现代煤矿信息化系统中电子技术的作用研究

陈伟

摘  要： 基于网络时代背景下，使信息化技术扩大了应用范围，使信息化技术在各领域的发展中都发挥着自身的作用与价值，能够分析各领域的发展需 求，为其提供有利条件。利用现代煤矿信息化系统，对电子技术的应用，能够满足我国煤矿行业的发展需求，为我国煤矿行业的创新发展奠定良好基础。

关键词： 现代煤矿;信息化系统;电子技术

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，也无法为企业的领导人与决 策人提供科学、合理的依据。

1 煤矿信息化系统应用的现状

在信息时代的大背景下，电子技术在现实生活中的应用也越发广泛。  其不仅改善了人们的生活，还提高了各行各业的生产效率。煤矿信息化系 统的应用，就在煤矿生产管理的过程中发挥了重要作用。信息技术的应用 是时代趋势，是保证煤矿企业安全生产、在激烈的竞争中稳步前进的重要 手段。我国煤矿企业也在长期的发展中，逐渐提高了对信息技术的重视，  通过各种科学的方法加快煤矿信息化建设，提高企业的整体管理水平。我 国煤矿行业整体还处于相对初级的阶段，无论是安全生产制度，还是信息 化管理系统等多个方面都有待完善。近些年屡次发生的煤矿事故就是直接 的证明，究其事故原因，大都是因为一些煤矿没有完善的监控系统，导致 不能及时发现矿井中的风险隐患并予以排除。比如2020年3月16日发生在 青海省柴达尔先锋煤矿煤仓的事故，就是因为员工违章作业没有被信息化 系统发现，导致一人死亡。虽然我国煤矿企业近些年都在加大力度对远程 监控系统、信息化考勤系统等进行建设，但进展缓慢，尚未形成全国性的 信息化安全生产发展势头[1]。

2 煤矿信息化系统的设计

对于煤矿信息化系统的设计，其重点在于煤矿瓦斯无线传感器监 测网络的设计，这对于整个网络的应用具有重要作用。煤矿瓦斯无线传 感器监测网络设计较为复杂，因此在设计过程中，应明确煤矿瓦斯无线 传感器监测网络的应用目的，这样才能使设计更加的科学、合理，更加 具有针对性。煤矿瓦斯无线传感器监测网络主要是为了井下瓦斯含量在 任何的复杂环境下都可以进行检测。所以为了满足系统设计，可以采用 ZigBee技术，这种技术可以满足井下瓦斯浓度实施反馈需求，同时还应 加强对系统实际需求了解，并进行结合，将ZigBee技术作为基础，确立 合理的瓦斯系统基本方案。一般情况下，不论是煤矿的矿井深度，还是 矿井的长度，  都在10km以上，  若1km的长度，  可以设置节点10个左右，  按照这样进行计算，一个矿井的ZigBee节点，可以布置100个以上，对于 每个节点可以由四部分组成，即采样组件、感知组件、执行组网以及数 据处理组件。在必要的时候，这些节点不仅要对接收信号的灵敏度做出 相应的调整，同时对于信号发射的成功率，也应进行调整。系统应将一 个信心控制中心设置在地面，其作用主要储存以及处理井下传递上来的 瓦斯数据。在井下，对于节点的设置，需要充分考虑实际情况，同时对 于节点供电，一般主要依赖于电池。由于井下环境较为复杂，容易干扰 信号，针对这一问题，可以采取抗干扰直序扩频通信方式，分布每个节 点，以此提高每个节点的抗干扰性能。

3 现代煤矿信息化系统中电子系统的应用

3.1  电气自动化系统中的应用

现代煤矿信息化系统所包括的功能模块比较多，主要是根据煤矿企 业发展及煤矿开采工作的需求为分析基础，其中就包括煤矿矿井电气自动 化系统，该系统主要是由电动机对各系统的控制与管理，以微电子元件为 核心，以电子装置为执行部件，明确应用标准，对电动机转速、运行科学调节。通过对电气自动化系统的应用，能够降低煤矿开采工作的人工需求 量，缓解人工工作压力，使矿井在运行的过程中，可以减少能量的消耗，  全面提升现代煤矿信息化系统的稳定性与安全性[2]。

3.2  电机调速、拖动中的应用

煤矿矿井中的电机，主要是由提升机、通风机、水泵电机、压缩机等 共同组成的，根据煤矿开采工作需求，加大了对能源的消耗量，最主要的 是各机械设备会集中应用，无法确保煤矿开采过程中的安全性。相关工作 人员对电子技术的应用，针对煤矿矿井中的电机耗能详细探究，并对电机 进行了适当地调整与改进，使TKD、 JKMK系统在煤矿矿井中广泛地采用，  有效解决系统直接对直流发电机启动而产生的能源消耗问题。

3.3  对矿井人员的定位

煤矿开采工作，需要开采人员进到矿井下，而对矿井下工作人员的 定位，传统化的方法是利用对讲机，但是矿井下的条件、环境存在一定的 复杂性，再加上对讲机设备会受到距离的限制，一旦受到各方面因素的影 响，就无法确保井下工作人员的生命安全，就算井下人员遇到了危险，并 发出求救信号，但是无法准确地定位井下人员的位置，依然危害着工作人 员的生活安全。针对此问题，需要积极引进与应用电子技术，建立一套完 善的管理定位系统，主要由蓝牙、  GPRS、高低频所组成，以射频识别为方 法，可通过网络通信对井下环境的勘测，明确井下工作人员的具体位置，  从而加大对煤矿开采工作人员生命安全的保护力度[3]。

3.4  產量监控系统的应用

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计量系统，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生产过程中的实际情况。

3.5  系统中电子技术的应用

Atmegal28L模块主要负责数据处理，对节点的功耗进行限制。在选择 Atmegal28L作为芯片的处理系统时，需要技术人员对其成本和性能进行多 方面的考量。  Atmegal28L系统稳定性强，对环境的抗性较强，比较不容易 受到矿井中复杂环境的影响。而且，其内部元件功耗都相对较低，对于长 距离输电的压力也较小。另外，一些不便于搭建输电线路提供系统运转能 源的预期，使用同样电量的电池，也能让功耗较低的系统运转更长时间，  无疑也是一种优化开采管理，为企业节约成本的有效方法[4]。

4 结束语

促进我国煤矿行业的稳定发展，还需要加大对现代煤矿信息化系统 的应用力度，积极引电子技术，全面提升各项工作质量与效率。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围与 力度，从根本上提高煤炭企业开采的能力，最终有效保障企业生产的安全 可靠性。

参考文献：

[1]连东辉.探析煤矿电气中现代电力电子技术的应用[J].河南科技，2014（15）：87.

[2]黄京.现代电子技术在煤矿智能管理系统中的应用研究[J].煤炭技术，2014， 33（2）：178-180.

[3]宋欣，罗萌萌.数字化煤矿建设中电子信息技术的应用研究[J].数字通信世 界，2018，166（10）：193.