浅论单片机在铜矿电气自动化控制技术中的应用.pdfVIP

与 建 材装 饰2015 年 12 月 浅论单片机在铜矿电气自动化控制技术中的应用 熊文芳 （江西铜业集团银山矿业公司） 摘要： 铜矿是我国重要的战略能源， 随着科技发展及工业生产水平的不断提高， 对铜矿生产的自动化程度提出了更 高要求， 这使单片机在铜矿电气自动化控制技术有了越来越广泛的应用。本文手段简述了单片机及其优点、 基本结构和工 作原理， 然后从铜矿开采、 供电监测、 排水自动化控制、 通风系统监控、 漏电保护等、 电源自动化控制等多个方面具体论述 了其在铜矿电气自动化控制技术中的应用， 充分发挥单片机作用。 关键词： 铜矿生产； 电气自动化控制适； 单片机； 漏电保护； 电源自动化控制 中图分类号： TP273.5文献标识码： A 文章编号： 1673-0038 （2015） 51-0190-02 进入 21 世纪后， 科学技术迅猛发展， 工业领域内各行业的生 产技术水平显著提高， 很多产业都使用了技术含量较高的设备， 单片机就是其中的典型代表。在铜矿生产中， 由于生产工作的迫 切需求， 单片机广泛应用于电气自动化控制技术中， 不仅有效提 高了铜矿开采工作效率， 减少了能源消耗和铜矿资源浪费， 还降 低了对周围环境的破坏， 产生了一定的环保效果， 促使我国铜矿 开采水平有了明显提升。鉴于单片机在铜矿电气自动化控制技 术中应用产生的巨大作用， 应进一步对此展开深入研究， 不断完 善单片机电气自动化控制技术，开创我国铜矿电气自动化控制 工作的新局面。 1 单片机及其运行原理、 主要功能 1.1 单片机 单片机， 是一种集成电路芯片， 采用超大规模集成电路技术 把具有数据处理能力的中央处理器 CPU、 随机存储器 RAM、 只读 存储器 ROM、 多种 I/O 口和中断系统、 定时器/计数器等集成到一 块硅片上， 构成的一个小而完善的微型的控制机械。由于采用集 成技术、 信息技术等多种现代化技术， 具备体积小、 功能强等优 势， 在铜矿电气自动化控制技术中有着广泛应用。 1.2 基本结构 单片机一般由存储器模块、 电源模块、 通信模块、 漏电闭锁模 块四部分构成， 中心内部系统处理器、 主要控制器是单片机的基 础结构部分。单片机内通过单一总线连接各部分， 采用多通道数 据传输模式。其在铜矿电气自动化控制技术中的应用， 主要起到 实时监控和保护作用。 1.3 工作原理 在运行过程中， 先将检测到的电信号处理后转换成为电压信 号， 然后再放大成为 0.5V 电压信号， 传至 CPU。之后， 经由 CPU 转换成数字信号， 通过电脑数据分析、 处理后， 发送给电气自动 化控制系统的应用平台上， 在显示器上显示出来。 2 单片机在铜矿电气自动化控制技术中的应用 分析 2.1 铜矿开采 在铜矿开采工作体系中运用单片机， 畅通了铜矿调度中心和 采铜现场之间的信息沟通渠道，使采铜现场的相关数据信息能 即时、 顺利的传送到调度中心， 方便调度中心对采铜现场进行远 程实时监控和管理。在远程实时监控和管理过程中， 单片机为铜 矿开采提供了一个合理有效的监控体系，这一体系可进行语音 通讯、 紧急停止、 故障报警等操作， 控制刮板机、 破碎机、 转载机 的自动顺序的启停操作。此外， 还能够进行井下监测， 勘查铜矿 井， 及时发现矿井气体中含有的危险成分， 防止出现爆炸等严重 事故， 使铜矿开采工作更安全、 自动化程度更高。 2.2 供电监测 铜矿开采实行的是机械化作业， 供电持续、 稳定是工作顺利 展开的关键。在铜矿开采中， 由于工作性质和工作环境的影响， 一次小的停电断电都有可能酿成大的事故，所以要保证产区各 变电所、 配电室供电安全。为满足这样的供电需求， 把单片机应 用于供电监测系统中， 以提高供电监测管理的可靠性、 安全性。 在供电监测中， 通过单片机监测、 采集各变电所、 配电室内的电 压、 电流、 功率、 断电器的分合状态和故障信息等数据， 然后传回 调度中心的电气自动化控制系统的显示器上，工作人员根据这 些数据不必进入现场就可以完成各个开关的分合闸控制、参数 修改等工作， 显著提高工作效率， 同时也降低了工作强度。 2.3 排水自动化控制 在地下铜矿开采过程中， 排水系统是生产工作安全进行的基 本保障。倘若矿井内的积水不能及时排出， 土体在水的侵泡下会 出现失稳、 坍塌等情况， 进而造成矿井坍陷， 势必酿成严重的生 产事故。应用单片机后， 在铜矿井下设置自动化分站， 系统通过 PLC 对水仓水位等信息进行自动化管理，远程控制排水泵启停、 复位等操作，并实时监控水仓水位情况，确保排水系统正常运 转。 2.4 通风系统监控 铜矿开采过程中一般都要设置通风系统， 一方面为铜矿开采 工作面提供所需要的风量，一方面用于排出矿井气体内危险成 分， 避免发生爆炸等意外事故。但是， 如果矿内发生火灾事故， 由 于通风系统可以提供新鲜风量， 有一定的火势助燃效果， 这个时 候通风系统就成为了严重威胁。为此， 在铜矿日常开采工作中需 要实时监测通风系统， 严格控制风量， 以防发生火灾时最大程度 的降低通风系统的不良危害。在通风系统监控中应用单片机后， 可以控制通风系统， 也可以监测到矿井内的危险信息， 然后把危 险信息传递回调度中心， 根据具体情况调控有风量， 使矿井内有 效风量处于实时监测和控制状态下，既可以提供工作面需要的 风量， 又可以降低火灾发生时的危害程度。 地质 勘察 测绘 190 与 建 材装 饰2015 年 12 月 2.5 漏电保护 漏电保护是铜矿安全生产的一个重要方面， 没有安全的漏电 保护， 极可能酿成严重火灾、 人身伤害事故。而单片机在漏电保 护中的应用， 极大提升了铜矿漏电保护装置的技术含量， 使漏电 保护工作上升到了一个新的台阶。在过去很长一段时间内， 铜矿 生产中采用的漏洞保护装置的电流都比较大， 长时间运行后， 很 容易出现漏电情况， 保障不了采矿人员的人身安全。在漏电保护 中应用单片机后，可以利用单片机高精度的判断性能在捡漏回 路闭之后进行检漏工作， 极大的提高了漏电保护性能， 从而降低 漏电事故发生的概率。而且， 应用单片机后， 有了固定不变的工 作电阻值和较好的选择性， 一定程度上可以预防停电事故， 减少 停电范围。 2.6 电源自动化控制 电源在电气自动化控制系统中的重要作用是毋庸置疑的， 为 保证其起到应有的作用， 应当提高其自动化控制技术的水平。所 以， 在铜矿电气自动化控制中应用单片机后， 可以基于单片机设 计电源开关的定时控制系统， 设定定时时间， 以便实现对电源开 关的自动化控制。这样一来， 一方面可以在漏电情况下出于漏电 保护工作的需要自动切断电源， 缩小停电范围， 降低停电影响， 避免造成较大程度的人身伤亡；另一方面也提高电源开关的自 动化控制水平， 可以根据设定好的时间进行电源开关控制。 3 结 语 综上所述， 单片机在铜矿电气自动化控制技术中的应用相当 广泛， 在铜矿开采、 供电安全管理、 排水自动化控制、 通风系统监 控、 漏电保护、 电源自动化控制等方面发挥了巨大作用。既提高 了铜矿电气自动化控制水平， 也保证了铜矿生产安全， 降低了工 作强度， 对铜矿生产而言， 单片机应用价值巨大。在今后的发展 中，应加强单片机在铜矿电气自动化控制技术中应用的研发工 作， 进一步完善与优化单片机应用效果， 利用单片机的远程实时 监控、保护作用为铜矿电气自动化控制的实行提供坚实的条件 和基础。 参考文献 1刘 建.永平铜矿精矿自动化控制系统D.南昌大学， 2014. 2王冬梅.电气自动化控制技术研究J.机电信息， 2012， 03： 113+115. 3蒋志荣.电气自动化控制技术的研究J.黑龙江科技信息， 2014， 01： 66. 4于秀娜.电气自动化控制技术研究探析J.科技创新与应用， 2014， 35： 76. 收稿日期： 2015-12-8 浅谈单桩静载荷试验的灰色理论预测极限承载力 吴子俊陈 伟 （江西有色地质勘查五队江西 九江332000） 摘要： 随着社会经济的发展， 建筑行业在国民经济建设过程中的基础地位越显突出， 加强现代化建筑技术理论的应 用， 对于提升建筑行业发展水平来说， 具有十分重要的意义。单桩静载荷试验的灰色理论预测极限承载力， 在桩基工程中 的应用， 对于保证桩基工程的安全性和可靠性来说， 意义重大。本文对该问题的分析， 从灰色系统理论出发， 预测了单桩静 载荷试验的极限承载力。利用灰色理论预测极限承载力与实际情况差异较小， 可以更好地将之应用于实际建设过程中， 希 望本文对灰色理论预测单桩极限承载力的研究， 能够为桩基工程的发展提供一些参考和建议。 关键词： 单桩静载荷试验； 灰色理论； 极限承载力 中图分类号： TU473.1+1文献标识码： A 文章编号： 1673-0038 （2015） 51-0191-02 1 前 言 就现阶段建筑工程发展情况来看， 在桩基工程发展中， 利用 静载荷试验对单桩极限承载力进行确认， 具有较好的效果， 符合 实际工作需要。但在极限承载力预测过程中， 选择怎样的理论预 测， 将直接影响到预测效果与实际情况的差异性， 这种差异性越 小， 对桩基工程发展越有利。目前来看， 静载荷试验对于确定单 桩极限承载力有着重要帮助， 但是在应用过程中， 由于试桩费用 以及反力装置等问题影响， 静载荷试验如何节约成本， 保证试验 的可靠性问题，成为桩基工程发展过程中必须考虑的一个重要 议题。灰色预测理论是现阶段应用于单桩静载荷试验过程中的 一种有效理论方法，在实际预测过程中，发挥了较为重要的作 用。本文对该问题的研究， 注重分析灰色系统理论基本情况， 并 对系统发展进行了全面观察和分析。在研究过程中， 我们可以看 出， 灰色预测理论的应用， 可以更好地解决单桩静载荷试验的实 际问题， 对于推测极限承载力来说， 有着重要作用。 2 灰色预测理论 2.1 灰色预测理论与灰色模型 灰色预测理论是现阶段应用于单桩静载荷试验的重要理论， 起始于 20 世纪 80 年代， 通过利用连续的灰色微分方程， 能够对 单桩静载荷试验的极限承载力问题进行有效分析，并作出较为 真实的预测1。灰色预测理论在现阶段得到了广泛地应用， 可以 节约单桩试验成本， 满足桩基工程的实际需要。灰色预测理论在 实际应用过程中， 首先对原始数据进行有效处