摘要(yào)：主要(yào)介紹了(liǎo)應用煤礦井下電(diàn)力監控係統的(dí)重(zhòng)要(yào)意義，並對煤礦(kuàng)井(jǐng)下電力監控係(xì)統(tǒng)的主(zhǔ)要原理和基(jī)本構成(chéng)做了簡要(yào)介紹，並(bìng)從隔爆監控(kòng)單元設(shè)計(jì)，通信(xìn)協議(yì)設計和組態監(jiān)控係統(tǒng)設(shè)計等方麵(miàn)提出(chū)了(liǎo)電力監(jiān)控係統(tǒng)的(dí)設計(jì)方法(fǎ)，希(xī)望(wàng)能對(duì)相(xiāng)關從(cóng)業者(zhě)提(tí)供參考(kǎo)和借(jiè)鑒。

   關(guān)鍵詞：電(diàn)力監控;煤礦井(jǐng)下;應用;

   在礦井下進(jìn)行施工，時(shí)刻(kè)需要(yào)消(xiāo)耗電(diàn)能(néng)進(jìn)行基本(běn)的(dí)操(cāo)作維(wéi)持和設(shè)備運行，因(yīn)此(cǐ)，煤炭(tàn)企業要保證井(jǐng)下施工(gōng)中的(dí)電力供給係統的(dí)安全，並保障施工(gōng)人員在電力環(huán)境(jìng)下(xià)的施(shī)工(gōng)安(ān)全。由(yóu)於(yú)煤(méi)炭(tàn)企業(yè)井(jǐng)下電力(lì)係統需(xū)要依靠復(fù)雜的電綫網(wǎng)絡支(zhī)撐，並(bìng)根(gēn)據(jù)使(shǐ)用的狀況(kuàng)進(jìn)行(háng)內部的調整，提供(gōng)長時(shí)間(jiān)的穩定電(diàn)壓和(hé)電流，所以(yǐ)要(yào)監控井(jǐng)下(xià)電(diàn)力係統(tǒng)。

1.煤礦(kuàng)井下電力監控(kòng)係(xì)統(tǒng)的組成(chéng)和功能

1.1煤礦井下電力監控係(xì)統(tǒng)的組成(chéng)

   煤礦(kuàng)井(jǐng)下電力監控係(xì)統需(xū)要依靠(kào)復雜的電(diàn)綫輸(shū)送(sòng)係統和電腦控(kòng)製(zhì)係統構成(chéng)，才能(néng)實(shí)現(xiàn)網絡傳輸(shū)對電力(lì)係統的(dí)安(ān)全(quán)控(kòng)製(zhì)和監督(dū)。而(ér)煤(méi)礦井(jǐng)下(xià)電(diàn)力監控(kòng)係統主要由地麵(miàn)部(bù)分，井(jǐng)下電力(lì)監測(cè)站(zhàn)點(diǎn)和防(fáng)爆(bào)高低壓開(kāi)關(guān)構成(chéng)。地麵部(bù)分需要使用狀(zhuàng)況良好(hǎo)的計(jì)算機保(bǎo)證基(jī)本(běn)的運算和(hé)數據(jù)收集，並(bìng)為監(jiān)控係(xì)統(tǒng)提供實時(shí)的信息記錄(lù)，還需(xū)要地麵交換(huàn)機來(lái)保(bǎo)證信(xìn)息(xī)的及時輸送和傳譯山，能夠將地(dì)下傳送的(dí)信(xìn)息轉(zhuǎn)化成有效的信息進行監控係統內部(bù)的(dí)傳輸，還(huán)需要(yào)穩定的(dí)網絡設備，保證監(jiān)控(kòng)係(xì)統(tǒng)處於有效(xiào)的網絡下，才能(néng)實現信息(xī)在(zài)設備(bèi)之間的(dí)傳(chuán)輸和信息(xī)的運算(suàn)分析，此(cǐ)外，還(huán)需(xū)要打(dǎ)印機(jī)保(bǎo)證信息(xī)的轉換和(hé)收集。而(ér)井下站點(diǎn)需要(yào)通訊服務(wù)器，供電設(shè)備(bèi)和光端設備(bèi)，幾種(zhǒng)設備組成信(xìn)息的收集和傳輸(shū)網絡，並由供(gōng)電(diàn)設(shè)備(bèi)提供地下監(jiān)控係統(tǒng)需要的電力(lì)資(zī)源，保證各設備的正常運作。監控係(xì)統主(zhǔ)要的構(gòu)成(chéng)部(bù)分是(shì)防爆高(gāo)低(dī)壓(yā)開(kāi)關(guān)設備，主(zhǔ)要依靠這(zhè)一設備實現對電力(lì)網(wǎng)絡(luò)的控(kòng)製(zhì)，主要由通訊(xùn)服務(wù)器(qì)，防(fáng)爆(bào)箱和斷路(lù)器(qì)組成(chéng)，能夠(gòu)實現對電力係統(tǒng)的監控(kòng)和調(tiáo)節。

1.2煤(méi)礦井下(xià)電力監控(kòng)係(xì)統(tǒng)的(dí)主要功能(néng)

   煤礦井下電(diàn)力監控係(xì)統(tǒng)可以(yǐ)實(shí)現(xiàn)電(diàn)力係(xì)統的信息收集，不斷(duàn)更新和記錄(lù)電力(lì)係(xì)統中的模擬量，狀態量(liáng)和脈(mài)衝(chōng)量，采(cǎi)集電(diàn)力(lì)係統(tǒng)中(zhōng)的(dí)信號信息，並實現(xiàn)數字化(huà)的(dí)信息傳遞，將(jiāng)有(yǒu)效(xiào)的(dí)信(xìn)息通過地下(xià)站點(diǎn)，地麵部(bù)分和(hé)防爆高(gāo)低(dī)壓開關構(gòu)成的(dí)網絡(luò)輸送到監控(kòng)係統中(zhōng)[2]。通(tōng)過(guò)對收(shōu)集到(dào)的信(xìn)息的(dí)解讀和(hé)分析，煤礦(kuàng)井下(xià)電力(lì)監控(kòng)係統能夠判(pàn)斷電路(lù)的(dí)使用狀態，並對可能出現的安全(quán)問題進行預警分析和數據(jù)計算(suàn)。同時(shí)，係統還能(néng)夠(gòu)實(shí)現(xiàn)數據(jù)記(jì)錄(lù)和信(xìn)息(xī)留存功能，將收集到(dào)的(dí)信(xìn)息存(cún)儲(chǔ)在設備(bèi)的硬盤(pán)中，並(bìng)提供相應(yīng)的查詢支持。通過(guò)記錄信(xìn)息，監控係統還(huán)能(néng)進(jìn)行(háng)電(diàn)力分析模(mó)擬，將(jiāng)記錄(lù)中的信(xìn)息輸送到構建(jiàn)的模型(xíng)中(zhōng)獲得相(xiāng)應的預警信息。當設備(bèi)出現(xiàn)故障和問(wèn)題(tí)時，係統(tǒng)還可(kě)以通過自身的(dí)信息(xī)收集能(néng)力(lì)和(hé)數(shù)據存儲能力將出現問(wèn)題(tí)時的數(shù)據(jù)記錄(lù)在存(cún)儲裝置(zhì)中(zhōng)，以便日(rì)後分(fēn)析(xī)解讀(dú)，並通(tōng)過對存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的(dí)分(fēn)析提供相應的(dí)預(yù)警報(bào)告。此外，煤(méi)礦(kuàng)井下(xià)電(diàn)力監(jiān)控係(xì)統還具(jù)備(bèi)一部分通訊設(shè)備，能夠實現各個站點之(zhī)間的連接(jiē)，並(bìng)通過將信息輸(shū)送到操作(zuò)人(rén)員(yuán)的(dí)電腦係統(tǒng)中(zhōng)實(shí)現人(rén)機(jī)的互聯(lián)，操(cāo)作(zuò)人(rén)員能夠(gòu)收(shōu)到(dào)監控係統(tǒng)實時傳輸的(dí)信息(xī)數據(jù)，並根據數據信息(xī)判斷(duàn)電力運(yùn)行的狀(zhuàng)態(tài)和井下施工(gōng)的(dí)狀況(kuàng)，並對監(jiān)控係(xì)統和(hé)煤礦設(shè)備(bèi)進行調(tiáo)整，確保施工人(rén)員和施工設備(bèi)的(dí)安全。煤礦(kuàng)井(jǐng)下電力監控(kòng)係統(tǒng)能夠提供(gōng)及(jí)時準確的信(xìn)息，並(bìng)為管(guǎn)理(lǐ)人員提供相應的(dí)管(guǎn)理(lǐ)權(quán)限，管(guǎn)理(lǐ)人員(yuán)還可以(yǐ)查看(kàn)以(yǐ)往的(dí)錯誤記(jì)錄和信(xìn)息分(fēn)析報告(gào)。係(xì)統還(huán)能(néng)夠(gòu)為(wéi)電力(lì)係(xì)統和(hé)監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)自身提供備用的(dí)電力(lì)能(néng)源(yuán)，以便應對可(kě)能(néng)發生(shēng)的緊(jǐn)急情(qíng)況(kuàng)實現(xiàn)安全(quán)保(bǎo)障(zhàng)。

2.煤(méi)礦(kuàng)井下(xià)電力監控係統的構(gòu)成原理

   煤礦井下(xià)電(diàn)力監控係統(tǒng)主(zhǔ)要(yào)依靠網絡信息(xī)傳輸(shū)和(hé)運(yùn)算(suàn)實(shí)現電力(lì)監控係(xì)統(tǒng)設備之間的(dí)連(lián)接，並(bìng)通過(guò)計(jì)算得到(dào)的(dí)信息控(kòng)製電(diàn)力(lì)係統。防爆高低(dī)壓開關設備能夠對(duì)電力(lì)係統(tǒng)的(dí)開斷(duàn)進行控製，並收集(jí)電力係統中(zhōng)的(dí)電(diàn)壓電流(liú)信息和(hé)應(yīng)用數(shù)據(jù)，並將信息回(huí)傳，通(tōng)過(guò)地下站(zhàn)點將(jiāng)信(xìn)息傳遞(dì)給(gěi)地上(shàng)的(dí)控製點(diǎn)，在這(zhè)一過(guò)程中(zhōng)，收集到(dào)的(dí)信(xìn)息(xī)要經(jīng)過(guò)不斷(duàn)的加工(gōng)和(hé)分析，並最終將有(yǒu)效的，可(kě)讀的信(xìn)息(xī)傳遞給地上(shàng)的(dí)管(guǎn)理操作人(rén)員(yuán)。管(guǎn)理操(cāo)作人員借助(zhù)電(diàn)力監控係(xì)統(tǒng)提供的信(xìn)息(xī)分(fēn)析(xī)井(jǐng)下施工的(dí)狀況，並(bìng)指揮人員進行下一步操(cāo)作，控製電(diàn)力(lì)係統(tǒng)和煤礦設備(bèi)的(dí)工作狀況。

3.煤(méi)礦(kuàng)井下(xià)電力監(jiān)控(kòng)係統的設(shè)計和應用

3.1煤礦(kuàng)井下電(diàn)力監控(kòng)係(xì)統(tǒng)隔爆(bào)監控單元(yuán)設(shè)計

   煤礦井下電力監控係(xì)統(tǒng)中(zhōng)的井下(xià)站點要實現信息的中轉和(hé)傳輸，將井下收集到(dào)的信(xìn)息進(jìn)行集中，並(bìng)轉化為易於接(jiē)受(shòu)的信(xìn)息(xī)傳(chuán)遞給地(dì)上的信息收集(jí)處，是(shì)監(jiān)控係統(tǒng)中(zhōng)的重要節點(diǎn)和轉換點(diǎn)。通過(guò)外(wài)部電力(lì)能(néng)源(yuán)的供(gōng)電，地下(xià)電(diàn)力監控(kòng)係(xì)統的各(gè)個組成(chéng)部(bù)分和(hé)設備才能夠(gòu)實(shí)現正(zhèng)常(cháng)的(dí)運(yùn)作。通過(guò)設(shè)備中(zhōng)裝配的信(xìn)號傳(chuán)輸設(shè)備(bèi)和傳輸協(xié)議(yì)，可以(yǐ)構建基(jī)本的電力(lì)監(jiān)控係統的(dí)傳輸方式(shì)。通訊設(shè)備主(zhǔ)要(yào)由編(biān)程控(kòng)製器，通(tōng)訊(xùn)模塊(kuài)，以(yǐ)太網(wǎng)模塊，光纖模(mó)塊，人機(jī)界麵，開關(guān)電(diàn)源(yuán)等(děng)成分(fēn)構成，將收集到的(dí)信(xìn)息(xī)遠程(chéng)傳(chuán)輸(shū)給(gěi)地麵的站(zhàn)點(diǎn)和信息收集係(xì)統(tǒng)，並通過一係(xì)列的信(xìn)息(xī)轉化(huà)和解(jiě)碼編程，實(shí)現煤礦井(jǐng)下電力監(jiān)控(kòng)係統的有(yǒu)效信息傳遞(dì)和控(kòng)製。

3.2煤(méi)礦井(jǐng)下電力監控係統通(tōng)信協(xié)議(yì)設(shè)計

   為(wéi)了(liǎo)實現煤礦井下(xià)電力(lì)監(jiān)控(kòng)各係統(tǒng)的(dí)高(gāo)效(xiào)信息(xī)傳(chuán)遞(dì)，需要對係統中(zhōng)的信(xìn)號(hào)信息(xī)進行編(biān)程，建立(lì)信息信號(hào)，並(bìng)采(cǎi)用高(gāo)質(zhì)量的(dí)設備(bèi)防(fáng)止信息(xī)的(dí)誤傳和漏傳。對(duì)信息信號采(cǎi)用(yòng)編(biān)碼(mǎ)和(hé)解(jiě)碼(mǎ)方式，能(néng)夠為信(xìn)息的高質量(liáng)傳輸提供可(kě)能(néng)。大(dà)多數信(xìn)息(xī)傳輸信(xìn)號(hào)都(dū)采用編(biān)程的方(fāng)式(shì)傳遞(dì)信息(xī)，並(bìng)運用十六進(jìn)製(zhì)的方式(shì)儲存(cún)信(xìn)號(hào)信息。其中，主要通過開(kāi)始字(zì)，地(dì)址(zhǐ)字(zì)，校驗(yàn)字(zì)，結束(shù)字(zì)實現(xiàn)信(xìn)息的編(biān)碼和(hé)控製(zhì)，在(zài)編程的過程(chéng)中(zhōng)嚴格按照計(jì)算(suàn)機(jī)語言進(jìn)行(háng)信息的記(jì)錄和傳輸。在(zài)開(kāi)始字(zì)的開頭要采用統一的十六(liù)進製(zhì)的編碼，以(yǐ)便信(xìn)息在傳輸設備和(hé)站(zhàn)點之(zhī)間的識別(bié)和(hé)確認。而地址字則要采用(yòng)準(zhǔn)確(què)的記錄方式(shì)，確(què)保信息地址(zhǐ)信息的(dí)有效傳(chuán)輸(shū)，並在信息的(dí)傳遞過程中不(bù)斷增(zēng)加地(dì)址位置信(xìn)息(xī)，實現網絡(luò)間的(dí)互傳(chuán)，在(zài)最終到達(dá)管(guǎn)理(lǐ)者的設(shè)備時(shí)，能夠(gòu)將(jiāng)編(biān)程和代碼逆向(xiàng)解(jiě)讀出(chū)來，實(shí)現信(xìn)息的可讀性。校驗(yàn)字(zì)是為(wéi)了確保信息(xī)的標準(zhǔn)和(hé)監控(kòng)係統內(nèi)的(dí)傳輸設(shè)置的識別信息，通過校(xiào)驗(yàn)碼能夠(gòu)實現設(shè)備內部的傳(chuán)輸。而結(jié)束(shù)碼(mǎ)是信息(xī)結束的標誌(zhì)，能夠(gòu)為設(shè)備的解(jiě)讀(dú)係統提供(gōng)基(jī)本的信號(hào)信息(xī)，指明該(gāi)條(tiáo)信息傳輸的信號已經(jīng)結束(shù)，為信號解讀提供(gōng)便(biàn)利。

3.3煤(méi)礦(kuàng)井(jǐng)下(xià)電力監控係統組(zǔ)態(tài)監(jiān)控係統(tǒng)設計(jì)

   通(tōng)過井(jǐng)下電(diàn)力(lì)監(jiān)控(kòng)係(xì)統(tǒng)的分(fēn)析，井(jǐng)下電力監(jiān)控係統主要(yào)依(yī)靠網絡(luò)傳(chuán)輸協(xié)議(yì)將(jiāng)信息傳(chuán)遞給各(gè)個(gè)站點，並(bìng)最終將信息分(fēn)析呈(chéng)遞給係(xì)統的操作和管理(lǐ)人員。因(yīn)此(cǐ)，要對電(diàn)力(lì)監控的(dí)網(wǎng)絡進(jìn)行(háng)設(shè)計(jì)，設計符合基本認(rèn)知的(dí)操作(zuò)係(xì)統(tǒng)和傳(chuán)輸代碼，並(bìng)在實際(jì)操作中應用(yòng)。

4.安(ān)科瑞電(diàn)力監(jiān)控係統產(chǎn)品(pǐn)介紹與選(xuǎn)型

4.1概述

         Acrel-2000Z電力監控(kòng)係(xì)統(tǒng)是(shì)安(ān)科瑞(ruì)電氣股份有限(xiàn)公(gōng)司(sī)根(gēn)據(jù)電力(lì)係統自動(dòng)化(huà)及無人值(zhí)守的(dí)要求(qiú)，針對35kV及(jí)以下電壓(yā)等級研發(fā)出的(dí)一(yī)套分(fēn)層(céng)分布式(shì)變(biàn)電站(zhàn)監(jiān)控管(guǎn)理係(xì)統。該係統(tǒng)是(shì)應用電力自(zì)動(dòng)化(huà)技(jì)術(shù)，計(jì)算機技術和信息傳(chuán)輸技術，集(jí)保(bǎo)護，監測(cè)，控製，通信等(děng)多(duō)功能(néng)於一體(tǐ)的(dí)開(kāi)放(fàng)式(shì)，網絡化，單(dān)元化(huà)，組態化的(dí)係統，適用於35kV及(jí)以下(xià)電(diàn)壓等級(jí)的(dí)城(chéng)網，農(nóng)網變電(diàn)站(zhàn)和用(yòng)戶變電站，可實現對(duì)變電站方(fāng)位的(dí)控(kòng)製和管(guǎn)理，滿足變(biàn)電站(zhàn)無人或(huò)少(shǎo)人值守(shǒu)的(dí)需求(qiú)，為變電站安(ān)全(quán)，穩定(dìng)，經(jīng)濟(jì)運行(háng)提(tí)供了(liǎo)堅(jiān)實的保(bǎo)障。

4.2應用場所

辦(bàn)公建築（商務辦公，國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建(jiàn)築等）

商業建築(zhù)（商場，金融機(jī)構建(jiàn)築(zhù)等）

旅(lǚ)遊建築（賓(bīn)館(guǎn)飯(fàn)店，娛(yú)樂場所等(děng)）

科(kē)教文衛(wèi)建(jiàn)築(zhù)（文(wén)化，教育(yù)，科(kē)研(yán)，醫療衛(wèi)生，體育建(jiàn)築）

通(tōng)信(xìn)建(jiàn)築（郵電(diàn)，通(tōng)信(xìn)，廣播，電(diàn)視(shì)，數據中(zhōng)心等）

交通運輸(shū)建(jiàn)築(zhù)（機場，車站，碼頭(tóu)建(jiàn)築等(děng)）

廠(chǎng)礦(kuàng)企業建築(zhù)（石油，化(huà)工，水(shuǐ)泥，煤(méi)炭，鋼鐵等）

新能源(yuán)建築（光伏(fú)發電，風(fēng)能發電(diàn)等）

4.3係統(tǒng)結構(gòu)

          Acrel-2000Z電力監控係統釆(biàn)用分層分布式(shì)設計，可(kě)分為三層(céng)：站(zhàn)控管理層，網絡通信(xìn)層和現場設(shè)備(bèi)層(céng)，組網(wǎng)方(fāng)式(shì)可為標準網絡結(jié)構，光纖星(xīng)型網絡(luò)結構(gòu)，光(guāng)纖(xiān)環網網(wǎng)絡(luò)結構，根據用戶用(yòng)電(diàn)規模(mó)，用電(diàn)設備(bèi)分(fēn)布(bù)和占(zhān)地(dì)麵(miàn)積等多方(fāng)麵的信(xìn)息綜合考慮組網(wǎng)方式(shì)。

4.4設(shè)備(bèi)選(xuǎn)型(xíng)

5.結(jié)束語(yǔ)

   煤礦井下電(diàn)力監控(kòng)係統能夠為煤(méi)炭(tàn)企業(yè)的生產(chǎn)提供(gōng)基(jī)本(běn)的(dí)電力信息支持，持續向管理(lǐ)操作人員輸(shū)送井(jǐng)下電力的(dí)工作信息，以便管(guǎn)理操作人(rén)員針(zhēn)對施(shī)工的狀況調整井(jǐng)下(xià)人員的工作狀(zhuàng)態(tài)和煤礦設(shè)備(bèi)的生產(chǎn)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]趙(zhào)大磊(lěi).煤礦井下電(diàn)力監(jiān)控係(xì)統的應(yīng)用研(yán)究(jiū).

[2]柳叢.煤(méi)礦(kuàng)井下(xià)高(gāo)壓(yā)供電係統失(shī)壓保護技術的研(yán)究[J].煤礦機(jī)電(diàn)，2015(1):26-29.

[3]安科瑞(ruì)電力監(jiān)控(kòng)與保護(hù)類(lèi)產(chǎn)品選型手冊,2022.07.

[4]安(ān)科瑞(ruì)企業(yè)微電網設(shè)計與應用手冊，2022.05.

作者(zhě)簡介：

李(lǐ)雪薇(wēi)，女(nǚ)，現(xiàn)任職(zhí)於(yú)江蘇安(ān)科(kē)瑞電器製造(zào)有限公司