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淺談煤礦井下電力監控係統的應用研究

更新日期：2023-05-16瀏覽：598次

簡婷

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摘要：主要介紹了應用煤礦井下電力監控係統的重要意義(yi) ，並對煤礦井下電力監控係統的主要原理和基本構成做了簡要介紹，並從(cong) 隔爆監控單元設計、通信協議設計和組態監控係統設計等方麵提出了電力監控係統的設計方法，希望能對相關(guan) 從(cong) 業(ye) 者提供參考和借鑒。

關(guan) 鍵詞：電力監控;煤礦井下;應用;

在礦井下進行施工，時刻需要消耗電能進行基本的操作維持和設備運行，因此，煤炭企業(ye) 要保證井下施工中的電力供給係統的安全，並保障施工人員在電力環境下的施工安全。由於(yu) 煤炭企業(ye) 井下電力係統需要依靠複雜的電線網絡支撐，並根據使用的狀況進行內(nei) 部的調整，提供長時間的穩定電壓和電流，所以要監控井下電力係統。

1.煤礦井下電力監控係統的組成和功能

1.1煤礦井下電力監控係統的組成

煤礦井下電力監控係統需要依靠複雜的電線輸送係統和電腦控製係統構成，才能實現網絡傳(chuan) 輸對電力係統的安全控製和監督。而煤礦井下電力監控係統主要由地麵部分、井下電力監測站點和防爆高低壓開關(guan) 構成。地麵部分需要使用狀況良好的計算機保證基本的運算和數據收集，並為(wei) 監控係統提供實時的信息記錄，還需要地麵交換機來保證信息的及時輸送和傳(chuan) 譯山，能夠將地下傳(chuan) 送的信息轉化成有效的信息進行監控係統內(nei) 部的傳(chuan) 輸，還需要穩定的網絡設備，保證監控係統處於(yu) 有效的網絡下，才能實現信息在設備之間的傳(chuan) 輸和信息的運算分析，此外，還需要打印機保證信息的轉換和收集。而井下站點需要通訊服務器、供電設備和光端設備，幾種設備組成信息的收集和傳(chuan) 輸網絡，並由供電設備提供地下監控係統需要的電力資源，保證各設備的正常運作。監控係統主要的構成部分是防爆高低壓開關(guan) 設備，主要依靠這一設備實現對電力網絡的控製，主要由通訊服務器、防爆箱和斷路器組成，能夠實現對電力係統的監控和調節。

1.2煤礦井下電力監控係統的主要功能

煤礦井下電力監控係統可以實現電力係統的信息收集，不斷更新和記錄電力係統中的模擬量、狀態量和脈衝(chong) 量，采集電力係統中的信號信息，並實現數字化的信息傳(chuan) 遞，將有效的信息通過地下站點、地麵部分和防爆高低壓開關(guan) 構成的網絡輸送到監控係統中[2]。通過對收集到的信息的解讀和分析，煤礦井下電力監控係統能夠判斷電路的使用狀態，並對可能出現的安全問題進行預警分析和數據計算。同時，係統還能夠實現數據記錄和信息留存功能，將收集到的信息存儲(chu) 在設備的硬盤中，並提供相應的查詢支持。通過記錄信息，監控係統還能進行電力分析模擬，將記錄中的信息輸送到構建的模型中獲得相應的預警信息。當設備出現故障和問題時，係統還可以通過自身的信息收集能力和數據存儲(chu) 能力將出現問題時的數據記錄在存儲(chu) 裝置中，以便日後分析解讀，並通過對存儲(chu) 數據的分析提供相應的預警報告。此外，煤礦井下電力監控係統還具備一部分通訊設備，能夠實現各個(ge) 站點之間的連接，並通過將信息輸送到操作人員的電腦係統中實現人機的互聯，操作人員能夠收到監控係統實時傳(chuan) 輸的信息數據，並根據數據信息判斷電力運行的狀態和井下施工的狀況，並對監控係統和煤礦設備進行調整，確保施工人員和施工設備的安全。煤礦井下電力監控係統能夠提供及時準確的信息，並為(wei) 管理人員提供相應的管理權限，管理人員還可以查看以往的錯誤記錄和信息分析報告。係統還能夠為(wei) 電力係統和監控係統自身提供備用的電力能源，以便應對可能發生的緊急情況實現的安全保障。

2.煤礦井下電力監控係統的構成原理

煤礦井下電力監控係統主要依靠網絡信息傳(chuan) 輸和運算實現電力監控係統設備之間的連接，並通過計算得到的信息控製電力係統。防爆高低壓開關(guan) 設備能夠對電力係統的開斷進行控製，並收集電力係統中的電壓電流信息和應用數據，並將信息回傳(chuan) ，通過地下站點將信息傳(chuan) 遞給地上的控製點，在這一過程中，收集到的信息要經過不斷的加工和分析，並終將有效的、可讀的信息傳(chuan) 遞給地上的管理操作人員。管理操作人員借助電力監控係統提供的信息分析井下施工的狀況，並指揮人員進行下一步操作，控製電力係統和煤礦設備的工作狀況。

3.煤礦井下電力監控係統的設計和應用

3.1煤礦井下電力監控係統隔爆監控單元設計

煤礦井下電力監控係統中的井下站點要實現信息的中轉和傳(chuan) 輸，將井下收集到的信息進行集中，並轉化為(wei) 易於(yu) 接受的信息傳(chuan) 遞給地上的信息收集處，是監控係統中的重要節點和轉換點。通過外部電力能源的供電，地下電力監控係統的各個(ge) 組成部分和設備才能夠實現正常的運作。通過設備中裝配的信號傳(chuan) 輸設備和傳(chuan) 輸協議，可以構建基本的電力監控係統的傳(chuan) 輸方式。通訊設備主要由編程控製器、通訊模塊、以太網模塊、光纖模塊、人機界麵、開關(guan) 電源等成分構成，將收集到的信息遠程傳(chuan) 輸給地麵的站點和信息收集係統，並通過一係列的信息轉化和解碼編程，實現煤礦井下電力監控係統的有效信息傳(chuan) 遞和控製。

3.2煤礦井下電力監控係統通信協議設計

為(wei) 了實現煤礦井下電力監控各係統的高效信息傳(chuan) 遞，需要對係統中的信號信息進行編程，建立的信息信號，並采用高質量的設備防止信息的誤傳(chuan) 和漏傳(chuan) 。對信息信號采用的編碼和解碼方式，能夠為(wei) 信息的高質量傳(chuan) 輸提供可能。大多數信息傳(chuan) 輸信號都采用編程的方式傳(chuan) 遞信息，並運用十六進製的方式儲(chu) 存信號信息。其中，主要通過開始字、地址字、校驗字、結束字實現信息的編碼和控製，在編程的過程中嚴(yan) 格按照計算機語言進行信息的記錄和傳(chuan) 輸。在開始字的開頭要采用統一的十六進製的編碼，以便信息在傳(chuan) 輸設備和站點之間的識別和確認。而地址字則要采用準確的記錄方式，確保信息地址信息的有效傳(chuan) 輸，並在信息的傳(chuan) 遞過程中不斷增加地址位置信息，實現網絡間的互傳(chuan) ，在終到達管理者的設備時，能夠將編程和代碼逆向解讀出來，實現信息的可讀性。校驗字是為(wei) 了確保信息的標準和監控係統內(nei) 的傳(chuan) 輸設置的識別信息，通過校驗碼能夠實現設備內(nei) 部的傳(chuan) 輸。而結束碼是信息結束的標誌，能夠為(wei) 設備的解讀係統提供基本的信號信息，指明該條信息傳(chuan) 輸的信號已經結束，為(wei) 信號解讀提供便利。

3.3煤礦井下電力監控係統組態監控係統設計

通過井下電力監控係統的分析，井下電力監控係統主要依靠網絡傳(chuan) 輸協議將信息傳(chuan) 遞給各個(ge) 站點，並終將信息分析呈遞給係統的操作和管理人員。因此，要對電力監控的網絡進行設計，設計符合基本認知的操作係統和傳(chuan) 輸代碼，並在實際操作中應用。

4.安科瑞電力監控係統產(chan) 品介紹與(yu) 選型

4.1概述

Acrel-2000Z電力監控係統是开云体育手机下载教程根據電力係統自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發出的一套分層分布式變電站監控管理係統。該係統是應用電力自動化技術、計算機技術和信息傳(chuan) 輸技術，集保護、監測、控製、通信等多功能於(yu) 一體(ti) 的開放式、網絡化、單元化、組態化的係統，適用於(yu) 35kV及以下電壓等級的城網、農(nong) 網變電站和用戶變電站，可實現對變電站方位的控製和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為(wei) 變電站安全、穩定、經濟運行提供了堅實的保障。

4.2應用場所

辦公建築（商務辦公、國家辦公建築等）

商業(ye) 建築（商場、金融機構建築等）

旅遊建築（賓館飯店、娛樂(le) 場所等）

科教文衛建築（文化、教育、科研、醫療衛生、體(ti) 育建築）

通信建築（郵電、通信、廣播、電視、數據中心等）

交通運輸建築（機場、車站、碼頭建築等）

廠礦企業(ye) 建築（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）

新能源建築（光伏發電、風能發電等）

4.3係統結構

Acrel-2000Z電力監控係統釆用分層分布式設計，可分為(wei) 三層：站控管理層、網絡通信層和現場設備層，組網方式可為(wei) 標準網絡結構、光纖星型網絡結構、光纖環網網絡結構，根據用戶用電規模、用電設備分布和占地麵積等多方麵的信息綜合考慮組網方式。