煤矿井下电力监控通信系统研究
煤矿电力监控系统的研究与应用
第7期 2009年7月工矿自动化Industry and Mine AutomationNo.7 J ul.2009 文章编号:1671-251X (2009)07-0130-04煤矿电力监控系统的研究与应用王海波, 史友仁(煤炭科学研究总院常州自动化研究院,江苏常州 213015) 摘要:文章详细介绍了K J 36A 型煤矿电力监控系统的3层网络结构形式,即综合监控信息管理层、信息处理与监控层、现场控制层,并分析了这3层网络所实现的功能,阐述了K J 36A 型煤矿电力监控系统的功能与特点。
该系统采用嵌入式技术、分布式网络技术,可对煤矿供电系统实施一体化的实时监控,实现矿井电网的安全运行及变电所的无人值守功能。
实际应用表明,该系统运行效果好,完全满足当前矿井安全生产和管理的要求。
关键词:煤矿;电力监控系统;网络结构;软件;应用 中图分类号:T D611.2 文献标识码:A 收稿日期:2009-05-25作者简介:王海波(1975-),男,工程师,现主要从事煤矿电力监控系统的设计与应用工作。
E 2mail :whbls @0 引言随着煤矿机械化和自动化程度的不断提高,为保证各个生产环节的正常运行,对安全供电的依赖性更强。
由于煤矿井下供电设备的故障,给煤矿的安全生产带来更大的安全事故,因此,煤矿供配电系统运行的可靠性和合理性就显得十分重要。
尽管近年来煤矿供电管理部门在改进井下配电装备、应用新技术成果的同时,不断强化人员素质的管理,使煤矿井下供电系统的可靠性得到了提高,但由于人为因素造成的供电事故时有发生,影响了煤矿的安全生产。
另外,供电部门每天用于值班和线路维护的工作人员较多,劳动生产率较低。
因而,对井下供电系统实施微机保护和监控以及实现变电所无人值守就显得十分迫切。
就目前的煤矿供电系统而言,虽然微机保护和监控系统也得到了应用,但主要是针对地面供电系统,用于井下的微机保护和监控装置还不多,大部分是在防爆开关中设置漏电保护、过载保护、短路保护、欠压保护、断相保护等保护功能,采区内配电设备的联网功能较弱。
煤矿井下变电所监控系统的应用分析
煤矿井下变电所监控系统的应用分析1. 引言1.1 煤矿井下变电所监控系统的应用分析煤矿井下变电所是煤矿生产中的重要设施，变电所的正常运行对煤矿生产起着至关重要的作用。
随着科技的发展，煤矿井下变电所监控系统逐渐成为煤矿管理的重要组成部分。
本文将对煤矿井下变电所监控系统的应用进行分析，探讨其在煤矿生产中的重要性、主要功能、技术特点、安全性以及实际应用情况。
煤矿井下变电所监控系统的应用可以极大地提高煤矿生产的安全性和效率。
通过实时监测变电设备的运行状态，及时发现并排除潜在故障，可以有效防止因电气设备问题引发的生产事故，保障生产人员的安全。
同时，监控系统还能对电力设备进行智能化管理，提高设备利用率，降低设备维护成本，提升煤矿生产效率。
另外，煤矿井下变电所监控系统具有较强的实时性和稳定性，能够实时监测和记录电力设备的运行情况，及时警示和报警，保障设备的安全运行。
同时，监控系统还能通过数据分析和处理，为煤矿管理者提供参考和决策依据，有助于提高煤矿管理的科学性和精细化程度。
总的来说，煤矿井下变电所监控系统在煤矿生产中的应用前景广阔，随着技术的不断发展和完善，监控系统的功能和性能将会不断提升，为煤矿生产带来更多的便利和安全保障。
2. 正文2.1 煤矿井下变电所监控系统的重要性煤矿井下变电所监控系统的重要性在于其在煤矿生产中的关键作用和必要性。
煤矿井下变电所是煤矿生产的重要设施，负责供电和电力传输，保障矿井正常生产运行。
在矿井深处工作的人员数量庞大，而且存在着各种安全隐患和事故风险，因此监控系统能够对变电所的电气设备、电力负荷进行全面监控和管理，确保设备的正常运行和安全稳定。
煤矿井下环境复杂多变，而且存在多种危险因素，如爆炸、火灾等，监控系统能够及时发现问题并做出预警处理，保障人员生命安全和设备完好。
监控系统还能够记录数据、分析趋势，帮助管理人员做出合理的决策和预测，提高生产效率和管理水平。
2.2 监控系统的主要功能1. 实时监测：监控系统能够实时监测煤矿井下变电所的电气设备运行状态，包括变压器、断路器、开关等设备的工作情况。
煤矿供电监控系统通信技术探讨
煤矿供电监控系统通信技术探讨在现代化的煤矿中，供电监控系统发挥着至关重要的作用。
为了确保煤矿的安全和高效运营，煤矿供电监控系统需要采用先进的通信技术。
本文将探讨供电监控系统中常用的通信技术，并讨论其优劣和适用场景。
一、有线通信技术有线通信技术是供电监控系统中最常见也是最稳定的技术之一。
其通过物理电缆传输数据和信号，具有传输速度快、抗干扰能力强的特点。
常见的有线通信技术包括电力线载波通信、以太网、光纤通信等。
1. 电力线载波通信电力线载波通信是一种利用电力线路进行数据传输的技术。
它可以充分利用已有电网设施，无需额外的布线工作，具有成本低、安装方便的优点。
然而，电力线路的负载情况和线路距离都会对传输效果产生影响，还需要考虑到线路干扰和隔离的问题。
2. 以太网以太网是一种广泛应用于局域网的通信技术，其高速、可靠的特点使其成为供电监控系统中常用的通信手段之一。
通过以太网，可以连接各个子系统和设备，实现数据的实时传输和远程监控。
然而，以太网的缺点是有线传输的距离受限，需要考虑到网络拓扑结构和设备布局等因素。
3. 光纤通信光纤通信是一种利用光纤传输光信号实现数据传输的技术。
由于光纤具有高速、大容量和抗干扰等特点，使其成为高速传输和远距离传输的首选技术之一。
然而，光纤通信的设备和维护成本较高，需要特殊的光纤布线和设备。
二、无线通信技术无线通信技术在供电监控系统中也有着广泛的应用。
相比于有线通信技术，无线通信技术具有布线简单、可移动性强等优点。
常见的无线通信技术包括无线局域网（WLAN）、蓝牙通信和移动通信等。
1. 无线局域网（WLAN）无线局域网是一种基于无线电技术的局域网，可以实现无线设备之间的数据传输和远程访问。
它具有无需布线、方便扩展以及灵活可移动的特点，适用于煤矿中移动设备的监控和通信。
但是，无线局域网的覆盖范围有限，受到干扰和障碍物等因素的影响。
2. 蓝牙通信蓝牙通信是一种短距离无线通信技术，适用于供电监控系统中相对较近设备之间的数据传输。
煤矿井下电网监控系统研究
计算 和处 理 ，对 该线 路进 行 各种 保护 的实 时 监测和 判断 ， 执行 保护动作并输 出保护信号 ， 如过压 、欠压 、 短路 、过载 、 漏 电、 漏 电闭锁、 绝缘 监视 和风 电闭锁 等 ；通过 Ｃ Ａ Ｎ — Ｂ ＵＳ现 场总线 （ 或Ｒ Ｓ － ４ ８ ５ 总 线 ）传 输 到各 变 电所 井下 分 站 （ 带路 由功 能 、采用 嵌入 式操 作 系 统 、采用 ４ 路并行 巡检方法 ， 实现 实叶 陛）， 分站 对数 据 进行 缓 存及 协议 转换 ，再通 过 带 光纤 接 Ｉ ： １ 的 井上 交换 机 实时 向到 地面 中心站 传输 ，同时 智能 综合 保护 装 置能 迅速接 收地 面 中心 站发 出的各 种指令 ， 如远 程参数整定 、 遥控 分 闸等 ，确 认后 即 时执 行 ，记 录操 作 时 间并 即时把信息返 回地面 中心 站。 井下数据通 过交换机传 到地面 中心站 后 ， 两 台工 控机 对 数据 进 行采 集 （ 双 机热 备 ） ， 整 合压 缩后 储存 到 两 台数据 库服 务 器 （ 双 机 热备 ），两 台服 务 器建立 磁 盘阵 列 ，保 证极 大 的数 据 存 储 容量 ；设 置 一 台 Ｐ Ｃ机 负责 井 下 变 电所运 行情 况 的实 时显 示 。同时 设置 一 台 ｗｅ ｂ服 务 器 负 责数 据 发 布 ，采 用 Ｂ ／ Ｓ计 算 模式 ，提 高 了数据 安 全性 ，避 免 网络阻 塞 及减 少并发访 问时的等待 时间。 地面 中心 站的 模拟屏 则实 时模 拟 、显 示 井 下 电网 的运 行状 态 ，通 过 监控 软件 对接 收 的数 据 进行 处理 并 自动 记录 ，生 成各 种运 行 曲线和 图表 ，方 便调 度 员及 时查 看和 打 印 ； 当井下 出现 故 障时 ， 自动 发 出事 故和越 限 报 警， 并 记录事故发 生的地 点、 时间 、 设备 名称 、 事 故类 别及 当 时 的运 行 参数 ，使 值班 人 员能 及时 、准确的作 出相应处理措 施。
煤矿井下电力智能监控系统研究
煤矿井下电力智能监控系统研究摘要：随着我国经济发展速度的不断提升，能源紧缺已经成为了当前制约我国煤矿经济发展的重要因素，给煤矿经济发展带来了一定的影响。
为了真正落实国家所提出的科学发展观以及可持续发展政策，各个生产也应当始终坚持节约能源的方向和道路，积极响应国家的节能号召。
本文深入分析了电力智能监控系统的应用，力求能够为煤矿井下电力智能监控系统系统的监管提供有效建议。
关键词：监控系统；智能；通讯；监控引言煤矿供电系统的可靠性直接影响着煤矿的生产安全和人身安全，建设可靠、稳定、自动化、标准化的智能供电系统是煤矿建设中关键要素之一。
随着煤矿采掘、提升、通风、运输等用电设备的技术革新，设备的动力负荷也越来越大，原有的供电系统保护监控模式已经不能满足供电系统的新需求。
1煤矿井下电力智能监控系统的概念电力智能监控系统能够对电力系统中的各项参数进行分析和处理，保证采集数据的准确性，通过采集数据可以对电力系统进行合理的控制。
在电力智能监控系统中，能够设置多种监控设备，主要负责采集在供电干线上的数据，例如有功功率、三相电压或者电流，电力设备的开关状态也数据也可以被收集到。
在收集到这些数据后，能够对系统的运行状态进行判断，如果出现较为异常的数据，系统会及时的对后台报警，并切除故障线路，在解决异常数据后主动恢复线路。
2系统工作原理系统采用树形结构、单层和多层连接方式（也可以采用光纤环网冗余结构增加系统可靠性），将监控主机、监控备机、光纤交换机、电力分站、配电装置（内置DSI5711一般矿用兼本质安全型智能综合保护器）等设备连接在一起，形成一个完整、实用的煤矿供电监控系统。
系统监控主机通过光纤交换机、数据接口周期性的轮流与各监控分站进行通信，将接收到的实时信息进行处理和存盘，并通过本机显示器显示出实时值;另外，它还可以显示各种历史曲线、图形并能通过打印机打印出各种报表和曲线等。
各监控分站不停地向各保护装置轮询索要数据，并进行转换和整理，在监控主机轮询到该分站时将数据通过数据接口、光纤交换机传输到地面监控主机;同时接收监控主机发来的各种控制命令，进行转换后再转发到对应的保护装置;配电装置（内置DSI5711一般矿用兼本质安全型智能综合保护器）的各种模拟量、开关量信号进行实时采集和处理，在开关发生故障时进行跳闸保护，并接收监控分站转发来的各种控制命令，对开关进行对应操作;在监控分站轮询到该装置时将数据上传至监控分站。
煤矿井下变电所监控系统的应用分析
煤矿井下变电所监控系统的应用分析煤矿是我国重要的能源基地，而煤矿井下变电所是煤矿生产过程中的重要环节之一。
为了确保井下变电所的安全运行，避免事故发生，需要建立一套全面可靠的监控系统。
本文将对煤矿井下变电所监控系统的应用进行分析，探讨其在煤矿生产中的重要性和优势。
煤矿井下变电所监控系统是通过传感器和监测设备对井下变电所的电气参数、设备状态和环境参数进行实时监测和数据采集，通过数据传输与处理，实现远程监控和管理。
其主要应用包括以下几个方面：1. 设备状态监测与故障诊断。
煤矿井下变电所设备复杂，由于长时间运行和恶劣环境的影响，设备故障的风险较大。
监控系统通过实时监测设备的电流、电压、温度等参数，可以及时发现设备的异常情况，并通过故障诊断算法判断故障的具体原因，提前预警或采取紧急措施，避免事故的发生。
2. 安全监控与报警。
煤矿井下变电所是电气设备密集的区域，一旦发生火灾、电弧、短路等事故，可能引发严重的后果。
监控系统可以监测变电所的温度、湿度、烟雾等环境参数，一旦检测到异常情况，及时发出报警信号，提示工作人员采取应急措施。
监控系统还可以联动其他安全设备，如灭火装置、通风设备等，以增强井下变电所的安全防护能力。
3. 能耗监测与节能优化。
煤矿井下变电所是大型能耗设备，对用电量进行监控可以及时掌握能源消耗的情况，发现用电异常或设备能耗过高的情况，并采取相应的措施进行优化。
监控系统可以对设备的运行状态、能耗数据进行统计和分析，提供节能的建议和方案，降低煤矿的能耗成本，提高生产效益。
4. 远程监控与数据管理。
煤矿井下变电所常常处于无人值守状态，远程监控系统可以通过网络实现对变电所的远程监控与操作。
监控系统可以通过传感器实时采集数据，并将数据传输到监控中心，工作人员可以通过监控中心对变电所进行远程控制与管理。
监控系统还可以对采集的数据进行存储和分析，提供数据支持和指导，为煤矿的管理和决策提供科学依据。
煤矿井下变电所监控系统在煤矿生产中具有重要的应用价值和优势。
谈煤矿井下供电设备在线监控系统
关键词：煤矿井下；供电设备；在线监控系统；研究对策引言煤矿井下环境较为恶劣，井下的监控系统需要配备供电电源，以保证井下突然停电时系统的安全正常运行。
但是对于供电质量及负载部位供电技术的合理性研究涉及较少。
因此为了实现井下供电电源的安全、供电质量可靠性等指标进行实时监控，本文提出一种新的监测方案，吸收并借鉴了地面智能变电站综合自动化装置成熟的软硬件技术，在线监测，确保煤矿安全生产，消除电力隐患。
1电力监控系统电力监控系统主要包含以下三个方面：第一，通信系统。
该系统对互联网和大数据信息进行有效的升级，并在此基础上对先进的技术进行不断的吸收。
第二，对智能设备之间进行有效的互通和连接，主要采取的设备为信息接口，可以保证所有的电力监控设备能够随时使用。
第三，建立监控体系，主要位于井下变电站内部，对各种数据进行整理、分析和有效的操控，从而可以赋予整个煤电内部各类设备以自动化和智能化等特点。
2煤矿供电系统存在的主要问题2.1无功问题无功问题对煤矿生产而言极为常见，这主要是因为煤矿生产过程中，异步电机和变压器在具体使用过程时所产生的功率较低。
随着这种无功问题的逐渐增加，会使得整个供电系统内所承受的压力较大，所消耗的资源和能源也较高。
2.2电压问题煤矿生产环境的特殊性会导致电力系统内部供电线路较为繁杂且交错，一旦遇到需要功率较强的生产需求时，就会使得整个供电系统内部压强猛然增大，会为线路内部带来较大的压力，甚至可能会使一些保护措施的功能和效果逐渐消失，从而极易可能引发各类安全问题。
2.3无人值守有隐患当供电线路开始运行之后，会处在连续不断的工作运行状态中，这时如果不对其进行人工的长时间看守和监督，就会无法及时的解决出现的问题和困扰，最终限制整个供电企业的可持续进步。
具体情况主要分为三类：第一，供电线路内部的开关必须为人工开启，没有较长的线路可以为其进行远程操控，一旦维修操作人员展开监察工作时，必须利用各项设备之间的开启才能形成断点，以此来符合电力系统操作中的规范和流程，为操作人员的生命财产安全做出一定的保障。
电力监控系统在煤矿供配电系统中的应用与研究
电力监控系统在煤矿供配电系统中的应用与研究摘要：电力监控系统是以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，对变配电系统的实时数据、开关状态进行实时检测和记录，并提供远程控制基础平台，是现代化矿山变配电监控中心的核心系统。
煤矿电力监控系统主要是对井下采区变电所、中央变电所、地面变电所及各机房的供电系统进行实时监控，对系统开关设备实现“五遥”和矿内局域网发布功能，以实现主要变电所无人值守。
关键字：监控、“五遥”、网络发布、无人值守1、概述矿用电力监控系统是把煤矿电力系统的实时运行参数、历史运行参数、电力设备性能参数、电路运行状态实时地显示在计算机屏幕上，使电力调度员可以正确评估电力系统的安全状态、电力设备性能偏差、故障隐患，可以在故障发生前指挥机电维修人员及时做出处理，避免事故发生，完善的电力监控系统还可实现供用电的‘移峰填谷’。
电力监控系统是以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，对变配电系统的实时数据、开关状态进行实时检测和记录，并提供远程控制基础平台，可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统，是现代化矿山变配电监控中心的核心系统，也是矿山供电中对主要变电所实现无人值守的客观要求。
电力监控系统是基于电子信息技术的进步、自动化技术和网络技术的迅速发展，使工业以太网和现场总线的自动控制网络结构得到广泛的应用。
随着煤矿企业的安全改造及现代化建设进程的不断深入和发展，建设“五优”矿井，创建数字化矿山，已在国内煤炭行业悄然展开，为保证矿井生产调度的可靠性，增设矿井电力监控系统，以实现全矿井电力调度管理的规范化、科学化运作，在当前的环境状况下，显得尤重要。
煤矿供电系统主要由地面35KV变电所、地面机房配电点、井下中央变电所、井下采区变电所、井下主排水系统、采掘工作面配电点、大巷皮带、绞车驱动配电点等组成。
由于矿井供配电系统存在点多、面广的特点，考滤到系统投资成本、新系统建成后与矿上现状的必要磨合，而且为了保证系统实施质量，决定对矿井电力监控系统实行两期规划：一期主要是对井下采区变电所、中央变电所、地面变电所及各机房的供电系统进行监控；二期主要是对综采工作面、大巷皮带机头、掘进工作面、四大运转系统的供电系统进行监控，并对一期工程实施后存在的问题进行完善和补充。
煤矿井下远程监控系统网络通信的研究
络性能要求越 来越 高 ，以太 网逐步进 入 工业 控制 领域 ，成
为新 型的以太 网控 制 网络 技术 。本文 将 以太 网的 网络 通信 技术 引入到煤矿 的井 下远程 监 控系统 中，来 提 高煤矿 监控
拟信号 ，传输可 靠性 差 ，不 易 于数字 化处 理 ；③ 各 系统 设
计厂家的 Ｄ Ｓ制 定独立 的标 准 ，通讯 协议 不开放 ，极大 的 Ｃ 制约 了系统 的集成与应 用。
近 些 年 来 ，随 着 网 络 技 术 的 发 展 和 工 业 控 制 领 域 对 网
以太 网控 制芯片 。外 围电路 设计采 用 Ｈ ９ １７ Ａ作为 网络 Ｒ ０ １０
相互通信必 须经 过主 机 ，使 得主 机负 荷重 、效 率 低 ，且 主
机一旦发生故 障 ，整 个系 统就 会崩 溃 ；② 使用 了大 量 的模
控 制芯 片 Ｒ ￣０９ Ｓ Ｔ １Ａ ，主要 实现 将 Ｔ Ｐ Ｉ Ｃ ／Ｐ协 议嵌 入 到 ３ ２ 位嵌 入式系统 中 ，实 现小 型远程 终端 系统 的通 信功 能 。基 于井下环 境复杂 ，远程 监控 干扰 多 ，采 用驱 动 ＩＡ总线 的 Ｓ
图 １ 煤 矿 井 下 远 程 监 控 系 统 硬 件 设 计 框 图
１ ＡＲ 及 系统硬 件 电路 设计 Ｍ
文 中 采 用 Ｐ ＩＩＳ公 司 的 Ｌ Ｃ ２２作 为 Ｃ Ｕ 芯 片 。 Ｈ ＬＰ Ｐ ２９ Ｐ Ｌ Ｃ ２２是一款基于 １／ ２位 Ａ Ｍ Ｔ ＭＩ ，支持 实时仿 Ｐ ２９ ６３ Ｒ ７ Ｄ —Ｓ 真和跟踪 的 Ｃ Ｕ，并带有 ２ ６ Ｐ ５ ｋ字 节嵌人 的高速 ｍａｈ存储 ｓ
的串行通信接 口，它 们也 非常适 合 于通 信 网关、协议 转换 器 、嵌入 式软件调制解调 器以及其它各种类 型的应用 。
煤矿井下电网监测监控系统研发
煤矿井下电网监测监控系统研发内维队QC小组一、小组概况内维队电气设备及供电系统管理的科研小组，担负着全队供电设备及系统改造、研发、维检的主要任务，随着矿井生产规模的扩大和生产能力的提升，对井下电网的要求越来越高，矿井电网监测监控在矿井供电系统的重要地位。
小组名称内维队QC小组人数10人组长成立日期2009年3月5日注册日期2009年3月15日注册号XSMD102 课题起至2010年3月5日-2010年12月20日活动次数每月2次活动总次数20次本次攻关课题矿井电网监测监控系统研发课题类型创新型小组成员简介姓名组内分工文化程度性别职务年龄成果资料整理二、选择课题问题的提出1、我矿属于煤与瓦斯突出矿井，对矿井安全生产构成重大威胁，成为矿井安全生产的重大危险源，而作为矿井安全生产的前提和基础之一供电系统尤为关键，供电系统的运行状况和运行质量直接关系到矿井的安全生产和可持续发展，供电系统的安全、可靠、合理运行是对供电系统最基本的要求，但矿井供电系统运行的不稳定因素较多，会引发大面积停电、越级跳闸、误操作等造成无计划停电停风等重大机电事故，针对此状，对井下电网监测监控系统进行研发。
2、确定课题根据以往经验，发生故障后，一是从设备上找原因，更换损坏的零部件及综合保护器，二是加大维护检修工作，确保机电设备及系统机构动作可靠，三是定期试验，确保继电保护动作可靠，消灭保护拒动和误动现象，四是加强管理培训，提高人员素质，杜绝误操作，但是上述环节均需要较长时间，而且花费一定的费用，延长了事故时间。
在此期间，电网监测监控无法正常工作，极大影响了监测监控的恢复使用，造成故障时间延长，故意决定研发一套井下电网监测监控系统以改变此状态，适应矿井安全生产的需要。
故课题确定为：煤矿井下电网监测监控系统研发三、设定课题目标1、与在线监测监控系统功能完全一致；2、正确分析显示故障原因、时间、类型，以便准确判断，为故障处理赢得宝贵时间；3、加强继电保护管理，科学规范设定继电保护整定值；4、顺利实现遥测、遥控、遥信、遥调、遥脉等功能。
煤矿井下电力监控系统研究
中图分类 号：Ｍ７ ３ Ｔ ４
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ４ ６ ２ （０ ２ ０ － ０ １０ １０ —４ ９ ２ １ ）５ ０ ７ － ３
煤炭 是我 国能源最 重要 的组 成部 分之一 ， 但是 ， 当前 煤矿生 产的安全运行还存 在很多隐患 ，煤矿一旦发生事故将会 造成严 重后果。因此 ， 现在很多煤矿都采用不同的安全监测 、 监控 系统 ， 以确保煤 矿生产 的安全运行 。 煤矿井下 电力系统的供 电对象包括煤矿 的采煤 、运输 以及 排水等生产环节 ， 而这些生产环节的工作环境 比较复杂 ， 一旦设 备发 生事故 ， 障排查 比较 困难 ， 故 停送 电周期较长 ， 严重 影响煤 矿采 区的工作 效率 。因此 ， 煤矿 电力系统的监控非 常必要 。 对于煤矿 电力监控 系统 ， 国内学者进行 了大量 的研究 ， 取得 了不少研究成果 。我 国煤矿监测监控 技术应用较晚 ，０世纪 ８ ２ ０ 年代初 ，先后从 国外 引进 了一批安全 监控 系统 ，装备 了部分煤 矿。在 引进 的同时 ， 通过消化 、 吸收并结合我 国煤矿的实际情况 ， 先后研制 出一系列监控系统 。目前 ， 国内煤矿 电力监控系统的研 究成果 主要 有 ： 井下监控单元 采用工控机 、 片机作为控 制器 ， 单
摘 要： 以煤矿井下电力监控 系统为研 究对象 ， 在分析其特点 的基础上 ， 计 了基于组 态软件的 设
煤矿 井下电力监控 系统 。设计 隔爆兼本安监控单元 ， 靠 Ｒ ４ ５采集 电力 系统参数 ， 依 Ｓ８ 经
以太网实现 了信 息联 网。研 究表 明， 该方案具有很 高的 可靠性。
关键 词 ： 电力监 控 系统 ； 态软 件 ； 组 监控 单 元 ； Ｓ ８ Ｒ ４５
煤矿井下 电力监控单元是信息传送 的枢纽 ，是地面集控总 站 和矿井 高压配 电装置之 间的连接桥 梁 ，既要把井下矿用 隔爆 型高压配 电装 置的信息传送 给井上监 控主站 ，也要将井上 的控 制命 令信 号传送 给井下 高压 配电装置 ， 实现监控数据 上传 、 地面
煤矿井下变电所监控系统的应用分析
煤矿井下变电所监控系统的应用分析煤矿井下变电所监控系统是确保煤矿生产安全的重要设备，它通过实时监测、报警和远程控制等功能，对井下变电所的电气设备进行全面监控和管理。
本文将通过对煤矿井下变电所监控系统的结构和功能进行分析，探讨其应用场景和优势。
煤矿井下变电所监控系统一般包括监控主机、视频监控、电力监控、环境监控等子系统。
监控主机是整个系统的核心，负责数据采集、处理、存储和传输等任务。
视频监控子系统通过安装井下摄像头，实现对变电所内外的实时监控，以及对异常情况的报警和录像功能。
电力监控子系统通过安装电流、电压传感器等设备，实现对变电设备的电气参数进行监测，以及对电能消耗和负荷进行分析和管理。
环境监控子系统通过安装温湿度、瓦斯等传感器，实现对变电所内环境因素的监测和预警。
煤矿井下变电所监控系统的应用场景主要包括以下几个方面。
系统可以实时监测和报警，对煤矿井下变电所的电气设备进行全面监控，及时发现和处理电气故障，避免事故的发生。
系统可以通过远程控制和操作，调节和维护变电设备，提高设备可靠性和生产效率。
系统可以通过实时监测和分析，对电能消耗和负荷进行管理，优化供电方案，节约能源。
系统可以通过视频监控和环境监控，对变电所内环境和安全进行监测和预警，保障矿工的生命安全。
煤矿井下变电所监控系统具有以下优势。
系统采用数字化管理，实时数据采集和传输，可以及时反馈变电设备的运行状态，减少故障发生的机率，提高设备的可靠性和安全性。
系统具备远程控制和操作的功能，可以实现对变电设备的远程诊断和维护，减少了人工巡检的需求，降低了工作强度，提高了工作效率。
系统具备实时报警和联动控制的能力，一旦发生异常情况可以及时报警和采取应急措施，保护矿工的生命安全。
系统具备数据存储和分析的功能，可以对生产数据进行统计和分析，为煤矿管理者提供决策依据，优化生产方案。
煤矿井下供电智能化防越级电力监控系统的研究与应用
Value Engineering1研究背景陈四楼煤矿矿井地面设一座110kV 变电站，经3台主变压器降为6kV ，供全矿井上、下用电，现矿井有14趟高压电缆引入井下，井下南北两翼6kV 变电所计12个，共有高爆开关200余台，低馈开关120余台，其供电运行方式相对较为复杂。
煤矿供电系统是矿井安全生产的基础环节，煤矿电力系统往往是在复杂多变的工作条件与环境下运行，其中电力系统智能化程度的高低反映了矿井快速处理突发事件的能力[1]。
煤矿井下供电系统普遍存在线路短、多级变电所级联的特点，这种拓扑结构导致过流保护整定困难，也不能通过增加多个时间级差来保证保护的选择性，因而在发生短路故障时极易出现越级跳闸的情况。
通过投入采用了煤矿电力智能化防越级电力监控系统，并对其架构设计、保护装置信息采样、保护定值设计等进行了技术研究，确保了矿井的安全可靠稳定供电。
陈四楼煤矿通过对井下各变电所内设备及保护装置进行升级改造，采用工业以太网组网方式传至地面电力调度中心，组成SE-1800煤矿防越级电力监控系统，以实现煤矿井下变电所主回路6kV 系统的遥测、遥控、遥信、遥调及遥视功能，从而实现了井下各个变电所的无人值守功能。
2电力监控系统架设与构建2.1网络结构架设支撑根据矿井现场实际，防越级跳闸系统基于IEC61850架构，由过程层、间隔层、站控层三个层次结构；过程层采用光纤通讯，间隔层和站控层采用百兆/千兆自适应的工业以太网接入，满足下行最大78个智能保护器、上行2个保护主机（电度主机）的数据处理能力，达到电力监控系统的需求，如图1所示。
2.2供电系统升级改造①由于井下采区变电所内高低开关原配保护器可靠性低、性能相对落后，未能满足矿井电力自动化控制需求，将井下变电所主回路的高爆开关内保护器进行升级更换，更换为DMP5102B 矿用智能保护装置，达到系统与保护器有效配合，完成保护器的各项综合保护功能（速断、限时速断、过流、反时限过电流、漏电、低压、过压、瓦斯闭锁、绝缘/回路监视等保护功能），满足电力自动化系统要求，实现完全的自动化监测监控[2-3]。
煤矿井下电力监控系统改造研究
煤矿井下电力监控系统改造研究摘要：当前我国很多煤矿企业在市场环境中发展越来越困难，同时随着煤矿企业运作成本的不断提高，进一步压缩了煤矿企业的利润空间，使很多煤矿企业都很难在复杂的市场环境中生存与发展。
鉴于此，本文主要分析煤矿井下电力监控系统改造。
关键词：煤矿井下；电力监控系统；改造中图分类号：TD611 文献标识码：A1、概述1.1、矿区电力系统不能全覆盖监控初期电力自动化监控装置设计时，井下和地面变电所的高压开关大部分采取了更换保护装置或者通信装置的方式才基本实现了电气信号监测和部分高开的遥控操作功能，在矿区内还有很多新建变电所和改造后的变电所因为通信不兼容不能实现监控，还有一些地面重要负荷（如瓦斯抽放站、立井风机房、压风机房等）受早期资金和技术限制也不能将数据上传至电力监控系统，还需要人员 24 小时值守，随时准备倒闸操作和日常运行巡视。
1.2、装置通信容量不足煤矿在后续的发展过程中先后新增加了2 个采区供电和2 个地面变电所供电，原有的电力自动化监控装置预留备用的通信接口就不足支撑接入多余设备；同时原有的监控系统主要采用电缆通信，在通信速率上最大为 100 兆/秒，加之所监控的设备数量众多，在实际运行环境中还受到大型设备电磁干扰，频繁出现通信卡顿现象。
1.3、监控装置所监控电气参数有限当井下发生开关短路跳闸故障后，调度监控人员不能够快速知道井下配电室高压设备情况以及保护所报的故障信息，对技术人员排除故障，快速分析事故，以及高压设备自我检测等功能。
2、煤矿井下电力监控系统组成分析2.1、系统硬件组成系统硬件主要由以下几部分组成: 电力监控分站、高压配电装置、低压组合开关、智能保护控制器、防雷器、防爆交换机、工控机、打印机、UPS 电源、配件。
电力监控分站的作用主要有三部分：采集数据、显示控制、通信传输。
具体来说就是: 电力监控分站采集高压馈电开关内置的综保信息，在就地的触摸屏上显示出来，然后再接入煤矿网络，上传到地面，接收工控机的控制信号，控制高压馈电开关动作。
煤矿井下电力监控系统研究
关键词 ： 煤矿井下 电力监控 中图分类号： Ｔ Ｍ ６
研 究 文献标识码： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ４ —０ ９ ８ Ｘ （ ２ Ｏ １ ３ ） ０ ５ （ ｂ ） 一０ ０ ６ ７ — ０ ｌ
Hale Waihona Puke 井上 系统 的 工作过 程 是 由地面 上 的 光 ３ 我 国 煤矿 井下 电 力监 控 系统 的新 技 １ 我 国煤 矿 井 下 电力监 控 系 统 的应 用 连 接 。
现 状
端机 采集井下监控单元的数据 ， 然 后 将 这 术 煤 炭 是 我 国十 分 重要 的 能 源 组 成 部 分 些 数 据 传 送 给 地 面 监 控 计 算 机 ， 工作 人 员 根据 以 上 分析 ， 我国煤 矿 井下 电 力监控 之一 ， 而煤 矿 井下 的安 全 问题 一 直也 是 困扰 再 通 过 相 关 的软 件 平 台对 这 些 数 据 进 行分 系 统 虽能 基 本 满 足煤 矿 井下 作业 的基 本 要 着 煤 矿 安 全 生 产 管 理 者 和 国家 相 关 监 管 部 析 整 理 ， 再 将 整理 后 的 数 据 通 过 地 面 光 端 求 ， 但 和 国外 同类 产品 相比其 安 全 系数 还 有 门。我 国煤 矿 井 下 电 力 监 控 系 统 的 应 用 较 传 送 给 井 下 监 控 单 元 。 而 地 面 上 的 集 控 站 待 提 高 ， 多数 产 品都 存 在 以下 问题 ： 易发 生 晚， 早在 ８ ０ 年代初， 我 国 先 后 从 国外 引进 了 是 通 过 以 太 网 与井 下 监 控 系 统 相 连 ， 并 通 故 障越 级 跳 闸 、 故 障 定位 速 度 比较 慢 、 漏 电 批 电力 监 控 系 统 ， 使 一 部 分 煤 矿 的 安 全 过 采集 的 数 据 对 煤 矿 供 电系 统 的 当前运 行 保 护 没有选 择 性 、 缺 乏供 电信 息 整 合 。 针 对 生 产 系数 得 到 了提 高 。 同时， 我 国相 关 技 术 状 态 进 行分 析 处 理 以 实 现 随 时 对 井下 的 电 以 上 问题 ， 我 国产 生了一 批 煤矿 井下 电 力监 人 员对 国外的 电力监 控 系统 进 行研 究 分析 ， 力系 统 进 行 监 控 管 理 。 而 对 于 井下 的 煤 矿 控 系统 的新 技 术 。 并结合 我 国 自身 电力安 全 监 控 系统 的现 状 ， 监 控 系统 ，虽然 其 形式 多样 ， 但 基本 上都 具 （ １ ）如 采 用 ＸＲ－２ ０ ０ 系 列 煤 炭 专 用 型 先 后 研 制 出一 批 符 合 我 国 煤 矿 井 下 作业 的 备 以下 功 能 ： 开 机 自动 检 测 和 本 机 初 始 化 保 护构 成的 区域 保护 系统 ， 它 能 完全 消 除 越 电力监 控 系统 。如采 用工控 机 的井下 控制 单 功 能 、 通 信 测 试 以及 监 测 功能 （ 包括 环境 监 级 跳 闸 ， 在断 路 器 失 灵时 ， 上级 能 保 护 快 速 元 、用单 片 机 作 为 控制 器等 。而 目前 被广 泛 测 、 瓦斯 管道监测等） 、 死 机 自动 复位 且 通 跳 闸 。 应 用 到 煤 矿 井 下的 电 力监 控 系统 主 要 有 以 知 中心 站 功 能 、 接 收 地 上 站 的 参 数功 能 、 自 （ ２ ） 防 电压 波 动 而 造成 大 面 积 停 电 ， 下几种 。 动 识 别 传 感 器 型号 功 能 等 。而 在 这 些 功 能 这 类 技 术是 采用 流 闭 锁 方法 而 避 免 电 压 波 （ １ ） 由我 国第 一 代 时分 制 监 控 系 统 创始 中， 传感 控 制 器的稳 定 性 和可 靠性 显得 尤 为 动 造 成保 护 误 动 ， 甚 至在 失 电后 ， 失 压 保 护 人贾柏 青 研 制 的镇 江 中煤 电子Ｋ儿０ １ ； 关 键， 它 关 系着 煤 矿 监 控 系统 所反 映 的 被 还 能正 常工作 。 （ ２ ） 在 前 身Ｋ Ｊ ２ 系统 的 基 础 上 发 展 起 来 测 环 境 和 设 备 参 数 是 否 正 确 ， 若 参 数 不 正 （ ３ ） 对 电 网 故障 快 速 定 位 ， 这 类 技 术 的 常 州 自动 化 所 Ｋ Ｊ ９ ５ ， 它同长城瑞赛 的主 确 ，将 会 直 接 影 响 地 面 集 控 站 对 井 下煤 矿 是 在调 度 Ｓ ＣＡＤＡ系统 的 基础 上 ， 实现 供 电 要 区别 在于 能 生 产 部 分传 感 器 ； 作 业 的监 控 。目前 我 国所 生产 并用 于煤 矿 电 系统 的 故障 诊 断 ， 给系统 的调 度 人 员一 个 非 （ ３ ） 由在 我 国的 加 拿大 外 资 企业 生 产 的 力监 控 环 境 系统 的 传感 器基 本 都 满 足 了煤 常 明确 得提 示 。 电力监 控 系 统 森 透 里 昂ＫＪ ３ １ ，此 系统 的优 矿 安 全 生 产监 控 的 需 要 ， 如 对风 速 、 负压、 （ ４ ） 采 用 专 利 技 术 的ＸＲＡ一６ ００ 高 压 势 在于 其传 感 器采 用分 布 式 组 网结 构 ， 没有 温 度、电流 电 压的 模 拟 量 。 但 是 这 些传 感 器 选 择 性漏 电保 护 系统 ， 它 通过一 个 基 于模 型 中间分 站进 行 信 息 中转 ， 而 是将 信息 直接 传 也 存 在 一 些 缺 陷 ， 如 使 用 寿 命 相 对 国外 产 识 别原 理 的 算 法 ， 以实 现 耐 过 渡 电 阻 能 力 递 到地 面 上 的 主 机 ， 所以具有 抗瞬变脉 冲 品短 、 可 靠 性 的和 稳 定性 方面 也 远远 不如 国 强、 不受 消弧 线 圈和 间歇 电弧 的影 响 。 此 系 群 干扰 的性 能 。 外 同类 产品 ， 其某 些 性 能还 不 能满 足用 户的 统 速 度 快 、 原 理 十分 可靠 、 灵敏 度 高 且准 确 另外 ， 还 有一 些 比较 知 名 的 电力监 控 系 需 要 ， 因此 对传 感 器的 升级研 究非 常重要 。 率 达 到了１ ０ ０ ％。 统， 如长春东 高Ｋ Ｊ ｌ ９ 、抚 顺 安 仪 Ｋ Ｊ ８ ０ ，上 再者 ， 对 于 井下 电力监 控 系统 的研 究 方 以 上这 些 技 术 ， 实现 了对井 下 工作情 况 海 嘉利 Ｋ Ｊ ９ ２ 以及 江 西煤 研 ＫＪ ６ ５ 等。 虽 然 我 面 ， 应 格 外 注 意 以下 功 能 的设 计 ： 井 下 工作 的 实时 监控 、地面 及 井下变 电所 无 人值 班 ， 国拥 有 众 多 具 备 各 种 不 同 性 能 的 电 力监 控 人 员的 识 别 和定 位、井下 动 态 目标 的 定位 ， 提 高 了安 全运 行效 率 ， 在减 少 安 全监 控 工作 系统 ， 但 由于 煤 矿 井下 电力监 控 系统 是 由地 如 车辆 及 其 它设 备、 井下安 全 的实 时监 控 、 人 员数 量 的 同时 还 提 高 了故 障 定 位 和 处 理 上监控主站 、 井下监控单元 、 传感器、 电 缆 井 下一 旦 发 生安 全 事 故 时 工作 人 员的 及 时 的 速 度 。 等 组成 ， 系统 结 构 宏大 而 复 杂 ， 因此 对入 井 救 援 。在 对 井 下工 作人 员的 识 别 方面 ， 应 尤 人 员管 理 较 为 困难 ， 井上 的管 理 人 员难 以 掌 其 注 意 限制 井下作 业 人的 进 出数 量， 并对 其 ４ 结语 握 井下人 员作业 的 实 时 情 况 ， 而 且一 旦事 故 进 行 严 格 考 勤和 实时 监 控 以确 保 一 旦事 故 虽 我 国 的煤 矿 井 下 电力 监 控 系 统 的 发 发 生， 对 井 下人 员安 全 信息 的 获 取 以 及营 救 发 生 ， 地 上 管 理人 员可 第一 时 间了解井 下作 展 日新月异 ， 但 相比 发 达 国家 的煤 矿 井 下 电 效率 较 低 ， 加 之我 国的电 力监 控 系统 的发 展 业 人 的 数 量 及 位 置 ， 保证 救 援 的 及 时性 和 力监 控 系统 的技 术 仍 有 不 小差 距 ，且 煤 矿 水平 一直 还停 留在 上 世 纪９ Ｏ 年代 初 ， 因此 ， 准 确 性 。而 对 动态 目标 的 定位 ， 通 常是 采 取 井 下 的 电 力监 控 系统 关 系着 每 一 个 井 下 工 充分 了解 煤 矿 井 下 电力监控 系统 的 结 构 、 工 对 不 同 的动 态 目标 进 行 唯 一 编 码 的 形 式 以 作 人 的 生命 安 全 ， 责任 重 大 ， 因此 对 我 国煤 作 原理 和 过 程 并 提 高 煤 矿 井 下 电 力监 控 系 实 现 对动 态 目标 的信 息 获 取 和 定 位 监 控 。 矿 井下 电力 安 全 监 控 系统 的进 一 步 研 究 刻
煤矿电力监控系统的研究与应用
煤矿电力监控系统的研究与应用摘要：煤矿机械化、自动化的程度在不断的提高，而电力系统是保证每个生产环节正常运行的基础，而且煤矿供电设备一旦出现故障将会给生产安全带来直接的影响，所以要保证煤矿电力系统的可靠性以及合理性。
本文就着重研究一下煤矿电力监控制系统的设计与应用。
关键词：煤矿电力监控系统应用一、电力监控系统的设计思想随着网络技术、自动控制技术的不断发展，在自动化系统中，现场总线技术、工业以太网等技术都得到了广泛的应用。
本文所提出的煤矿电力监控系统就是采用工业以太网和现场总线的控制网络结构模式，其由三层网络结构组成，即现场监控层、信息处理监控层以及综合监控信息管理层，主干信道是以太环网至各变电所的途径，变电所的开关数据是采用网络交换机数据接口接入主传输系统中的。
将电力监控主站安装在变电所内，利用CAN方法或者现场总线进行变电所开关运行参数及状态的采集，从而实现设备控制及就地集中数据监测等功能。
所采集的信息由电力监控主站进行处理，然后再将结果上传至系统监控主机。
系统后台采用网络形式把数据传输至全矿井的综合自动化平台，从而实现网络发布以及数据共享等功能。
二、电力监控系统结构及作用(一)综合监控信息管理层按照用户的不同要求，在地面建立起一个面向全矿的计算机监控信息管理网络。
该网络可以对音频、图像、数据信息以及文字资料进行存储传输以及交互作用等处理。
其操作平台基于Win，dows系统，开发工具采用VC++，可以实现多任务调度系统管理SCADA系统平台及应用，并可以对运行过程中的相关数据进行调整。
其冗余策略为数据及功能复制型，不同计算机或者同一个计算的多个进程在运行过程中，多作任务调度系统通过其间的信息交换对整个系统的运行状况进行实进的监控。
(二)信息处理监控层1主干网络结构系统的主干网络采用环型冗余结构光纤进行传输，可以实现矿井每个变电所信息与系统平台的连接，向下可以向矿井内的高低压开关传达控制命令，对设备的运行状态进行实时监控，整定开关数值，收集相关参数；向上则可以与信息管理网相连接，进行管理信息的交换。
电力通信监控系统的设计研究
电力通信监控系统的设计研究摘要：随着电力通信网的不断扩大和高智能化通信设备的广泛运用，通信网络结构日趋完善。
为了确保各种信息稳定、可靠、迅速、准确的传送，就需要提高通信网的自动化管理水平，实现通信设备网络化、通信调度智能化、通信管理程序化。
建设通信网监控系统与管理系统是实现电力通信管理自动化的重要手段。
本文对电力通信监控系统的设计研究进行了阐述。
关键词：电力通信；监控系统；设计；应用1导言随着以计算机技术为核心的网络的兴起和快速发展，计算机网络技术在电力通信监测系统中得到广泛的使用，在很大程度上提高了电力通信网的管理水平。
本文对监控系统在电力通信中的设计应用进行了相关的探讨。
2电力通信监控系统需求我国电力通信系统目前都以SDH，即同步数字传输技术为基础，组网架构一般采用线路传输方式，进行继电保护信号及电力信号的传输工作，对日常电话正常使用进行调度，光穿透业务等综合业务。
电路通信网络监控系统是主要的作用就是监控、管理电力系统通信专网，它的开发研究具有重要的意义。
实现本地通信网的多级监控是电力通信监控系统必备的功能，监控系统需要具备良好的稳定、可靠性软件、硬件设备，并确保软件系统对各种传统设备、智能设备都可以很好的适应。
传输网、接入网、数据网、调度交换网、宽带网、同步网、程控交换网及IP网等都是电力通信系统的重要网络、设备组成部分，想要实现这些网络及设备的管理需要靠各个厂家通过不同的技术及协议，所以要求硬件设的施兼容性必须强，能够适应硬件系统及电力系统的不断发展，扩容能力需强。
3电力通信监控系统的组构电力通信网控中心站设置在厂内通信机房内，由1台数据处理工作站完成通信监测系统所有功能，整个系统的程序运行、数据运行和处理全部在工控机上完成，并将数据存储在工控机上，维护管理工作可直接在数据处理工作站上进行操作，且配置操作员工作站可以放置在办公室内，提高监控强度，保证设备稳定运行。
各种需要接入的通信设备，通过内置在数据处理工作站内的多串口卡与数据处理工作站相连。
煤矿井下供电网络自动监测控制系统研究
煤矿井下供电网络自动监测控制系统研究提纲：1. 煤矿井下供电网络自动监测控制系统的概述2. 井下供电网络自动监测控制系统的设计要求3. 井下供电网络自动监测控制系统的组成和运作原理4. 井下供电网络自动监测控制系统设计中的难点和问题5. 实际应用案例分析及反思1. 煤矿井下供电网络自动监测控制系统的概述煤矿井下供电网络自动监测控制系统是利用现代控制技术、自动化技术、计算机技术等手段，对煤矿企业井下供电系统进行全面、高效的实时监测和可靠控制的一种系统。
该系统可以避免井下设备损坏和人员伤亡等不良后果，提高煤矿生产效率，保障生产安全，实现节能减排。
2. 井下供电网络自动监测控制系统的设计要求2.1 安全要求井下供电网络自动监测控制系统必须具有高可靠性、高稳定性、高安全性，并满足国家相关标准和要求。
井下环境工作条件艰苦，电力设备管理和维护困难，因此井下供电网络自动监测控制系统的设计必须具有足够的安全保障。
2.2 可靠性要求在采煤、运输、通风等重要工序中，井下供电网络必须保证稳定正常运行。
设计井下供电网络自动监测控制系统时，必须考虑到各种不利因素，如矿井地质条件、煤矿运动程度及设备水平等，保证系统的高可靠性。
2.3 环保要求煤矿供电电能消耗较大，为了减少煤炭消耗，保护环境，井下供电网络自动监测控制系统应采用可再生能源，如光伏发电等，减少对环境的影响，并可降低能源成本。
2.4 实用性要求井下供电网络自动监测控制系统应具有良好的实用性，操作简单、直观，操作人员培训成本低，保证系统运行方便、可靠。
3. 井下供电网络自动监测控制系统的组成和运作原理该系统主要由硬件、软件、数据采集设备、数据处理设备和用户界面组成。
硬件包括下井控制柜、控制实体设备等。
软件包括系统监控、数据分析处理等。
数据采集设备包括电能采集仪等。
数据处理设备包括数据处理计算机等。
用户界面包括监控终端、操控终端等。
运作原理是通过电能传感器、数据采集器、数据处理器和监控终端等组成的一套控制系统，对井下的电力设备进行实时监测和调控，实现对设备的管理和运行的自动化控制。
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Vol． 32 ， No． 01 炭 技 术 2013 January， Coal Technology 檭檭檭檭殐 第 32 卷第 1 期 2013 年 1 期
煤
檭殐
煤矿电气
状态、 故障信息， 方便井上调度人员对井下情况及时 了解， 做出正确判断和反应， 对井下电气设备的开关 ［3 ］ 。 ， 进行分合闸操作 以实现远程控制 煤矿井下电力系统的供电对象包括煤矿的采 1． 2 井下监控单元 煤、 运输以及排水等生产环节， 而这些生产环节的工 井下监控单元主要由可编程 控 制 器 S7 － 200 作环境比较复杂， 一旦设备发生事故， 故障排查比较 CPU 226 、 RS485 通讯模块、 以太网模块 CP243 － 1 、 困难， 停送电周期较长， 严重影响煤矿采区的工作效 、 HMI 、 、 光纤模块 人机界面 变压器 本安电源、 开关电 率。因此， 煤矿电力系统的监控非常必要， 在井下电 。 源等构成 力监控系统设计中， 无论是监控中心对井下电气设 井下监控单元是地面集控站和矿井高压开关综 备电量信号的采集， 还是监控人员对井下各电气开 ， 合保护器之间的桥梁 主要作用是实现地面集控站 关的控制、 开关整定值的修改， 这些都离不开通信技 ， 与高压开关综合保护器之间的通讯 实现保护器的 ［1 ］ 术的支持， 通信系统设计具有重要意义 。 、 ， 数据上传 地面集控站的命令下达 同时现场工作人 本课题主要研究煤矿电力监控的通信系统， 实 员也可以通过人机界面了解当前井下各个电力设 现煤矿电力监控系统的遥信、 遥测、 遥控、 遥调“四 备、 线路的运行状态， 对高、 低压开关的开、 合闸进行 遥” 功能， 完成地面监控中心对井下高压开关的分 ［4 ］ 。 现场操作 闸、 合闸、 故障复位等操作， 提高煤矿供电系统的安 1． 3 通讯系统硬件设计 ［2 ］ 全性、 可靠性、 及时性 。 通讯系统的组成根据应用场所的不同分为两大 部分： ①井下监控单元与地面集控中心之间的以太 1 系统设计 网通讯装置； ② 井下监控单元与矿用高压配电装置 1． 1 地面集控中心 之间的 RS485 转换器。整个通讯系统设计如图 1 所 地面集控中心有地面监控计算机以及光端机组 示。 成， 光端机将各个井下监控单元获得的信号传递给 1． 3． 1 以太网通讯硬件配置 在监控主机的组态软件 Intouch 上 地面监控计算机， 以太网 通 讯 硬 件 配 置 主 要 包 括： 以 太 网 模 块 显示井下各个电气设备的电压、 电流、 功率因数等电 CP243 － 1 、 光纤模块、 地面光端机及光缆。 煤矿井 气参数值， 判断其是否发生漏电、 过流、 过压、 欠压、 下监控单元中 PLC 从高压开关综合保护器中获得 短路、 断相等故障， 实时反映出井下各个开关的运行 的各个电量参数信号， 通过 CP243 － 1 的 RJ45 接口
Research for Cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱmmunication of Power Monitoring System in Coal Mine
（ Electrical and Power Engineering College， Taiyuan University of Technology， Taiyuan 030024 ， China） Abstract： The coal mine power monitoring system can monitor the operatinal status of coal mine power system ， the system of communication is the mot important part of power monitoring system ， which can ensure the information tansmitted correctly and timely． It is designed that main controlling computer is used as communicated and controlled core，the underground monitoring stations is used as on － the － spot collecting controller，and the communication is based on Ethernet and RS485 ，this method of design realize remote data trasmission by fiber and information tansmission for equipmens． The experimental results demonstrate that the design， which could ensure realiable operation of the monitoring system ， could tansmit information stably， efficiently and correctly． Key Words： power monitoring system； free － port communication； ethernet； PLC
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收稿日期： 2012 － 01 － 17 ； 修订日期： 2012 － 11 － 06 作者简介： 王永红（ 1982 － ） ， 女， 山西运城人， 硕士研究生， 研究方向： 煤矿自动化。
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煤矿井下电力监控通信系统研究
王 永红 ， 靳宝全， 渠云田
（ 太原理工大学 电气与动力工程学院，太原 030024 ） 摘 要： 井下电力监控系统实时监控煤矿供电设备的运行状态， 其中电力监控的通信系统确保传递信息的实时性 及准确性， 是其最重要组成部分之一 。设计了以地面主控计算机为通信的控制中心， 井下监控单元为现场采集控 制器， 并分别基于以太网和 RS485 通讯， 实现了远程数据光纤通信及设备层信息传输 。 试验与现场研究结果表明 该通信方案能够稳定、 高效、 准确地实现信息传输， 保证了系统的可靠运行 。 关键词： 电力监控系统； 自由口通讯； 以太网； PLC 中图分类号： TD64 文献标识码： A 文章编号： 1008 － 8725 （ 2013 ） 01 － 0042 － 02