露天礦區(qū)供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)技術方案的研究

丁玉龍

摘 要：伴隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，許多弊端也開始顯現(xiàn)出來，例如國家的前期的發(fā)展過度依賴于礦產(chǎn)資源，導致礦產(chǎn)資源被過度開發(fā)，在開發(fā)過程中存在施工安全問題，嚴重影響到工作人員的人身安全。礦區(qū)供電系統(tǒng)的安全運行，嚴重關系到整體礦區(qū)的安全生產(chǎn)問題。這篇文章主要講述了某露天礦區(qū)在供電方面的實際情況，按照露天礦區(qū)內部所安裝的自動檢測監(jiān)控自動化技術的要求，對露天礦區(qū)綜合型供電監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案以及建設標準進行了探討，就是為了能夠進一步實現(xiàn)在礦區(qū)內實施供電檢測監(jiān)控，以此來保證露天礦區(qū)綜合供電系統(tǒng)能夠順利運行。

關鍵詞：露天;供電檢測監(jiān)控系統(tǒng);技術方案

目前，我國日常生活中所運用的工業(yè)生產(chǎn)，都是電力帶來的工作效率，從礦區(qū)角度上去說，供電系統(tǒng)的安全運行嚴重影響到礦區(qū)的發(fā)展以及生產(chǎn)問題，電力是其中重要組成部分?，F(xiàn)如今，所應用的箱式移動變電站以及箱式移動開關柜這兩種供電系統(tǒng)是露天型礦區(qū)經(jīng)常用到的，這兩種供電系統(tǒng)能否正常的進行運轉影響到大部分機械設備的供電。假如，供電系統(tǒng)出現(xiàn)了問題沒有及時的進行解決，那么則會發(fā)生安全事故問題。因此，露天礦區(qū)供電情況需要進行時時監(jiān)控和檢測，以此來提高露天礦區(qū)的供電情況，并且還可以節(jié)約大量的人力資源，物力資源，能夠很好的保障露天礦區(qū)供電系統(tǒng)的安全運行。

一、露天礦區(qū)具體供電情況

露天型礦區(qū)在城鎮(zhèn)駐地，同時正好屬于省區(qū)的電力網(wǎng)范圍內，進行供電的線路有兩條，都屬于35kv供電。其中一條電線路是由安陽110kv電站進行輸出的35kv供電線路，第二條線路是由選煤工業(yè)廣場110kv電站進行輸出的35kv供電線路。所應用于露天礦坑的機械設備有一下幾種，電鏟9臺，鉆機10臺，外包鉆機5臺，山特維克半連續(xù)工藝一套。

二、露天礦區(qū)機械設備應用情況

伴隨著計算機技術的快速發(fā)展，已經(jīng)融入到供電系統(tǒng)當中?，F(xiàn)如今，供電設備的遠程監(jiān)控操作以及自動化管理系統(tǒng)已經(jīng)成為了供電系統(tǒng)發(fā)展的主要形式和動向。所以，在露天礦區(qū)供電遠程監(jiān)控系統(tǒng)，收獲了很大的成效。但是，露天礦區(qū)各個位置的變電所以及主排水泵仍然不能夠實現(xiàn)遠程監(jiān)控。其原因是由于大部分變電所所運用的開關綜合保護器技術各不相同，通信協(xié)議也不相同，所使用的接口硬件也不夠統(tǒng)一。因此，要把這些情況改造成統(tǒng)一的開關產(chǎn)品或者是機械設備綜合保護器，以便后期安裝煤礦供電遠程監(jiān)控系統(tǒng)，此項技術前期的投入資金量非常巨大，在實際進行落實的過程當中比較復雜且具有一定的困難。假如露天供電系統(tǒng)不進行二次改造，以現(xiàn)在現(xiàn)有的技術，要安裝這個復雜的系統(tǒng)具有很大的困難。

面對以上現(xiàn)狀，為了能夠更好的提高露天礦區(qū)供電系統(tǒng)建設，改進對供電系統(tǒng)信息化安全生產(chǎn)效率，露天礦區(qū)的實際情況以及要求，的礦區(qū)進行合理的規(guī)劃與設計。

三、露天礦區(qū)供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)應用的重要性

露天礦區(qū)設置供電檢測監(jiān)控的重要意義是，目前為止露天礦區(qū)所使用的供電系統(tǒng)還是運用以往的人工監(jiān)控的方法就進行檢測，由于露天礦區(qū)供電的各個箱式移動變電站以及分開柜所處的位置比較遠，而且分布比較廣泛，這些實際情況都不利于人工監(jiān)控和檢測，在供電系統(tǒng)發(fā)生故障之后，沒有辦法進行排查，這種情況的發(fā)生嚴重影響到露天礦區(qū)供電方面的檢測和監(jiān)控，只有高效率以及準確程度高的獲得故障信息，才能夠及時的進行修理工作。

四，露天礦區(qū)系統(tǒng)方案構思和設計方案

按照上述露天礦區(qū)實際情況進行分析，科學人員研制出了達到配電設備要求，同時還能夠達到國際通用的技術標準的新型變電所供電遠程監(jiān)控分站，并且在監(jiān)控分站的基礎之上，成立露天礦區(qū)供電監(jiān)控檢測信息集成體系。這項系統(tǒng)的建立，能夠將硬件和軟件相互結合，具有取長補短的效果。

運行系統(tǒng)可以分為，各個分站kj66環(huán)形網(wǎng)絡系統(tǒng)，為主要傳輸介質。露天礦區(qū)供電系統(tǒng)分為總處理站以及各分部處理站相連接的方式進行工作，運用的tcp的方式和環(huán)形網(wǎng)絡系統(tǒng)進行連接。此外設備下段所使用的can總線等方面的，一些接口轉換成由各個商家所提供的智能性開關和其他智能設備進行信息溝通。

以上設計方案運用的技術和機械設備，首先要確保以下幾點，安全可靠度高，經(jīng)濟實用性強，系統(tǒng)開放性能高，以及可擴展性和兼容性都必須滿足，具有很強的可操作性能，可塑性能高。

新型露天礦區(qū)供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點，主要表現(xiàn)在以下幾個方面，第一點，大量的節(jié)約的人工，減少了電網(wǎng)運行成本。第二點，有效降低了越級跳閘的可能性，以此來實現(xiàn)經(jīng)濟運行。第三點，減少了安全事故發(fā)生頻率，節(jié)約了事故發(fā)生成本。第四點，充分保障了系統(tǒng)用電安全問題，提高了礦區(qū)生產(chǎn)效率。第五點，有效的減少了日后機械設備購買以及維修的費用，極大的節(jié)約了露天礦區(qū)供電系統(tǒng)的運行成本。

五、露天礦區(qū)供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)應用功能

露天礦區(qū)供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)采集功能，其作用是能夠對全區(qū)域的電力運行情況進行實時的監(jiān)控，并且還能夠實時的收集有關機械設備的運行數(shù)據(jù)。供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)中所使用的數(shù)據(jù)處理功能，其作用是對收集到數(shù)據(jù)，進行系統(tǒng)的優(yōu)化處理，從中分析出運行的結果。供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)中所使用的計算功能，其作用是在各個測點采集完成數(shù)據(jù)后，按照相應的公式進行計算從而得到計算點。供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)中所包含的控制系統(tǒng)，其作用是控制開關功能輸出量的多少;模擬方面輸出量的多少;開關人工設置以及標志操作的流水化程序;進行時時關注斷路器開關的操作等方面的控制。供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)中所運用的監(jiān)控功能，其中監(jiān)控的主機是供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)中服務處理中心，能夠對所以收集來的數(shù)據(jù)和信息進行處理。供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)中包含的告警功能，其作用是所收集到的數(shù)據(jù)和規(guī)定數(shù)值范圍不相符時，會發(fā)出相應聲音的警告信息。

六、露天礦區(qū)供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)建設方案研究

1.供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)建立方案的總體結構

根據(jù)上述所述，供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)在進行建設時應注重以下幾個方面，第一點，所建設的供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)要滿足把所有移動變電站進行檢測的量以及狀態(tài)量數(shù)據(jù)，運用采集的方式傳遞到各個子站臺的數(shù)據(jù)電臺當中。第二步，由無線進行傳輸?shù)揭苿幼冸娬井斨械母鱾€有關部門下面的主站數(shù)傳電臺上。第三步，從中運用通信管理制度，可以有效的開展遠程監(jiān)控，以此來達到有效管理的目的。第二點，下面來說一下，主站和數(shù)傳電臺以及通信管理之間的連接問題，使三者進行連接可以很好的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收工作，轉發(fā)工作。整體系統(tǒng)主要運用了間隔層次、通信層次、上位機層次這三種層次內部結構，在移動變電站機械設備上面所運用的是無線方式結構，進行接入到上位機層當中的通信管理機，從而進行傳輸信息到上位機的系統(tǒng)當中，第二步在將整體系統(tǒng)中所收集到的數(shù)據(jù)進行有關的測量以及監(jiān)控處理，第三步，將處理的結果由局部的網(wǎng)絡進行內部回送，以此來達到提高工作效率的目的，真正實現(xiàn)了高效率的處理問題。

2.露天礦區(qū)供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)建立方案

（1）供電系統(tǒng)分站功能

在整體供電系統(tǒng)內部結構當中，積極引進新型的變電所供電遠程監(jiān)控分站有著十分重要的作用。各分部電站負責和總電站進行信息傳遞，同時分部電站又負責和高低壓開關智能設備進行信息傳遞，建立供電監(jiān)控其重要功效是為了搭建數(shù)據(jù)轉換的橋梁。在露天礦區(qū)供電分站中實行環(huán)形網(wǎng)絡，是按照tcp的協(xié)議來執(zhí)行的，所以，露天礦區(qū)供電遠程監(jiān)控系統(tǒng)分站應運用tcp協(xié)議和總站進行通信。但是由于露天礦區(qū)供電是由有關職能設備的多個廠商進行提供的，各種機械設備在進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中會存在較大的差異性，所以，露天礦區(qū)供電遠程監(jiān)控分站在數(shù)據(jù)傳輸方面應具備行業(yè)多種主流協(xié)議，以此來提高露天礦區(qū)供電監(jiān)控分站的兼容性以及擴展性。供電系統(tǒng)應融入智能開關的使用，以及其他設備主流進行設備的使用，以此來保證露天礦區(qū)供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)的兼容性。另一方面，在進行更換或者是接入智能開關時，對原設備所具有是軟件進行升級，以此來達到更好的服務于工作的目的。對所更換設備要求，操作要簡單，快捷，成本較低，還能夠充分保障供電設施的擴展性能。

（2）供電監(jiān)控系統(tǒng)分站硬件要求

總站應連接太網(wǎng)接口，以此來保證各分站環(huán)形網(wǎng)絡正常運行。分站應配備cad等行業(yè)常見型接口，以此來提高物理鏈路上匹配程度。

（3）供電監(jiān)控系統(tǒng)分站軟件要求

其中露天礦區(qū)供電分電站所使用的智能開關 等有關機械設備必須要經(jīng)過簽訂通信協(xié)議后方可使用。并且還應注意一點，確保所使用的數(shù)據(jù)通信能夠方便快捷的進行擴展，能夠進行更新或者是添加新的計能，還能夠正常開展通信。與此同時，分站還應具備同時和多個廠商所開發(fā)的智能開關同時工作的能力。分站系統(tǒng)軟件要求運用模塊化結構，由供電系統(tǒng)作為總監(jiān)視可以進行系統(tǒng)的配置功能，極大的節(jié)約了工人的操作時間。

（3）分站透明性

露天礦區(qū)供電檢測分站的智能開關機械設備的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇傉镜牧鞒?，應該是公開且透明的，總站可以選擇較為常用的方式進行直接檢測各分站智能開關等機械設備的運行情況。另一方面，總站和各分站之間的通信假如發(fā)生變化時，也不能夠影響各分站之間智能開關機械設備的通信。

（4）控制功能的建立

第一點，啟動一鍵恢復功能，假如變電站出現(xiàn)突發(fā)性的大面積停電，可以運用一鍵恢復功能對整體的母線段高低壓實行自動合閘，以此來達到快速恢復通電的目的。第二點，從中設定保護以及定值分析的校驗功能。以此來保護供電系統(tǒng)中各種高低壓供電設備保護數(shù)值，運用地面集控室進行整修和調整。其內容包含整修的名稱以及參考參數(shù)，機械設備的種類，修改員工以及修改時間等內容。

（5）數(shù)據(jù)采集的建立

首先要明確數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的建立，是保障露天礦區(qū)供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)正常運行的前提條件，與此同時數(shù)據(jù)采集也是整體監(jiān)控系統(tǒng)當中主要組成部分，此項系統(tǒng)能夠及時的收集全體站點的測控單元，以及電源保護裝置等一系列機械設備的運行數(shù)據(jù)。其中主要包括，一些必要的賬號保護信息，數(shù)字值以及有關數(shù)據(jù)等方面，并且從中運用間隔設備以此來達到有效發(fā)布有關數(shù)據(jù)指令的目的。另一方面，我們根據(jù)有關移動變電站的實際需求，給每臺移動變電站都配備了子站數(shù)傳電臺，從中運用多功能電力監(jiān)控裝置可以很好的實現(xiàn)總移動變電站和子站數(shù)傳電臺之間的傳輸工作，此外系統(tǒng)中所配備的標準網(wǎng)絡接口，能夠很好的和供電系統(tǒng)內部的局部網(wǎng)絡進行連接，更加的實現(xiàn)了各區(qū)域之間不同的供電檢測監(jiān)控的要求。

（6）露天礦區(qū)供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)遠程操控功能的建立

第二點，使用移動變電站局部網(wǎng)絡進行下達指令。其中主要應用的是太網(wǎng)交換機以及web所發(fā)布的主機，從中運用這兩種機械設備就可以完全達到整體供電系統(tǒng)的信息發(fā)布。運用移動變電站還有一個好處就是，有關客戶完全可以隨時隨地的進行查閱礦區(qū)變電站的運行，還能夠查看變電站的電流，電壓，曲線等供電報表。其中運用wdb進行發(fā)布優(yōu)點有很多，例如基礎的圖形都可以很好的得到展現(xiàn)，以此曲線顯示功能也可以完美的進行運用，包括所需要查詢的數(shù)據(jù)歷史記錄等檔案。

（7）監(jiān)控系統(tǒng)的建立

第三點，需要建立操作監(jiān)控系統(tǒng)。其中操作監(jiān)控系統(tǒng)所采用的模式是模塊化結構作為操作界面。主要包括：遠動工作站系統(tǒng)軟件、采集數(shù)據(jù)庫管理軟件、圖形軟件、系統(tǒng)主控軟件、報警處理軟件、系統(tǒng)調試軟件、網(wǎng)絡管理軟件、設備管理軟件、運行分析、遠程維護軟件等。在供電檢測監(jiān)控系統(tǒng)當中建立監(jiān)控系統(tǒng)的好處在于，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。

第四點，需要建立警告系統(tǒng)。經(jīng)過前期軟件所收集到的數(shù)據(jù)，進行綜合評定以及分析，在整理后，假如工作人員需要對其進行調整。警告系統(tǒng)會根據(jù)操作人員的實際需求不同，從而發(fā)出警告信息，以此看提高工作人員的注意?，F(xiàn)如今，所應用的告警信息主要分以下幾種類型：第一種，實際測量值告警。第二點，收集數(shù)據(jù)變化值告警。第三點，各種類型事故告警。第四點，實際工作狀況告警。第五點，人工操作信息告警。極大的提高了工作效率。

結束語

由于目前改造技術比較困難，大部分露天礦區(qū)沒有對供電系統(tǒng)進行檢測和監(jiān)控。但是伴隨著礦區(qū)用電設備使用量的不斷增加，帶給管理方面的難度也越來越大，同時對于移動變電站進行無線綜合監(jiān)控以及遠動操作必須執(zhí)行。

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