淺談煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

摘要：作為一個(gè)巨大的能源消耗國(guó)家，我國(guó)每年對(duì)煤炭的市場(chǎng)需求巨大。煤炭作為我國(guó)點(diǎn)力氣和供暖企業(yè)的重要原材料，煤礦的開(kāi)采過(guò)程存在著難以消除的風(fēng)險(xiǎn)，我國(guó)的煤炭安全問(wèn)題長(zhǎng)期困擾著相關(guān)企業(yè)和監(jiān)督部門(mén)，也受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。我國(guó)電力監(jiān)督系統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)始的較晚，八十年代初，我國(guó)才開(kāi)始引進(jìn)相應(yīng)設(shè)備，著力于提高我國(guó)煤礦工作運(yùn)作的安全系數(shù)。之后，我國(guó)研發(fā)人員也致力于研究適合我國(guó)煤礦開(kāi)采基礎(chǔ)情況的相關(guān)電力監(jiān)控設(shè)備。經(jīng)過(guò)不懈的努力，我國(guó)已經(jīng)研制出了一系列適用于我國(guó)情況的監(jiān)控系統(tǒng)，如將單片機(jī)作為控制器，采用工控機(jī)的井下控制單元。目前我國(guó)運(yùn)用的電力監(jiān)控系統(tǒng)種類(lèi)主要有鎮(zhèn)江中煤電子KJ101，應(yīng)用較為廣泛。除此以外，較常用的還有在KJ2基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的可以生產(chǎn)部分傳感器的常州自動(dòng)化KJ95,以及在我國(guó)外資企業(yè)生產(chǎn)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)傳感器的森透里昂KJ31,該系統(tǒng)可以降低瞬變脈沖的干擾。除此以外，還有的長(zhǎng)春東高KJ19等很多種類(lèi)的監(jiān)控系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控系統(tǒng)；煤礦；應(yīng)用

1. 煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能介紹

我國(guó)煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)主要由井上和井下兩個(gè)部分組成。井上部分的系統(tǒng)是由系統(tǒng)整個(gè)的中心站點(diǎn)和多個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)結(jié)合構(gòu)成。在整個(gè)系統(tǒng)的中心站點(diǎn)中，主要進(jìn)行生產(chǎn)監(jiān)控和環(huán)境監(jiān)測(cè)功能。井上工作系統(tǒng)是將井下監(jiān)控取得的數(shù)據(jù)信息收集到地面監(jiān)控計(jì)算機(jī)中，有員工進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析歸納整理，然后通過(guò)地上的光端傳遞給井下的各個(gè)監(jiān)控單位。井上的集控站與井下的電力監(jiān)控系統(tǒng)相連接，以太網(wǎng)是連接得以實(shí)現(xiàn)的工具。幫助監(jiān)控管理底下的工作情況，及電力監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)。煤礦電力監(jiān)控的作用主要是信息收集，不斷地更新系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)中模擬的量、脈沖的量以及狀態(tài)量，收集系統(tǒng)中信號(hào)訊息。除此之外實(shí)現(xiàn)信息交換傳遞的功能，將有效的數(shù)據(jù)信息通過(guò)站點(diǎn)、地面或者網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)傳遞到監(jiān)控系統(tǒng)中。通過(guò)對(duì)收集到的信息的處理分析，判斷整個(gè)系統(tǒng)中使用的狀況。對(duì)存在的風(fēng)險(xiǎn)以及可能發(fā)生的安全事故進(jìn)行分析，預(yù)判可能發(fā)生的意外事故，從而能有效規(guī)避。除信息收集功能以外，電力監(jiān)控系統(tǒng)還有信息儲(chǔ)存的功能。將大量的信息儲(chǔ)存在硬盤(pán)中，支持后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和查詢(xún)。監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)記錄的信息進(jìn)行電路分析模擬，將分析所得的數(shù)據(jù)傳遞到以構(gòu)建的模型中從而得出關(guān)鍵的預(yù)警信息。設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可通過(guò)對(duì)硬盤(pán)中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，查找原因和尋找解決方案。大多數(shù)的電力監(jiān)控系統(tǒng)都具有通訊功能，里面涉及部分通訊的設(shè)備將多個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行連接。通過(guò)設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將信息傳遞到相應(yīng)站點(diǎn)人工操作的電腦系統(tǒng)中，將實(shí)際訊息與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，幫助操作人員實(shí)時(shí)掌握信息數(shù)據(jù)。監(jiān)控人員施工狀況和電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。并及時(shí)的對(duì)煤礦設(shè)備或者是監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行有效調(diào)整。保障下井人員的人身安全以及施工設(shè)備的安全。煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)。提供的信息及時(shí)有效，準(zhǔn)確。為管理人員提供了有效的信息了解途徑。并有效提高管理人員的管理水平。監(jiān)控系統(tǒng)提供的管理權(quán)限。可幫助管理人員了解，查看以往的錯(cuò)誤記錄。對(duì)以往的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析得到報(bào)告。當(dāng)緊急情況發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)還可以為電力和監(jiān)控兩個(gè)系統(tǒng)本身提供備用電能，較大化的保障人員設(shè)備的安全。

1. 煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)的改進(jìn)對(duì)策

2.1加強(qiáng)傳感控制器的改進(jìn)和研制

在電力監(jiān)控系統(tǒng)功能運(yùn)行的過(guò)程中，傳感控制器起著至關(guān)重要的作用。因此傳感控制器的可靠及穩(wěn)定就顯得尤為重要。目前我國(guó)的所普遍使用的傳感器基本上滿(mǎn)足了對(duì)生產(chǎn)的需要。比如對(duì)風(fēng)速，電流電壓的模擬量。但是仍然存在著一些不可忽視的問(wèn)題。在產(chǎn)品的使用壽命方面，可靠性方面和穩(wěn)定性方面。與外國(guó)產(chǎn)品相比還有所欠缺。某些的性能還不能夠滿(mǎn)足整個(gè)生產(chǎn)安全的需要。因此國(guó)內(nèi)加大對(duì)傳感器的研究與升級(jí)至關(guān)重要。

2.2要加強(qiáng)井下監(jiān)控系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

煤礦工作人員的定位與識(shí)別。動(dòng)態(tài)目標(biāo)的定位。如運(yùn)動(dòng)中的車(chē)輛或者其他設(shè)備。實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。一旦有意外事故發(fā)生，及時(shí)的救援工作人員。在人員識(shí)別方面，要嚴(yán)格規(guī)定井下作業(yè)人口數(shù)量。實(shí)行嚴(yán)格的考勤制度和其實(shí)監(jiān)控。地上管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)控地下工作狀況，一旦有問(wèn)題發(fā)生，保證及時(shí)救援。在井下采用高線(xiàn)形式監(jiān)控瓦斯?jié)舛取２捎冒踩纳a(chǎn)措施來(lái)做正確的生產(chǎn)決策。

2.3加強(qiáng)對(duì)工作人員救援方面的管理

加強(qiáng)對(duì)煤礦井下作業(yè)人員的安全意識(shí)教育。一定要按照規(guī)定隨身攜帶數(shù)據(jù)終端，方便地讓工作人員實(shí)時(shí)掌握地下工作人員的位置和具體情況，當(dāng)意外發(fā)生時(shí)可以準(zhǔn)確定位及時(shí)救援。

2.4引入煤礦監(jiān)控的新技術(shù)和先進(jìn)技術(shù)

目前我國(guó)的電力監(jiān)控系統(tǒng)，雖然滿(mǎn)足基本的況下作業(yè)要求。但在安全系數(shù)方面，產(chǎn)品性能方面仍存在較大的不足，部分產(chǎn)品存在著易跳閘，速度定位慢，無(wú)法進(jìn)行信息整合的缺點(diǎn)。針對(duì)以上存在的問(wèn)題，我國(guó)應(yīng)進(jìn)行針對(duì)性的技術(shù)研發(fā)。在過(guò)去幾年里，我國(guó)在該技術(shù)方面取得了一定的進(jìn)步。在對(duì)SCADA系統(tǒng)的調(diào)度之上,進(jìn)行提高改善。對(duì)于故障部分的快速定位,可以給工作人員及時(shí)準(zhǔn)確的提示。另外，采用流閉鎖方法減少或防止電壓波動(dòng)較大造成停電的問(wèn)。XRA-600高壓選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)可以不收到間接弧線(xiàn)權(quán)圈和電弧的影響，耐過(guò)渡電阻的能力非常強(qiáng)，靈敏度非常高。這些技術(shù)的應(yīng)用，提高了工作安全系數(shù)，在減少工作人員數(shù)量的同時(shí)，提高了事故處理能力和信息收集能力，及時(shí)的定位和發(fā)送信息。

1. 安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品介紹與選型

3.1概述

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)自動(dòng)化及無(wú)人值守的要求，針對(duì)35kV及以下電壓等級(jí)研發(fā)出的一套分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是應(yīng)用電力自動(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)測(cè)、控制、通信等多功能于一體的開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，適用于35kV及以下電壓等級(jí)的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)變電站和用戶(hù)變電站，可實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站方位的控制和管理，滿(mǎn)足變電站無(wú)人或少人值守的需求，為變電站穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

3.2應(yīng)用場(chǎng)所

辦公建筑（商務(wù)辦公、國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑等）

商業(yè)建筑（商場(chǎng)、金融機(jī)構(gòu)建筑等）

交通運(yùn)輸建筑（機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、碼頭建筑等）

廠(chǎng)礦企業(yè)建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）

新能源建筑（光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等）

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)釆用分層分布式設(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，組網(wǎng)方式可為標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶(hù)用電規(guī)模、用電設(shè)備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網(wǎng)方式。

3.4設(shè)備選型

1. 結(jié)束語(yǔ)

雖然我國(guó)的煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)在近幾十年來(lái)發(fā)展迅速，已經(jīng)取得了很大的成就。但是不可否認(rèn)，在實(shí)際的工作與運(yùn)用中，仍然存在著或多或少的問(wèn)題。在技術(shù)層面，與發(fā)達(dá)國(guó)家的電力監(jiān)控系統(tǒng)仍存在著較明顯的差距。煤礦監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)系著每一位井下工作人員的人身生命安全。關(guān)系著社會(huì)責(zé)任。因此不斷地進(jìn)行技術(shù)研究突破創(chuàng)新。*我國(guó)電力監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)中的一些不足。進(jìn)一步提高可靠指數(shù)，降低煤礦工作中存在的風(fēng)險(xiǎn)，人要進(jìn)行堅(jiān)持不懈的努力。

參考文獻(xiàn)

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