淺談煤礦井下電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用研究

時(shí)間：2023/4/26閱讀：588

摘要：主要介紹了煤礦地下電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的重要性，簡(jiǎn)要介紹了煤礦地下電力監(jiān)控系統(tǒng)的主要原理和基本組成，從爆炸監(jiān)控單元設(shè)計(jì)、通信協(xié)議設(shè)計(jì)和配置監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，希望為相關(guān)從業(yè)者提供參考。

關(guān)鍵詞：電力監(jiān)測(cè)；煤礦井下；應(yīng)用；

在礦井下施工時(shí)，需要消耗電能進(jìn)行基本的運(yùn)行維護(hù)和設(shè)備運(yùn)行。因此，煤炭企業(yè)應(yīng)確保地下施工中電力供應(yīng)系統(tǒng)的安全，并確保施工人員在電力環(huán)境中的施工安全。由于煤炭企業(yè)的地下電力系統(tǒng)需要依靠復(fù)雜的電線網(wǎng)絡(luò)支撐，并根據(jù)使用情況進(jìn)行內(nèi)部調(diào)整，提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的電壓和電流，因此需要對(duì)地下電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。

一煤礦地下電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成和功能

1煤礦井下電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成

煤礦地下電力監(jiān)控系統(tǒng)需要依靠復(fù)雜的電線輸送系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸對(duì)電力系統(tǒng)的安全控制和監(jiān)督。煤礦地下電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由地面部分、地下電力監(jiān)測(cè)站和防爆高低壓開關(guān)組成。地面部分需要使用良好的計(jì)算機(jī)來(lái)確保基本的計(jì)算和數(shù)據(jù)收集，并為監(jiān)控系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的信息記錄，也需要地面交換機(jī)來(lái)確保信息的及時(shí)傳輸和翻譯，可以將地下傳輸?shù)男畔⑥D(zhuǎn)換為監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部傳輸?shù)挠行畔?，還需要穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，確保監(jiān)控系統(tǒng)在有效的網(wǎng)絡(luò)下，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的信息傳輸和信息計(jì)算分析，此外，還需要打印機(jī)來(lái)確保信息的轉(zhuǎn)換和收集。地下站需要通信服務(wù)器、供電設(shè)備和光端設(shè)備，幾種設(shè)備形成信息收集和傳輸網(wǎng)絡(luò)，供電設(shè)備提供地下監(jiān)控系統(tǒng)所需的電力資源，確保各設(shè)備的正常運(yùn)行。監(jiān)控系統(tǒng)的主要組成部分是防爆高低壓開關(guān)設(shè)備，主要依靠該設(shè)備控制電網(wǎng)，主要由通信服務(wù)器、防爆箱和斷路器組成，可實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的監(jiān)控和調(diào)整。

2煤礦地下電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要功能

煤礦地下電力監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)信息收集，不斷更新和記錄電力系統(tǒng)模擬、狀態(tài)和脈沖，收集電力系統(tǒng)信號(hào)信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息傳輸，通過地下站點(diǎn)、地面部分和防爆高低壓開關(guān)網(wǎng)絡(luò)有效信息進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)[2]。煤礦地下電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過對(duì)收集到的信息的解釋和分析，可以判斷電路的使用狀態(tài)，并對(duì)可能出現(xiàn)的安全問題進(jìn)行預(yù)警分析和數(shù)據(jù)計(jì)算。同時(shí)，系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄和信息保留功能，將收集到的信息存儲(chǔ)在設(shè)備的硬盤中，并提供相應(yīng)的查詢支持。監(jiān)控系統(tǒng)還可以通過記錄信息進(jìn)行電力分析和模擬，將記錄中的信息輸送到構(gòu)建模型中，獲取相應(yīng)的預(yù)警信息。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障和問題時(shí)，系統(tǒng)還可以通過自身的信息收集能力和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，在存儲(chǔ)裝置中記錄問題時(shí)的數(shù)據(jù)，以便將來(lái)進(jìn)行分析和解釋，并通過存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的分析提供相應(yīng)的預(yù)警報(bào)告。此外，煤礦地下電力監(jiān)控系統(tǒng)還有一些通信設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)各站之間的連接，通過將信息傳輸?shù)讲僮魅藛T的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，操作人員可以收到監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)信息判斷電力運(yùn)行狀態(tài)和地下施工狀態(tài)，調(diào)整監(jiān)控系統(tǒng)和煤礦設(shè)備，確保施工人員和施工設(shè)備的安全。煤礦地下電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可提供及時(shí)準(zhǔn)確的信息，并為管理人員提供相應(yīng)的管理權(quán)限。管理人員還可以查看以往的錯(cuò)誤記錄和信息分析報(bào)告。該系統(tǒng)還可以為電力系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)本身提供備用電能，以最大限度地提高應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的緊急情況的安全保障。

二煤礦地下電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成原理

煤礦地下電力監(jiān)控系統(tǒng)主要依靠網(wǎng)絡(luò)信息傳輸和計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備之間的連接，并通過計(jì)算得到的信息來(lái)控制電力系統(tǒng)。防爆高低壓開關(guān)設(shè)備可控制電力系統(tǒng)的開關(guān)，收集電力系統(tǒng)中的電壓電流信息和應(yīng)用數(shù)據(jù)，并通過地下站將信息傳輸?shù)降孛婵刂泣c(diǎn)。在此過程中，收集到的信息應(yīng)不斷加工分析，最終將有效可讀的信息傳輸給地面管理操作人員。管理操作人員利用電力監(jiān)控系統(tǒng)提供的信息分析地下施工情況，指揮下一步操作，控制電力系統(tǒng)和煤礦設(shè)備的工作狀況。

三煤礦地下電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

1煤礦井下電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)隔爆監(jiān)測(cè)單元設(shè)計(jì)

煤礦地下電力監(jiān)控系統(tǒng)中的地下站點(diǎn)應(yīng)實(shí)現(xiàn)信息的轉(zhuǎn)移和傳輸，集中地下收集的信息，轉(zhuǎn)化為易于接受的信息傳輸?shù)降孛嫘畔⑹占?，是監(jiān)控系統(tǒng)中的重要節(jié)點(diǎn)和轉(zhuǎn)換點(diǎn)。地下電力監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)組成部分和設(shè)備只有通過外部電力能源的供電才能正常運(yùn)行。通過設(shè)備中組裝的信號(hào)傳輸設(shè)備和傳輸協(xié)議，可以構(gòu)建基本的電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸模式。通信設(shè)備主要由編程控制器、通信模塊、以太網(wǎng)模塊、光纖模塊、人機(jī)界面、開關(guān)電源等組成。收集到的信息遠(yuǎn)程傳輸?shù)降孛嬲军c(diǎn)和信息收集系統(tǒng)，通過一系列的信息轉(zhuǎn)換和解碼編程，實(shí)現(xiàn)煤礦地下電力監(jiān)控系統(tǒng)的有效信息傳輸和控制。

2煤礦井下電力監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)煤礦地下電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的高效信息傳輸，需要編程系統(tǒng)中的信號(hào)信息，建立du特的信息信號(hào)，采用優(yōu)質(zhì)設(shè)備防止信息誤傳和泄漏。對(duì)信息信號(hào)采用du特的編碼和解碼方法，可以為高質(zhì)量的信息傳輸提供可能。大多數(shù)信息傳輸信號(hào)通過編程傳輸，并通過十六進(jìn)制存儲(chǔ)信號(hào)信息。其中，信息編碼和控制主要通過開始字、地址字、驗(yàn)證字和結(jié)束字來(lái)實(shí)現(xiàn)，信息在編程過程中嚴(yán)格按照計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行記錄和傳輸。在開始詞的開頭，應(yīng)使用統(tǒng)一的16進(jìn)制編碼，以便在傳輸設(shè)備和站點(diǎn)之間識(shí)別和確認(rèn)信息。地址字應(yīng)采用準(zhǔn)確的記錄方式，確保信息地址信息的有效傳輸，并在信息傳輸過程中不斷增加地址位置信息，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的相互傳輸。當(dāng)最終到達(dá)管理者的設(shè)備時(shí)，可以逆向解讀編程和代碼，實(shí)現(xiàn)信息的可讀性。校驗(yàn)字是為了保證監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸設(shè)置的信息標(biāo)準(zhǔn)和識(shí)別信息，通過校驗(yàn)碼實(shí)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部傳輸。結(jié)束碼是信息結(jié)束的標(biāo)志，可以為設(shè)備的解釋系統(tǒng)提供基本的信號(hào)信息，表明信息傳輸?shù)男盘?hào)已經(jīng)結(jié)束，為信號(hào)解釋提供了便利。

3煤礦井下電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通過對(duì)地下電力監(jiān)控系統(tǒng)的分析，地下電力監(jiān)控系統(tǒng)主要依靠網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議向各網(wǎng)站傳輸信息，最終將信息分析提交給系統(tǒng)的操作和管理人員。因此，應(yīng)設(shè)計(jì)電力監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)符合基本認(rèn)知的操作系統(tǒng)和傳輸代碼，并應(yīng)用于實(shí)際操作中。

四安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品介紹及選型

1概述

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)自動(dòng)化和無(wú)人值守要求，為35kV及以下電壓等級(jí)開發(fā)的分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一個(gè)開放式、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，應(yīng)用于電力自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護(hù)、監(jiān)控、控制、通信等多功能于一體。適用于35kV及以下電壓等級(jí)的城市網(wǎng)絡(luò)、農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)變電站和用戶變電站，可實(shí)現(xiàn)變電站方向的控制和管理，滿足變電站無(wú)人值守或少人值守的需要，為變電站的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

2應(yīng)用場(chǎng)所

辦公樓（商務(wù)辦公、國(guó)家辦公樓等）

商業(yè)建筑（商場(chǎng)、金融機(jī)構(gòu)建筑等）

旅游建筑(酒店、娛樂場(chǎng)所等)))

科教文衛(wèi)建筑(文化、教育、科研、醫(yī)療衛(wèi)生、體育建筑)

通信建筑(郵電、通信、廣播、電視、數(shù)據(jù)中心等))

交通建筑(機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭建筑等))

建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）

新能源建筑（光伏、風(fēng)能等）

3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式設(shè)計(jì)，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。網(wǎng)絡(luò)組裝方式可為標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖星網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和光纖環(huán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。根據(jù)用戶用電規(guī)模、用電設(shè)備分布和占地面積等信息，綜合考慮網(wǎng)絡(luò)組裝方式。

結(jié)構(gòu).jpg