淺談煤礦井下電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用研究

時間：2023/4/26閱讀：521

摘要：主要介紹了煤礦地下電力監(jiān)控系統(tǒng)應用的重要性，簡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、通信協(xié)議設(shè)計和配置監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計提出了電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方法，希望為相關(guān)從業(yè)者提供參考。

關(guān)鍵詞：電力監(jiān)測；煤礦井下；應用；

在礦井下施工時，需要消耗電能進行基本的運行維護和設(shè)備運行。因此，煤炭企業(yè)應確保地下施工中電力供應系統(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)需要依靠復雜的電線網(wǎng)絡(luò)支撐，并根據(jù)使用情況進行內(nèi)部調(diào)整，提供長期穩(wěn)定的電壓和電流，因此需要對地下電力系統(tǒng)進行監(jiān)控。

一煤礦地下電力監(jiān)測系統(tǒng)的組成和功能

1煤礦井下電力監(jiān)測系統(tǒng)的組成

煤礦地下電力監(jiān)控系統(tǒng)需要依靠復雜的電線輸送系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸對電力系統(tǒng)的安全控制和監(jiān)督。煤礦地下電力監(jiān)測系統(tǒng)主要由地面部分、地下電力監(jiān)測站和防爆高低壓開關(guān)組成。地面部分需要使用良好的計算機來確?；镜挠嬎愫蛿?shù)據(jù)收集，并為監(jiān)控系統(tǒng)提供實時的信息記錄，也需要地面交換機來確保信息的及時傳輸和翻譯，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，實現(xiàn)設(shè)備之間的信息傳輸和信息計算分析，此外，還需要打印機來確保信息的轉(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)測系統(tǒng)的主要功能

煤礦地下電力監(jiān)控系統(tǒng)可實現(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)信號信息，實現(xiàn)數(shù)字信息傳輸，通過地下站點、地面部分和防爆高低壓開關(guān)網(wǎng)絡(luò)有效信息進入監(jiān)控系統(tǒng)[2]。煤礦地下電力監(jiān)測系統(tǒng)通過對收集到的信息的解釋和分析，可以判斷電路的使用狀態(tài)，并對可能出現(xiàn)的安全問題進行預警分析和數(shù)據(jù)計算。同時，系統(tǒng)還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄和信息保留功能，將收集到的信息存儲在設(shè)備的硬盤中，并提供相應的查詢支持。監(jiān)控系統(tǒng)還可以通過記錄信息進行電力分析和模擬，將記錄中的信息輸送到構(gòu)建模型中，獲取相應的預警信息。當設(shè)備出現(xiàn)故障和問題時，系統(tǒng)還可以通過自身的信息收集能力和數(shù)據(jù)存儲能力，在存儲裝置中記錄問題時的數(shù)據(jù)，以便將來進行分析和解釋，并通過存儲數(shù)據(jù)的分析提供相應的預警報告。此外，煤礦地下電力監(jiān)控系統(tǒng)還有一些通信設(shè)備，可以實現(xiàn)各站之間的連接，通過將信息傳輸?shù)讲僮魅藛T的計算機系統(tǒng)，操作人員可以收到監(jiān)控系統(tǒng)實時傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)信息判斷電力運行狀態(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)測系統(tǒng)可提供及時準確的信息，并為管理人員提供相應的管理權(quán)限。管理人員還可以查看以往的錯誤記錄和信息分析報告。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對可能發(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)信息傳輸和計算來實現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備之間的連接，并通過計算得到的信息來控制電力系統(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用數(shù)據(jù)，并通過地下站將信息傳輸?shù)降孛婵刂泣c。在此過程中，收集到的信息應不斷加工分析，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)測系統(tǒng)的設(shè)計與應用

1煤礦井下電力監(jiān)測系統(tǒng)隔爆監(jiān)測單元設(shè)計

煤礦地下電力監(jiān)控系統(tǒng)中的地下站點應實現(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)點和轉(zhuǎn)換點。地下電力監(jiān)控系統(tǒng)的各個組成部分和設(shè)備只有通過外部電力能源的供電才能正常運行。通過設(shè)備中組裝的信號傳輸設(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、人機界面、開關(guān)電源等組成。收集到的信息遠程傳輸?shù)降孛嬲军c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

為了實現(xiàn)煤礦地下電力監(jiān)測系統(tǒng)的高效信息傳輸，需要編程系統(tǒng)中的信號信息，建立du特的信息信號，采用優(yōu)質(zhì)設(shè)備防止信息誤傳和泄漏。對信息信號采用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)信息傳輸信號通過編程傳輸，并通過十六進制存儲信號信息。其中，信息編碼和控制主要通過開始字、地址字、驗證字和結(jié)束字來實現(xiàn)，信息在編程過程中嚴格按照計算機語言進行記錄和傳輸。在開始詞的開頭，應使用統(tǒng)一的16進制編碼，以便在傳輸設(shè)備和站點之間識別和確認信息。地址字應采用準確的記錄方式，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，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的相互傳輸。當最終到達管理者的設(shè)備時，可以逆向解讀編程和代碼，實現(xiàn)信息的可讀性。校驗字是為了保證監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸設(shè)置的信息標準和識別信息，通過校驗碼實現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部傳輸。結(jié)束碼是信息結(jié)束的標志，可以為設(shè)備的解釋系統(tǒng)提供基本的信號信息，表明信息傳輸?shù)男盘栆呀?jīng)結(jié)束，為信號解釋提供了便利。

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

通過對地下電力監(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，應設(shè)計電力監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計符合基本認知的操作系統(tǒng)和傳輸代碼，并應用于實際操作中。

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)自動化和無人值守要求，為35kV及以下電壓等級開發(fā)的分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一個開放式、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，應用于電力自動化技術(shù)、計算機技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護、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，可實現(xiàn)變電站方向的控制和管理，滿足變電站無人值守或少人值守的需要，為變電站的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行提供了堅實的保障。

2應用場所

辦公樓（商務(wù)辦公、國家辦公樓等）

商業(yè)建筑（商場、金融機構(gòu)建筑等）

旅游建筑(酒店、娛樂場所等)))

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(機場、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，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和現(xiàn)場設(shè)備層。網(wǎng)絡(luò)組裝方式可為標準網(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。

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