統具備十分強大的網絡背景。主要涵蓋以下部分：軟件系統、弱電系統、大型廣域網絡、工業現場網絡、電磁場保護技術與抗擾度及子動態稱重技術。電子秤計量監控系統可以提供與皮帶秤有關的各類數據及報表信息，且利用網絡技術可以達到在局域網之中共享數據的目的，從而使管理者可以實時掌握生產過程中的實際情況。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中的故障。
4結語
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，這對于煤礦企業的可持續發展有十分關鍵的促進意義。在信息技術逐步發展的形勢下，信息系統對于各行各業的發展也有著不容忽視的作用，對于煤炭企業來說也一樣，因此要合理依據具體開采情況，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應用的范圍與力度，從根本上提高煤炭企業開采的能力，最終有效保障企業生產的安全可靠性。
參考文獻：
[1]連東輝.探析煤礦電氣中現代電力電子技術的應用[J].河南科技，2014(15)：87.
[2]黃京.現代電子技術在煤礦智能管理系統中的應用研究[J].煤炭技術，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[J].電子制作，2014(2)：152.
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