煤礦無(wú)人值守電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

焦悅峰

摘 ?要：隨著當(dāng)前我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦行業(yè)領(lǐng)域也出現(xiàn)了較為顯著的技術(shù)革新。這種情況也使我國(guó)煤礦行業(yè)引入了較多的自動(dòng)化與智能化技術(shù)，使煤礦行業(yè)的運(yùn)作變得更加便捷與可靠，提高了煤礦生產(chǎn)與管理的整體效率。該文先闡述了煤礦無(wú)人值守電力監(jiān)控系統(tǒng)建立的重要意義，接著在明確電力監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，從自動(dòng)化控制系統(tǒng)的整體框架、自動(dòng)化控制系統(tǒng)的內(nèi)部功能設(shè)計(jì)2個(gè)方面，深入全面的探討了煤礦無(wú)人值守電力監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的具體內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：煤礦企業(yè);無(wú)人值守;電力監(jiān)控;系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TD611 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

當(dāng)前我國(guó)很多煤礦企業(yè)在市場(chǎng)環(huán)境中發(fā)展越來(lái)越困難，同時(shí)隨著煤礦企業(yè)運(yùn)作成本的不斷提高，進(jìn)一步壓縮了煤礦企業(yè)的利潤(rùn)空間，使很多煤礦企業(yè)都很難在復(fù)雜的市場(chǎng)環(huán)境中生存與發(fā)展。在這種情況下，無(wú)人值守電力監(jiān)控系統(tǒng)的引入就能夠很好地節(jié)省各個(gè)煤礦企業(yè)的人力成本，同時(shí)也可以提高煤礦企業(yè)電力監(jiān)控的管理效率，使電力系統(tǒng)能夠發(fā)揮更強(qiáng)的運(yùn)作效果。但無(wú)人值守電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作也包括了多個(gè)方面的內(nèi)容，需要在后續(xù)發(fā)展中進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，才能夠保證系統(tǒng)能夠發(fā)揮較好的價(jià)值與作用。

1 煤礦無(wú)人值守電力監(jiān)控系統(tǒng)建立的重要意義

對(duì)于當(dāng)前我國(guó)各個(gè)煤礦企業(yè)來(lái)說(shuō)，建立無(wú)人值守電力監(jiān)控系統(tǒng)是非常重要的。1）這個(gè)系統(tǒng)的建立能夠顯著提高電力監(jiān)控的成效。這主要是因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)引入了智能化技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，可以在煤礦電力系統(tǒng)發(fā)生各類意外問(wèn)題的時(shí)候，第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)信息，使相關(guān)人員能夠快速定位問(wèn)題內(nèi)容，最終也就可以顯著提高各類問(wèn)題處理的效率。2）這個(gè)系統(tǒng)的建立也能夠改善整個(gè)煤礦內(nèi)部的管理格局。在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)信息時(shí)代全面到來(lái)的情況下，各個(gè)煤礦企業(yè)也應(yīng)該積極進(jìn)行內(nèi)部管理的轉(zhuǎn)型發(fā)展。而自動(dòng)值守電力監(jiān)控系統(tǒng)的引入，在很大程度上能夠促進(jìn)煤礦企業(yè)走向自動(dòng)化與智能化的發(fā)展局面，最終也能夠促進(jìn)各個(gè)煤礦企業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展。3）這個(gè)系統(tǒng)的引入可以直接降低煤礦企業(yè)的人力成本，提高企業(yè)在復(fù)雜市場(chǎng)環(huán)境下的競(jìng)爭(zhēng)力。特別是當(dāng)前我國(guó)各個(gè)煤礦在自身發(fā)展過(guò)程中本身就面臨著較為顯著的競(jìng)爭(zhēng)壓力，同時(shí)人力成本也在不斷提高。而對(duì)于當(dāng)前我國(guó)各個(gè)煤礦企業(yè)來(lái)說(shuō)，在使用這個(gè)系統(tǒng)以后，煤礦企業(yè)需要使用的人力資源將會(huì)直線降低，提高了企業(yè)可以獲得的綜合收益。

2 煤礦無(wú)人值守電力監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容

當(dāng)前我國(guó)很多煤礦都開(kāi)始重視電力監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化與智能化，因此也開(kāi)始逐步引入無(wú)人值守電力監(jiān)控系統(tǒng)。以河南某煤礦為例，煤礦井下區(qū)域一共有257臺(tái)高壓開(kāi)關(guān)，其中有196臺(tái)開(kāi)關(guān)都是電動(dòng)操作開(kāi)關(guān)，剩余的則為手動(dòng)操作開(kāi)關(guān)，并且這些開(kāi)關(guān)的內(nèi)置保護(hù)裝置非常落后，各個(gè)設(shè)備性能也有一定的不足。因此在此次無(wú)人值守電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，就將所有的高壓開(kāi)關(guān)都替換成了具有網(wǎng)絡(luò)通信功能的新型保護(hù)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的自動(dòng)化運(yùn)作。煤礦井下區(qū)域的低壓開(kāi)關(guān)一共有379臺(tái)，并且開(kāi)關(guān)的規(guī)格型號(hào)比較繁雜，不具備智能化與自動(dòng)化的條件。因此在此次系統(tǒng)設(shè)計(jì)與貫徹過(guò)程中，也對(duì)低壓開(kāi)關(guān)進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)整，替換成了新型智能型開(kāi)關(guān)。在無(wú)人值守電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，構(gòu)建了具有圖像采集、控制等各項(xiàng)功能的綜合多媒體監(jiān)控系統(tǒng)，能夠針對(duì)電力系統(tǒng)多個(gè)運(yùn)作關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集，最終也就實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的多方面監(jiān)督與控制，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

3 煤礦無(wú)人值守電力監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的具體內(nèi)容

3.1 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的整體框架

在我國(guó)煤礦企業(yè)發(fā)展過(guò)程中，無(wú)人值守電力監(jiān)控系統(tǒng)的整體框架可以分為3個(gè)部分。1）地面遠(yuǎn)程控制中心模塊。這個(gè)模塊通常被布設(shè)在調(diào)度室區(qū)域內(nèi)，能夠?qū)φ麄€(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控與監(jiān)測(cè)工作，最終也就實(shí)現(xiàn)了高低壓設(shè)備的綜合監(jiān)控。具體監(jiān)控設(shè)備主要有監(jiān)控主機(jī)、備用主機(jī)、操作員站等，能夠?qū)崿F(xiàn)整體監(jiān)控體系的正常運(yùn)作。2）通信平臺(tái)模塊。這部分模塊主要布設(shè)在變電所中，并通過(guò)以太網(wǎng)電口來(lái)進(jìn)行傳輸，能夠直接保護(hù)各個(gè)設(shè)備。3）工業(yè)千兆以太網(wǎng)模塊。在煤礦的地面區(qū)域中，主要布設(shè)了一個(gè)交換機(jī)、光纖主通信環(huán)網(wǎng)等設(shè)施，將井下變電所監(jiān)控分站搜集的各個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛鎱^(qū)域中。而地面服務(wù)器通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)內(nèi)容詳細(xì)分析，就可以將對(duì)應(yīng)指令傳達(dá)到井下空間，最終也就可以實(shí)現(xiàn)地面與井下供電數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)流通，最終也就可以顯著提高自動(dòng)化控制系統(tǒng)的成效。

3.2 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的內(nèi)部功能設(shè)計(jì)

在進(jìn)行無(wú)人值守電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該關(guān)注系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能。1）系統(tǒng)應(yīng)該具有井下電力系統(tǒng)的四遙功能，同時(shí)可以快速定位故障發(fā)生節(jié)點(diǎn)、故障類型、故障信息記錄等內(nèi)容。2）系統(tǒng)應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)保護(hù)裝置與設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)作，同時(shí)結(jié)合不同設(shè)備的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行參數(shù)保護(hù)與控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)設(shè)備的自動(dòng)化控制，并實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)等功能。3）系統(tǒng)應(yīng)該能夠?qū)Ω鱾€(gè)電力設(shè)備的運(yùn)作現(xiàn)狀進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并能夠出具各類數(shù)據(jù)信息的歷史曲線與圖表數(shù)據(jù)，使這部分的內(nèi)容更加直觀。而在這類數(shù)據(jù)信息的權(quán)限設(shè)置上，應(yīng)該根據(jù)用戶類型的不同進(jìn)行分級(jí)用戶共享。第四，系統(tǒng)還應(yīng)該能夠使用紅外線來(lái)對(duì)各個(gè)保護(hù)器的參數(shù)進(jìn)行綜合調(diào)整，同時(shí)供電設(shè)備也應(yīng)該實(shí)現(xiàn)不停機(jī)運(yùn)作，能夠較好地契合井下惡劣環(huán)境，實(shí)現(xiàn)各個(gè)設(shè)備的正常運(yùn)作。第五，應(yīng)該做好系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)，提供相對(duì)和諧的人際互動(dòng)界面，同時(shí)能夠自由切換各個(gè)子系統(tǒng)以及其他模塊，顯著提高系統(tǒng)的運(yùn)作效果。

4 結(jié)語(yǔ)

綜合來(lái)看，當(dāng)前我國(guó)各個(gè)煤礦企業(yè)全方位推行與貫徹?zé)o人值守電力監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成了一個(gè)普遍的發(fā)展方向，同時(shí)也能夠給我國(guó)煤礦企業(yè)帶來(lái)較為顯著的成效。在這種情況下，我國(guó)煤礦企業(yè)就應(yīng)該在平時(shí)充分了解無(wú)人值守電力監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)，并結(jié)合自身煤礦的實(shí)際情況來(lái)分析這項(xiàng)系統(tǒng)全方位鋪展與貫徹的可行性。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，各個(gè)煤礦企業(yè)還應(yīng)該注意系統(tǒng)分項(xiàng)功能性的設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)能夠發(fā)揮多項(xiàng)功能，提高電力系統(tǒng)監(jiān)控的最終成效。這樣，我國(guó)各個(gè)煤礦企業(yè)就能夠逐步普及無(wú)人值守電力監(jiān)控系統(tǒng)，保證煤礦企業(yè)的電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)作。

參考文獻(xiàn)

[1]侯剛.紅柳林煤礦智能化無(wú)人值守系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].煤炭工程，2018，50（5）：21-24.

[2]康宏.煤礦井下采區(qū)變電所無(wú)人值守監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用探究[J].能源與節(jié)能，2018（2）：140-142.

[3]程兵團(tuán).煤礦綜合自動(dòng)化及無(wú)人值守建設(shè)的應(yīng)用探究[J].石化技術(shù)，2015，22（11）：153.