煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)研究

廖志偉 曹培榮

（中國神華神東煤炭集團，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000）

煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)研究

廖志偉 曹培榮

（中國神華神東煤炭集團，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000）

近年來，我國的煤礦井下事故發(fā)生的頻率有所降低，使得很多煤礦獲得了較好的生產(chǎn)效益。而煤礦井下的安全性有所提高，與人們對井下供電設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的研究不無聯(lián)系。實際上，井下一旦出現(xiàn)供電故障，不僅會降低煤礦的生產(chǎn)效率，還很可能導(dǎo)致惡性安全事故的發(fā)生。因此，本文從煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和研究現(xiàn)狀方面對該系統(tǒng)進行了研究，從而對其未來的發(fā)展進行了初步探究。

煤礦井下 供電設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 研究

0 引言

過去的一段時間內(nèi)，煤礦井下常會出現(xiàn)供電設(shè)備無故跳閘和無法及時恢復(fù)供電的現(xiàn)象。而由電氣設(shè)備故障造成的供電系統(tǒng)不穩(wěn)，也經(jīng)常會導(dǎo)致一些惡性事故的發(fā)生。然而，隨著人們對煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)研究的加深，井下供電也逐步得到了改善，從而為煤礦企業(yè)員工的生命財產(chǎn)安全提供了保障，進而為煤礦企業(yè)帶來了更多利潤。因此，研究煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展未來，對于促進煤礦企業(yè)的發(fā)展有著一定的意義。

1 煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

就現(xiàn)階段而言，大部分煤礦井下供電設(shè)備的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)都由三大部分組成，既地面監(jiān)控站、井下測控站和高開綜合保護器。其中，地面監(jiān)控站是整個系統(tǒng)的監(jiān)控中心，可以對整個系統(tǒng)進行監(jiān)控，并且可以完成對整個系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)的測量、分析和統(tǒng)計。而高開綜合保護器是用來進行井下防爆開關(guān)保護和控制的裝置。再者，井下測控站則主要負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)的收集和轉(zhuǎn)發(fā)，并通過光纖和太網(wǎng)與監(jiān)控中心完成通信。所以，從信息傳遞的角度來看，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也可以被劃分成監(jiān)測與保護裝置、通信傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心三個部分，而這三個部分則由相應(yīng)的裝置和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。

1.2 系統(tǒng)功能

煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用功能有很多，而主要的功能則由供電設(shè)備的檢測功能、電器設(shè)施的管理功能、預(yù)先報警功能和綜合查詢功能而組成。首先，系統(tǒng)可以對井下的供電設(shè)備進行實時監(jiān)控，并顯示出設(shè)備的詳細(xì)接線圖。同時，系統(tǒng)可以對供電設(shè)備組成的電網(wǎng)進行相關(guān)參數(shù)和運行狀態(tài)的實時監(jiān)控和檢測［1］。而其中，不僅設(shè)備的電流、功率等參數(shù)能被系統(tǒng)顯示出來，開關(guān)的分合狀態(tài)也能被檢測出來。其次，系統(tǒng)可以對井下所有電氣設(shè)施進行管理。具體來說，就是管理者可以通過系統(tǒng)的檢測結(jié)果，利用漏電實驗和控制分合開關(guān)閘，對需要保護的設(shè)備進行遠(yuǎn)程控制。所以，利用系統(tǒng)進行供電設(shè)備的管理，可以實現(xiàn)井下電網(wǎng)系統(tǒng)無需人員看守。而在井下發(fā)生供電故障的情況下，管理者則可以利用系統(tǒng)的復(fù)電程序來恢復(fù)供電。再者，系統(tǒng)還可以通過設(shè)置供電電網(wǎng)和設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)的上下限，來完成供電故障的優(yōu)先預(yù)警。而這樣一來，管理者就可以根據(jù)系統(tǒng)提示的可能發(fā)生故障的位置進行檢修，從而預(yù)防供電事故的發(fā)生。另外，系統(tǒng)還可以提供綜合查詢的功能，從而使管理者利用系統(tǒng)進行井下供電設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)和圖表的綜合查詢。

2 煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

就目前來看，經(jīng)過了一段時間的發(fā)展，我國煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控裝置、系統(tǒng)軟件和通信方面都取得了一定的改進。首先，隨著DSP等數(shù)字科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)今的井下漏電保護裝置已經(jīng)具有了通信的功能。而這一功能的實現(xiàn)，使得系統(tǒng)能夠?qū)崟r進行井下漏電和絕緣變化情況的監(jiān)控和檢測［2］。同時，隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的智能開關(guān)已經(jīng)可以實現(xiàn)對溫度、電壓等信號的采集，從而幫助系統(tǒng)完成對每個井下開關(guān)的監(jiān)測和管理工作。其次，隨著人們對軟件開發(fā)的加深，現(xiàn)今的系統(tǒng)軟件不僅可以實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)分析，還可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的預(yù)處理，進而使得系統(tǒng)整體的處理功能得到了加強。同時，系統(tǒng)的監(jiān)控操作軟件也得到了改進，可以實現(xiàn)系統(tǒng)的人性化和智能化操作。再者，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，組成系統(tǒng)的多種綜合保護器的通信方式已經(jīng)相對統(tǒng)一，從而使得系統(tǒng)的信息傳輸更加迅速和完整，進而完善了系統(tǒng)的通信功能。

3 煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的未來發(fā)展

從煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀可以看出，系統(tǒng)的各方面功能已經(jīng)得到了進一步的改進。但是，在放越級跳閘和故障診斷等方面，系統(tǒng)還存在著一定的缺陷。所以，隨著系統(tǒng)智能化程度的加深，將來的煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)功能將會得到進一步的完善。一方面，在防越級跳閘方面，人們已經(jīng)制定了縱聯(lián)差動保護方案和通信級聯(lián)閉鎖方案等多種方案，而不同的方案則有著各自的優(yōu)缺點［3］。所以，隨著人們對這些方案的深入研究，系統(tǒng)在防越級跳閘方面的問題終將會被解決。另一方面，在故障診斷方面，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和粗糙集理論等多種理論已經(jīng)得到了應(yīng)用。所以，隨著人們對故障監(jiān)控信息的不斷研究，未來的系統(tǒng)在故障診斷方面的功能將越加強大。因此，隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)必將取得較好的發(fā)展前景，從而為促進煤礦企業(yè)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻。

4 結(jié)論

總而言之，就現(xiàn)階段來看，我國的煤礦井下供電設(shè)備的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)具有了多種功能，并且隨著系統(tǒng)的不斷發(fā)展，這些功能也在不斷的完善。所以，隨著煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的完善，我國煤礦企業(yè)的井下運作會更加安全，從而為人民的生命財產(chǎn)安全提供更多的保障，進而為推動社會經(jīng)濟發(fā)展做出一份貢獻。

［1］郭學(xué)功.煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］.煤礦機械，2014，10（35）：108-120.

［2］李春亮，葛麗俊.基于煤礦井下供電電網(wǎng)實時監(jiān)控系統(tǒng)的研究［J］.硅谷，2012，18（01）：118.

［3］劉建甫，駱瑞松.煤礦井下供電實時監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在某礦的應(yīng)用［J］.工礦自動化，2011，08（01）：175-177.