煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)及其發(fā)展研究

摘要：煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)煤礦供電系統(tǒng)安全運(yùn)行有著極其重要的作用。在一系列新技術(shù)新設(shè)備不斷涌現(xiàn)的情況下，煤炭供電監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該抓住機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化建設(shè)，以便供電監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮出更加巨大的作用。本文對(duì)煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)及其發(fā)展進(jìn)行了研究

關(guān)鍵詞：煤礦供電；監(jiān)控系統(tǒng)；發(fā)展

前言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)及通信技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦自動(dòng)化和信息化水平有了很大的提高。作為煤礦綜合自動(dòng)化、信息化的子系統(tǒng)之一，煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)在近幾年得到了很快的發(fā)展，在煤炭企業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越多，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤礦供電系統(tǒng)故障、有效減少無(wú)計(jì)劃停電次數(shù)、保障煤礦安全生產(chǎn)發(fā)揮了積極作用。目前國(guó)內(nèi)的供電監(jiān)控系統(tǒng)主要有KJ284、KJ36A、KJ67、KJ336、KJ360等，這些煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)、組成和功能上大同小異，都能較好地滿足煤礦企業(yè)的實(shí)際需要。本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能介紹，闡述了供電監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)所起的作用，同時(shí)探討了煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，具有一定的參考意義

1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

一般的煤礦供電健康系統(tǒng)主要由監(jiān)控設(shè)備、監(jiān)控中心以及通信傳輸網(wǎng)絡(luò)三部分組成。其中，監(jiān)控中心主要包括不間斷電源（UPS）、工業(yè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)、大屏幕顯示以及打印機(jī)等監(jiān)控系統(tǒng)軟件和硬件設(shè)備等；通信傳輸網(wǎng)絡(luò)主要包括信號(hào)隔離器、井上下光纖環(huán)網(wǎng)交換機(jī)、接線盒以及通信電纜等；監(jiān)控設(shè)備主要包括位于井下的智能終端?，F(xiàn)階段煤礦中使用各種供電監(jiān)控系統(tǒng)都有自己的特點(diǎn)，比方說(shuō) KJ336 井下光纖環(huán)網(wǎng)主要采用的是 RS485 或者 CAN 總線方式。值得一提的是，結(jié)構(gòu)上的差異是導(dǎo)致各種監(jiān)控系統(tǒng)在特性與功能上存在不同的原因。2.系統(tǒng)的主要功能

煤礦中的供電監(jiān)控系統(tǒng)主要由通信管理機(jī)、高低壓防爆開關(guān)、電力監(jiān)控分站等組成，通過(guò)光纖環(huán)網(wǎng)之后再傳輸?shù)降孛嬲{(diào)度中心的監(jiān)控中心。監(jiān)控中心可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所設(shè)備的參數(shù)整定、遠(yuǎn)程控制，與此同時(shí)，監(jiān)控中心還可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的接口方式，使數(shù)據(jù)在礦井中的自動(dòng)化平臺(tái)中得到共享。

2.1 數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與顯示功能

通過(guò)地面的主機(jī)使采集、監(jiān)測(cè)等功能得到實(shí)時(shí)的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)將開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況顯示出來(lái)，用戶想要了解實(shí)時(shí)電壓可以通過(guò)監(jiān)測(cè)煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)文/黃國(guó)軍本文主要針對(duì)現(xiàn)有的煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)其一般性結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)上存在的差異進(jìn)行了簡(jiǎn)單的討論，對(duì)煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)的功能進(jìn)行了較為詳細(xì)的闡述，并從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面對(duì)煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了進(jìn)一步的分析與研究，以期對(duì)煤礦供電監(jiān)控技術(shù)未來(lái)的發(fā)展發(fā)揮出相應(yīng)的作用，供大家參考。摘 要設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)各種電力參數(shù)的觀察。同時(shí)，還可以通過(guò)變電所中的開關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)分析，可以用表格、曲線等將各開關(guān)的電流、電壓等變化情況顯示出來(lái)。

2.2遠(yuǎn)程控制與查詢定值功能的實(shí)現(xiàn)

地面的監(jiān)控中心還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)井上、井下設(shè)備的遠(yuǎn)程操作，與工業(yè)電視系統(tǒng)相配合，將變電所的視頻圖像顯示出來(lái)，使井上、井下供電系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。此外，監(jiān)控中心站還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)使高低壓開關(guān)真正實(shí)現(xiàn)定值整定、查詢以及打印等功能。3.系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展與完善，當(dāng)前的沒空供電將監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為安全管理、精細(xì)化管理等不能缺少的監(jiān)控系統(tǒng)。為了使礦井自動(dòng)化、信息化以及數(shù)字化得到實(shí)現(xiàn)，煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)可以從軟硬件、結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)功能等方面進(jìn)行發(fā)展。

3.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

未來(lái)的新型礦山無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將會(huì)與通信系統(tǒng)共同組成一個(gè)集多種技術(shù)于一身的綜合系統(tǒng)，該系統(tǒng)中不僅會(huì)涉及到編碼、物理層調(diào)制等接入技術(shù)，還對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了不同的要求，將會(huì)實(shí)現(xiàn)自恢復(fù)和自組織等適應(yīng)功能。無(wú)線通信技術(shù)在變電所使用以后，系統(tǒng)的安全性得到了大大的提高，不再需要通過(guò)電纜進(jìn)行連接，對(duì)通信設(shè)備的部署變得更加方便，。因?yàn)槭艿皆O(shè)備與技術(shù)的限制，井下無(wú)線通信還存在很多問題，比方說(shuō)可靠性、能效協(xié)議以及網(wǎng)絡(luò)接入等。因?yàn)楝F(xiàn)在很多供電監(jiān)控系統(tǒng)中均采用變電所一級(jí)的用電設(shè)備與開關(guān)，隨著科技的不斷進(jìn)步，礦井中的用電設(shè)備將逐漸被納入到供電監(jiān)控系統(tǒng)中。此外，因?yàn)槭艿郊夹g(shù)、資金、環(huán)境等因素的限制，井下很多用電設(shè)備現(xiàn)在并不具備局扇開關(guān)、高低壓開關(guān)等功能，因此，要想實(shí)現(xiàn)全面的供電設(shè)備監(jiān)控，還要依靠設(shè)備廠家在未來(lái)可以推出更多的具有通信功能的智能型設(shè)備。3.2關(guān)鍵硬件設(shè)備

近年來(lái)，隨著 ARM、DSP 等技術(shù)的引入，綜合保護(hù)器的相關(guān)功能越來(lái)越完善，在測(cè)量功能和保護(hù)功能上存在較大的發(fā)展空間。因?yàn)椴蓸蛹夹g(shù)目前得到了高速的發(fā)展，采集的數(shù)據(jù)精度也越來(lái)越高，所以，保護(hù)功能也得到了不斷擴(kuò)展和增強(qiáng)?，F(xiàn)有的漏電保護(hù)在高壓綜合保護(hù)器中有很多都利用了零序功率方向來(lái)實(shí)現(xiàn)其選擇性，但是因?yàn)楦行噪娏骶哂幸欢ǖ难a(bǔ)償作用，所以在供電系統(tǒng)中零序電壓和零序電流之間的角度都會(huì)發(fā)生一定的變化，具有不確定性，選擇性也會(huì)喪失。針對(duì)這種情況，人們進(jìn)行了大量的研究與分析。目前電子技術(shù)隨著科技的發(fā)展得到了飛速的發(fā)展，對(duì)單相接地故障進(jìn)行記錄、采樣以及分析越來(lái)越容易實(shí)現(xiàn)。但是現(xiàn)在還沒有形成公認(rèn)的、統(tǒng)一的原理，始終處于研究之中?，F(xiàn)階段井下的高壓電動(dòng)機(jī)等一般都會(huì)采用通用的綜合保護(hù)器，對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的分類，即出現(xiàn)專門的變壓器保護(hù)器等。綜合保護(hù)器的測(cè)量功能目前正處于逐步提高之中，將電流等眾多參數(shù)都要求高精度、實(shí)時(shí)的上傳給監(jiān)控中心為設(shè)備的節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行以及智慧生產(chǎn)用電提供必要的依據(jù)。目前綜合保護(hù)器的功能都是有所區(qū)別的，通信協(xié)議都是廠家自己專門設(shè)計(jì)的，但是并沒有統(tǒng)一的格式。在未來(lái)的發(fā)展中，綜合保護(hù)器一方面要使用自己的通信協(xié)議與通信方式，另一方面還要提供一個(gè)統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議和通信接口。針對(duì)這種情況，關(guān)于綜合保護(hù)器應(yīng)該制定一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或者國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3.3對(duì)軟件進(jìn)行監(jiān)控功能

近年來(lái)隨著地理信息系統(tǒng)和微軟技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)中的人機(jī)交互界面將會(huì)變得更加直觀化和人性化，用戶不再是被動(dòng)接受數(shù)據(jù)的人，而是信息的加工者與挖掘者，再通過(guò)模糊推理、專家系統(tǒng)以及模式識(shí)別等智能方法，更好的為故障分析和安全生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

4.結(jié)語(yǔ)

進(jìn)步，煤礦的自動(dòng)化和信息化水平有了很大的提高。煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)作為煤礦綜合自動(dòng)化、信息化的子系統(tǒng)之一，得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤礦供電系統(tǒng)故障、有效減少無(wú)計(jì)劃停電次數(shù)、保障煤礦安全生產(chǎn)發(fā)揮了積極作用。介紹了現(xiàn)有煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，分析了各個(gè)生產(chǎn)廠家的供電監(jiān)控系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上的差異，并對(duì)供電監(jiān)控系統(tǒng)的功能和作用作了較為詳細(xì)的說(shuō)明闡述；從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、軟硬件和系統(tǒng)功能等幾方面對(duì)煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討，對(duì)促進(jìn)煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展具有一定的作用。

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作者簡(jiǎn)介：

王振華（1984）男 漢族 山西省大同市人 機(jī)電助理工程師職稱 煤礦供電方面。endprint