现代煤矿信息化系统中电子技术的应用

1、现代煤矿信息化系统中电子技术的应用李晋阳摘要：对于煤矿信息化系统而言，应用电子技术可以有效促进国家现代化、煤矿机械化 的整体水平，推动煤矿行业走向可持续发展的道路。分析中国煤矿信息化系统的 应用现状，探讨现代化煤矿信息化系统设计和电子技术的应用，就现代煤矿屮 信息化系统的具体应用展开讨论，以期对相关工作有所借鉴。关键词：煤矿;信息化系统;电了技术;作者简介：李晋阳，1984年生，男，山西晋城人，2007年毕业于山西财经大学 信息与计算科学专业，工程师。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，中国煤炭企业比较看重强化生产方面的科技信息工作，促使现代煤矿行 业实现人员配备齐全及推广先进的设施生产调度系统。煤炭企业在进行信息化系 统构建的工作中最关键的就是人员的专业素质，因为实施信息化系统构建的主 体就是人，那么相应的从事该工作的人员的专业素养有十分重要的作用。现代煤 矿产业信息化传输速度较为滞后，且传输质量相对较差，信息化机构不够专业， 导致信息管理团队不完整。所以，无法清晰地反馈煤炭企业实际生产经营活动规 律

5、，也无法为企业的领导人与决策人提供科学、合理的依据。综上，所以煤炭企 业信息化系统应用十分重要。1煤炭瓦斯无线传感器的设计在设计煤炭瓦斯无线传感器时，基本上都会涉及到网络应用方面，所以其设计 相对繁杂，在具体设计过程z屮，首先需要做的是了解煤炭瓦斯无线检测网络 的目的，即使是处在生产环境相对繁杂的井下，也可以检测瓦斯含量。在这种形 势下，zig bee技术也与该系统设计的实际需求基本相符，进而可以将井下瓦斯 浓度的实际情况真实地反馈出来，并进行细致分析，根据系统的实际情况制定 出在zig bee基础之上的瓦斯系统方案。通常情况下，煤矿之中矿井长度与深度 要合理控制在10 km z上，依照1 k

6、m分布10个左右的节点计算，一个矿井需要 布设100个及以上的zig bee节点。其中，每一个节点由数据处理组件、采样组 件、感知组件及执行组网组成，在必要的情况下，这部分节点必须针对信号发射 的功率与所接收信号的灵敏度实施调整。在地面上设置相应的信息控制中心，该 控制中心主要是对井下传递来的瓦斯数据实施处理与储存工作。在井下要根据实 际情况设置节点，一般都利用供电电池的途途径来实现，这样可以很好地预防 井下繁杂环境干扰信号的情况，利用抗干扰的直序分布扩频通信方式，从根本 上使系统中的每个阶段均具备相对较强的抗干扰性1。2现代煤矿信息化系统中电子技术的应用zig bcc节点主要应用的芯片有两种

7、，分别是ticc420芯片及atmcgal28l低功 耗微处理器芯片，针对flash存储器，尽量选用功耗低的芯片。zig bee节点主 要搜集煤矿井下的瓦斯含量，且将搜集来的信息分布的节点之上。该系统之中的 zig bee节点主要由5个方面组成，分别是电源管理模块、cc2420收发模块、存 储模块、传感器模块和atmegal28l单片机模块，具体如图1所示。图1信息化系统节点架构下载原图atmegal28l单片机模块主要是用来处理zig bee节点中的数据，并实施同步定 位功能，还可以很好地针对各个节点的功耗实施有效管理，并依照相应的规范 控制任务，最终实现缩减系统能耗负担的目标;传感器模块主

8、要是用来搜集各个 节点具体所在区域z屮瓦斯的数据并进行数据转换，另外还具备实时检测功能； 存储模块主要是用来存储数据；cc2420收发模块负责的首先是提供sp1接口，其 次是和其它节点之间进行实时的无线通信；电源管理模块主要是为系统提供能量 的作用2. 1 atmegal28l 模块设计在设计atmegal28l模块时，一方面是要充分考虑到系统自身的性能，另外还要 考虑成本造价因素。要优选系统稳定性优良的atmegal28l单片机，其可以很好 地应对各种恶劣环境及功耗低。atmegal28l单片机工作电压主要是在1厂3. 6 v 之间，因此对于功耗控系统而言，如其具备优良的先进性，则可以充分满

9、足煤 矿井下的实际需求。2. 2 cc2420收发模块设计cc2420属于低噪声的放大器，在进行射频信号接收时，可以利用天线进行接收 工作，在接收完信号后，正交下，转换信号最终成为频率为2 mhz的中频信号， 最终形成正交分量与同向分量双路中频信号。之后再利用中频信号经过滤波，还 可以将其放大，并利用模数转换器改变信号，最终形成数字信号。最后选择信道 和增益控制，这也是数字信号处理工作的关键途径。对于cc2420而言，一般工作电压为1.8 v,功耗相对较低，通常供电电源可以 利用电池;外部数字i/o接口工作电压为3.3 v,有效解决了兼容性的问题。芯 片对直流稳压器实施有效的集成工作，可以将其

10、转化为电压，那么在两个电压 之间，也就是在1.8v3.3v之间进行有效转化，所以仅需要3.3 v的供电电源 就可以实现正常工作。3现代煤矿中对信息化系统的具体应用3.1煤矿安全监控系统应用 煤矿安全监控系统主要是利用计算机网络技术分析井下的各类状态，主要涵盖 气压、c02浓度及瓦斯含量等，实现动态化监控与管理，并将甲烷风电闭锁及断 电的控制作用发挥出来。煤矿生产对整个煤矿企业的发展有极大的促进意义，因 此要做好煤矿生产工作，严格依照相应法律规范实施，严格监督与管理煤矿中 瓦斯的含量，一旦出现任何问题就要及时处理，另外，针对煤矿屮的安全生产 设备要充分考虑其经济合理性3。3. 2产量监控系统的应

11、用煤炭远程控制系统实质上就是利用数据处理中心、多渠道网络传输、多结构及电 力计量的自动化讣量系统，该系统具备十分强大的网络背景。主要涵盖以下部分: 软件系统、弱电系统、大型广域网络、工业现场网络、电磁场保护技术与抗扰度 及子动态称重技术。电子秤计量监控系统可以提供与皮带秤有关的各类数据及报 表信息，且利用网络技术可以达到在局域网之中共享数据的目的，从而使管理 者可以实时掌握牛产过程中的实际情况。煤炭远程控制系统具备远程诊断的作用, 可以利用远程方式解决现场屮的故障。4结语煤炭是十分重要的能源之一，因此必须强化煤炭资源开采工作，这对于煤矿企 业的可持续发展有十分关键的促进意义。在信息技术逐步发展的形势下，信息系 统对于各行各业的发展也有着不容忽视的作用，对于煤炭企业来说也一样，因 此要合理依据具体开采情况，逐步建立完善现代煤矿信息化系统，并有效强化 煤炭系统中电子技术应用的范