【正文】 自動化，智能儀器儀表，電子電器產品，專用設備的智能化管理及過程控制甚至國防方面武器裝備。這也是自己通過大學的學習應用到生活中。即是從低壓到高壓，從小功率到大功率，從小規(guī)模到大規(guī)模的階段。隨著 8O 機組的使用， 380 V 的煤礦系統(tǒng)供電電壓已經難以適應。 7O年代，以液壓支架和滾筒式采煤機為導向的綜合采煤機械化設施的引進并投入煤礦生產，進一步提高煤礦供電工作面供電電壓，為了適應煤礦生產需要的問題又被提到議事日程。自上個世紀 80 年代以來，在原煤炭工業(yè)生產部的組織和領導下， 我國煤炭生產以增加煤炭生產量、實現(xiàn)資源優(yōu)化配置和減少人原量和工作量的目標邁進，加緊創(chuàng)新煤炭生產的現(xiàn)金設備，使綜合采礦設備的裝機容量不斷增加，又創(chuàng)新研制出了一批總裝機容量已達 2020KW 左右的高產新型采煤裝機裝備。 20 世紀 90 年代決定將我國煤礦供電系統(tǒng)電壓由 1140 V 提高為 3300V， 1998 年 7月我國第一套自主知識產權的 3300 V 煤礦綜采供電系統(tǒng)在山西省晉城礦務局古書院煤礦場地試驗成功，標志著我國井下煤礦開采供電系統(tǒng)高電壓升級工作的勝利完成，為我國煤炭生產實現(xiàn)高產高效礦井建設奠定了堅實的基礎，同時，大大縮小了我國井下煤礦開采供電系統(tǒng)與歐美發(fā)達國家先進水平的差距。 國內煤礦供電系統(tǒng)的保護設施 國內煤礦供電系統(tǒng)的保護設施按功能有絕緣監(jiān)視、漏電保護、過壓欠壓、過載短路等保護方法；按材料有熱繼電器，低電壓電流繼電器，低電壓熔斷器，還有就是電子電氣綜合保護裝置 ?，F(xiàn)場信號輸入裝置包括對于干擾信號的處理，高壓信號的降壓，還有模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號， 現(xiàn)場信號送入繼電保護裝置一般要進行必要的前置處理，如 采用光電隔離技術，消除干擾信號；電平轉換電路使低信號變?yōu)閺娦盘栆子谔幚恚坏屯úǔ哳l信號及紋波電壓等，使繼電器能有效地檢測各現(xiàn)場物理量。 而邏輯判斷裝置一般用單片機等智能裝置對信號進行比較，處理最后傳遞給執(zhí)行裝置， 它是根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質、邏輯狀態(tài)、輸 出順序等信息，按一定的邏輯關系組合、運算，最后確定是否應該是斷路器跳閘或發(fā)出信號，并將有關命令傳給執(zhí)行部分。 執(zhí)行裝置需要進行一些驅動電路進行及時執(zhí)行命令，盡量減少損失 [3]。繼電保護裝置是一種能反應系統(tǒng)正常和不正常狀態(tài)，并及時動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的電氣自動化設備。 現(xiàn)在，我國積極發(fā)展高壓直接供電技術，不斷的改進煤礦生產設備的自動化水平，運用先進的計算機技術與網(wǎng)絡信息技術實現(xiàn)煤礦生產綜合自動化 [2]。其中高壓變低壓運用到學習的電路知識中的變壓器知識，交流變直流運用到學習的模擬電子技術知識中的直流電源知識。但是本次設計采用 ADC0808模數(shù)轉換器采集電壓，所以不需要穩(wěn)壓管或者穩(wěn)壓芯片進行穩(wěn)壓。但是單片機仍然不能識別直流模擬量，對于本設計使用了 ADC0808 模數(shù)采集器芯片采集模擬信號，進行處理后以供單片機處理。這種先斷電可以直接減少損失，并且緊跟著語音提示工作人員來檢查一系列的設備，查找可能出現(xiàn)意外事故隱患，還有LCD 屏提醒顯示相關故障信息。 煤礦供電系統(tǒng)的保護包括過壓，過流，短路部分的保護。煤礦供電系統(tǒng)的保護框圖如圖 1 所示： 圖 1 煤礦供電系統(tǒng)的保護框圖 高壓 降壓 整流 濾波 AD 采集 單片機處理 LCD顯示 語音提醒 過壓 過流 短路 繼電器 某煤礦供電系統(tǒng)的保護設計 4 煤礦供電系統(tǒng)的保護設計 過壓設計 過壓設計采用大功率變壓器降壓，整流橋整流，電容濾波之后。經過電位器和分壓電阻合理配置參數(shù)后，當交流高壓變高或者變低之后，必然輸出端電壓也就是電位器兩端的電壓發(fā)生同樣的變化。通過 ADC0808 不斷地采集電壓，由單片機設定的常量對比，并且立即驅動繼電器進行斷電， LCD 顯示屏顯示，語音提醒。然后通過一個采 樣電阻，當電流過流時，采樣電阻兩端的電壓會很大。然后進行相應的操作。通過單片機的一個定時器不停地掃描 ADC0808 的 4路模擬通道，然后判斷是短路， 過流還是過壓。 電壓采集部分：通過降壓之后，用 ADC0808 不同通道通過過壓設計電路，過流設計電路，短路設計電路不斷地采集電壓。 液晶顯示部分：經過單片機處理之后，在顯示屏顯示是短路問題，還是過流，過壓問題，在實際可以使用 oled12864 顯示屏或者 TFT屏。提醒讓人們明白是過壓問題還是過流問題或者短路問題。生成目標代碼質量高，程序執(zhí)行率高，適合開發(fā)系統(tǒng)軟件。可移植性好。語言簡潔功能強 .具有預處理功能和豐富的庫函數(shù)。 Keil μVision4 引入靈敏的窗口管理系統(tǒng)，使開發(fā)人員能夠使用多臺監(jiān)視器，并提供了視覺上能夠觀察到任何地方的表面對窗口位置的完全控制。新版本支持多種多樣最新的 ARM 芯片，還增加了一些其它的新功能。程序流程圖如圖 5 所示： YES NO 圖 5 程序流程圖 開始 相符否 結束 單元 清零處理 信號采集 初始化 AD轉換 比較 返回主函數(shù) 繼電 保護 動作 液晶顯示 語音報警 某煤礦供電系統(tǒng)的保護設計 7 電壓采集程序 /*************ADC0808 采集電壓信號程序 ************/ int ADC_0808() { unint temp。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 delay(500)。 OE=1。 OE=0。 } 液晶顯示程序 /*******************1602顯示程序 ********************/ void write_date(unsigned char date) { RS=1。 delay_1602(200)。 delay_1602(200)。 } void delay_1602(unsigned int t) { while(t)。 switch(soundtick) { case 0:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_0A, sound_0B)。 case 1:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_1A, sound_1B)。 case 2:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_2A, sound_2B)。 case 3:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_3A, sound_3B)。 case 4:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_4A, sound_4B)。 case 5:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_5A, sound_5B)。 case 6:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_6A, sound_6B)。 case 7:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_7A, sound_7B)。 case 8:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_8A, sound_8B)。 case 9:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_9A, sound_9B)。 case 10:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_10A, sound_10B)。 case 11:{ isd1700_7byte_m(ISD1700_SET_PLAY|ISD_LED, sound_11A, sound_11B)。 default: break。 } 某煤礦供電系統(tǒng)的保護設計 9 4 硬件設計 主控電路 單片機在過程控制設計、電氣檢測技術、自動控制應用、信號采集，分析與處理、計算機處理技術、工商管理和辦公自動化等方面獲得了廣泛的應用。 STC89C52 單片機工作需要時鐘電路，電源，復位電路。 RST 為單片機的復位引腳。 52單片機是我們大三時的一門專業(yè)課，知道它有 40個外部引腳，包括電源引腳 VCC和 GND,時鐘引腳 XTAL1 和 XTAL2。如圖 6所示： 圖 6 主控電路 隨著單片機系統(tǒng)的廣泛應用和計算機網(wǎng)絡技術的普及，單片機 的通信功能愈來愈顯某煤礦供電系統(tǒng)的保護設計 10 得重要。 MAX232芯片是 MAXIM 公司生產的，包含兩路接收器和驅動器的 IC 芯片。 A/D 轉換器輸入是模擬信號，輸出是數(shù)字信號所以需要進行取樣，量化，編碼，還有取樣 保持電路。 ADC0808 是 8 位逐次逼近型模數(shù)轉換器。 8個模擬通道由多路開關決定，允許 8 路模擬量分時輸入，共用模數(shù)轉換器進行轉換。 ADC0808 內部結構如圖 8 ： 圖 8 ADC0808內部結構 某煤礦供電系統(tǒng)的保護設計 11 IN0－ IN7： 8條模擬量輸入通道 ADC0808 對輸入模擬 信號 要求：信號單極性，電壓范圍是 0 至 5V，若 是小信號 ，必須進行放大；輸入的模擬量在轉換過程中應該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。當 ALE 為高電平時，地址鎖存與譯碼器將 A， B， C三條地址線的地址信號進行鎖存，經譯碼后被選中的通道的模擬量進轉換器進行轉換。 電壓采集通道如表 1： 表 1 電壓采集通道 ST為轉換啟動信號。 EOC 為轉換結束信號。 OE為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉換得到的數(shù)據(jù)。 D7－ D0 為數(shù)據(jù)輸出線 [14]。因 ADC0808的內部沒有時鐘電路，可以用單片機定時器功能或者外圍電路產生。 ADC0808 使用聲明：（ 1)ADC0808 內部帶有輸出鎖存器，可以與 STC89C52 進行數(shù)據(jù)傳輸。（ 3)通過 A， B， C 地址設置選擇那一通道模擬量輸入。 (5)根據(jù) EOC 信號是否為高電平來判斷轉換完畢。 ADC0808 芯片 8路模擬輸入通道，也就是 8 路電壓采集通道。判斷是過壓，過流。然后驅動繼電器進行斷電，并有語音提醒和液晶屏顯示。 EOC 端可以接單片機 I/O 口，接則在采集程序里進行判斷，不接 I/O 口的話需要進行延時操作就可以準確的讓 ADC0808 完成模數(shù)轉換。電壓采集電路如圖 9 所示： 圖 9 電壓采集電路 液晶顯示設計 陣的行列數(shù)命名 的液晶顯示器是一種高分子材料，各種型號的液晶常是按照顯示的字符和液晶的點， 比如 1602，它是一塊字符型液晶； 12232 屬于圖形型液晶。 VSS 為電源地， VDD 為電源正極， V0為液晶顯示對比度調節(jié)端， R/S 為數(shù)據(jù) /命令選擇端， R/W 為 讀寫選擇端， E 為使能信號， D0D7 為數(shù)據(jù)口。寫操作時序流程：（ 1）通過 RS 確定是寫數(shù)據(jù)還是寫指令，寫命令包括液晶的光標顯示設置，光標閃爍設置，移屏設置，在液晶什么位置顯示內容。（ 3）把數(shù)據(jù)或指令送到數(shù)據(jù)線上，（ 4）給使能端一個高脈沖將數(shù)據(jù)送入液晶控制器，完成操作。嵌入式），以及可定制的操作信息指定音效?？射浺簟⒎乓羰f次，錄音內容可以斷電保存 100年。工作電壓： 至 ,最高不能達到 6V，靜態(tài)電流： 1 μ A，工作電流： 20mA， 用戶可利用震蕩電阻來自定芯片的采采樣頻率，從而決定芯片的錄放時間。主控單片機主要通過四線（ SCLK,MOSI,MISO,/SS)SPI 協(xié)議對 ISD1700 進行通信。為了兼容獨立按鍵模式，一些 SP