淺析煤礦變電所基于“無人值守”監(jiān)控系統(tǒng)的實際運用

付勇

摘 要：煤礦是國家發(fā)展過程中的主要能源，但是由于其開采條件惡劣，存在較大的風險，所以在開采過程中的安全管理尤為重要。本文主要針對于煤礦變電所的無人值守監(jiān)控系統(tǒng)進行了詳細的介紹，將系統(tǒng)的實際功能、構成和設計等方面進行了深入的研究，根據(jù)實際的工作經(jīng)驗和相關的理論知識提出了一些看法，有助于相關工作人員對這一系統(tǒng)進行合理的改善，增強煤礦運行的安全性。

關鍵詞：煤礦變電所；無人值守；監(jiān)控系統(tǒng)；實際應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.056

0 引言

在現(xiàn)實當中，受其工作環(huán)境的影響，一些煤礦企業(yè)會設置多個小型的變電所來滿足實際的運行需求，但是對變電所相關設備的工作狀態(tài)、電氣參量、負荷情況等方面無法進行人為監(jiān)控。為了實現(xiàn)對變電所運行的實時動態(tài)控制，必須采取無人值守的監(jiān)控系統(tǒng)來彌補管控中的不足之處，這是工作環(huán)境的需要，更是煤礦變電所發(fā)展的必然趨勢，所以相關人員要提高無人值守監(jiān)控系統(tǒng)設計的科學性和實效性，優(yōu)化設計方案，減少故障率，增強管控效果。

1 煤礦變電所無人值守監(jiān)控系統(tǒng)介紹

對于煤礦變電所在服務時安全方面的要求要高于普通的民用電和工商業(yè)用電，服務的對象主要包括煤礦的開采、機械掘進、煤炭運輸、通風系統(tǒng)和排水系統(tǒng)等等一些需要電力支持的環(huán)節(jié)，簡單的說，就是整個的開采和運營過程的順利進行都需要變電所為其提供電力供應。從其服務內(nèi)容我們可以看出，煤礦變電所服務范圍較廣，項目繁雜，而且在服務的過程中環(huán)境較為惡劣，比如說粉塵、瓦斯、陰暗潮濕等等，容易引發(fā)安全事故，且不容易進行故障排查，一旦發(fā)生問題，對煤礦安全運營影響較大，尤其是在經(jīng)濟發(fā)展的新時期，采礦業(yè)注重優(yōu)質(zhì)高效的理念，在技術上引進一些大型的高科技設備，在管理上實行減員增效，這就需要集中監(jiān)控，智能管理，采取變電所無人值守監(jiān)控系統(tǒng)就是這一理念的充分體現(xiàn)，實現(xiàn)了煤礦的低成本運作，并使變電所的保護、測控和監(jiān)察成為一體化，為現(xiàn)代化的煤礦管理提供了保障。

2 煤礦變電所無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的應用

煤礦變電所無人監(jiān)控系統(tǒng)的應用范圍在不斷增加，發(fā)展趨勢良好，為了保證這一系統(tǒng)能夠更好的服務于生產(chǎn)，就需要對其進行科學的設計，具體情況如下：

2.1 無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的組成

煤礦變電所無人值守監(jiān)控系統(tǒng)受工作環(huán)境的限制，在組成時不同于其他變電所，主要由信號檢測電路、發(fā)射電路、驅(qū)動電路和接收電路等幾部分組成。具體的工作原理就是當相關的信號出現(xiàn)時，由信號檢測系統(tǒng)進行搜集，然后由數(shù)字編碼電路進行編碼，其中，對于模擬量要先進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，才可以進行數(shù)字編碼，接下來是將編碼后的信號經(jīng)過發(fā)射電路來實現(xiàn)高頻調(diào)制，調(diào)制后的信號由天線或者電話線發(fā)送，到達接收電路后開始解碼并將其進行轉(zhuǎn)換，用于電路開始正常工作當中。

2.2 無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的建設和設計原則

煤礦變電所的無人值守監(jiān)控系統(tǒng)建設和設計要以安全、實用、方便、故障率低等思想為主要導向，第一是無人值守監(jiān)控系統(tǒng)隸屬于電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中的一部分，所以在設計時要保證與電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性，從布局、配置和功用等幾方面要滿足信息安全傳遞和資源共享的原則[1]；第二是系統(tǒng)在設計時要采用下放的原則，減少主系統(tǒng)的負擔，對于間隔層可以完成的環(huán)節(jié)無需經(jīng)過網(wǎng)絡與監(jiān)控主系統(tǒng)，比如說保護、控制等過程；第三是設計時可以采用遠程控制與現(xiàn)場直接控制同時存在的模式，其中主要是遠程控制，現(xiàn)場控制起到的是輔助作用，并且要注意具體控制時只能有一種方式有效，二者不能同時發(fā)揮作用；第四是對于保護與測控在設計時要形成一體化，并且對于保護功能的發(fā)揮要具有一定的獨立性，動作可靠，不受其他因素影響而減弱保護效果；第五是設計時可以使用交流采樣的技術，提高測量精準度，發(fā)揮計算機的作用，進行信號監(jiān)視，有效的將一次采集的信息，實現(xiàn)多次利用，這樣一來就增強了信息的使用價值，使這一過程更加優(yōu)質(zhì)高效；第六是對工作區(qū)域的電磁干擾，在設計時要選擇抗干擾能力強的通信介質(zhì)，當前，使用最多的就是光纖通信；第七是為了更好的實現(xiàn)無人值守，要盡量進行設備的簡化，降低日常維護的難度，可以將保護與測控一體化設計；第八是要多使用一些遙控警戒技術，提高無人值守的程度。比如說防盜、防水等等。

2.3 系統(tǒng)的硬件設計

無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設計要從以下幾方面來進行，第一是數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)絡設計。變電所綜合自動化裝置是由一到四個測控單元組成的，對于現(xiàn)場總線要選擇合理，采用多模光纜進行連接，通信介質(zhì)選用屏蔽電纜，傳輸距離控制在10km之內(nèi)，速率為9600bps；第二是變電所的自動化裝置設計。在設計時主要就是CPU、電源、光電隔離的交流采樣、光電隔離開關量的采樣和運動控制模塊的組成等，要保證質(zhì)量和使用要求[2]；第三是智能接口部位電路設計。位置處于中央變電所，可以進行多達16個光端的接口連接，使所有的變電所綜合自動化裝置有效的連接在一起，形成系統(tǒng)；第四是監(jiān)控主機的設計。對于主機，在設計時要選擇在能夠進行全面掌控的核心位置，通常情況下使用的是商用的多媒體計算機。

2.4 系統(tǒng)軟件的設計

首先是監(jiān)控軟件。在設計時采用的主要是變電所的監(jiān)控軟件，windowsXP環(huán)境，編程時使用的是SCADA數(shù)據(jù)采集監(jiān)控的系統(tǒng)軟件，目的就是為了實現(xiàn)對操作的遠程遙控、生成報表、準確記錄事件、進行遠程調(diào)試等等；其次是視頻監(jiān)控軟件的設計。該軟件主要是用于遠程燈光照明控制、攝像儀的云臺控制、對事故做出及時的報警反應等，并對現(xiàn)場圖像進行自動化錄入，為后續(xù)的工作提供依據(jù)。

3 結束語

煤礦變電所無人值守監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦實現(xiàn)自動化管理，降低管理成本，提高管理質(zhì)量和效率的關鍵。隨著社會的發(fā)展，該系統(tǒng)在不斷升級，使用范圍在不斷擴大，為了能夠使其更好的發(fā)揮自身的價值，要從系統(tǒng)的組成、設備、技術、布局等等多方面進行不斷的優(yōu)化，為煤礦管理的現(xiàn)代化奠定基礎。

參考文獻

[1]陳佩宗.淺談煤礦井下變電所無人值守監(jiān)控系統(tǒng)[J].中國科技縱橫，2013（05）：32-32.

[2]陳劍光，張季平.煤礦變電所基于“無人值守”監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應用[J].電子技術與軟件工程，2014（15）：245-245.