电子技术对煤矿信息化系统的应用的论文

　　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，就现代煤矿中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：电子技术方面的论文

　　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，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，在具体设计过程之中，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，ZigBee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ZigBee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10km之上，依照1km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ZigBee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

　　ZigBee节点主要应用的芯片有两种，分别是TICC420芯片及Atmega128L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。ZigBee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ZigBee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Atmega128L单片机模块，具体如图1所示。Atmega128L单片机模块主要是用来处理ZigBee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;传感器模块主要是用来搜集各个节点具体所在区域之中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SPI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]。

　　2.1Atmega128L模块设计

　　在设计Atmega128L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Atmega128L单片机，其可以很好地应对各种恶劣环境及功耗低。Atmega128L单片机工作电压主要是在1V～3.6V之间，因此对于功耗控系统而言，如其具备优良的先进性，则可以充分满足煤矿井下的实际需求。

　　2.2CC2420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2MHz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1.8V，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3.3V，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，可以将其转化为电压，那么在两个电压之间，也就是在1.8V～3.3V之间进行有效转化，所以仅需要3.3V的供电电源就可以实现正常工作。