煤礦井下電力監測監控系統的設計與實踐

摘要：針對現在陽煤集團開元煤礦在礦井開采中，井下供電系統發生事故時，無法對其進行及時的判斷和處理，很容易影響礦井安全生產的問題，提出引入煤礦井下電力自動化遠程監測監控系統。介紹了此系統的開發背景、實際應用中的系統軟硬件結構、系統能夠實現的功能、系統主要技術指標以及系統運行后的實用價值。
關鍵詞：電力監控；Wincc；實時數據庫；井下監控分站

O 引言
隨著社會的發展與科學技術的進步，計算機技術、自動化技術和網絡傳輸技術也迅速的運用于煤礦的生產及安全管理。任何煤礦的安全問題都是重中之重，必須將其放在首位。煤礦井下供電系統的安全更是不容忽視，因此遵循可靠性、實用性和經濟性的原則，參照國內最先進的設計準則，在標準化的平臺上開發出一套功能實用、使用簡單、維護方便、易于擴展的煤礦井下電力自動化遠程監測監控系統。顯得很
有必要。
在現在的礦井開采中，井下供電系統經常出現開關保護誤動的現象，造成井下局部或者更大面積的停電事故。事故發生后，由于缺乏電網的實時監測監控，對事故發生的地點和原因不詳，恢復供電需要很長的時間，很容易影響礦井安全生產。因此，對井下電力實現自動化遠程監測監控管理，對供電系統的運行狀態、故障診斷、技術參數以及停送電操作的管理很有必要。因此山西陽煤集團開元煤礦對其井下供電系統進行了改造，引入了煤礦井下電力自動化遠程監測監控系統，使之更適合現代化煤礦發展的需要。

1 系統結構
系統主要由地面集控站、以太網數據交換中心、井下監控分站三大部分組成，可實現快速故障診斷，保證控箭的實時性、確定性和可靠性。系統結構圖如圖l所示。


1．1 井下監控分站
此部分主要由電力監測單元(綜保)、井下電力監控站和井下隔爆交換機組成。
電力監測單元(綜保)：負責變電所設備的數據采集與轉發，并下發執行中心發出的遙控命令。
通過調研確定原有礦用隔爆型高壓開關內均有智能型綜合保護裝置，但大部分都不具備遠程控制及上傳接口。現更換為具有智能通訊接口的華鑫公司的ZB-113系列綜合保護裝置。井下變電所隔爆高壓開關以現場485總線方式連接，直接進入KJ392-F礦用隔爆兼本安型分站。
井下電力監控站：中心主站和電力監測單元之間的橋梁，主要用于與井下高壓開關內的綜合保護裝置的通訊。完成配電室／變電所的當地監控，同時完成綜合保護與地面中心主站之間的數據上傳及命令下達，其可靠性對整個系統的運行起著至關重要的作用。該系統選用的是陽煤集團華鑫公司的KJ392-F礦用隔爆兼本安型電力監控分站。
井下隔爆交換機：主要完成井下各個電力監控站的互聯及和地面數據交換中心的數據通訊。該系統選用了KJJ102礦用防爆(工業以太網)交換機。