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淺談煤礦井下電力監控系統的應用研究

文章更新時間：2023-04-26　點擊量：633

摘要：主要介紹了煤礦地下電力監控系統應用的重要性，簡要介紹了煤礦地下電力監控系統的主要原理和基本組成，從爆炸監控單元設計、通信協議設計和配置監控系統設計提出了電力監控系統設計方法，希望為相關從業者提供參考。

關鍵詞：電力監測；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備運行。因此，煤炭企業應確保地下施工中電力供應系統的安全，并確保施工人員在電力環境中的施工安全。由于煤炭企業的地下電力系統需要依靠復雜的電線網絡支撐，并根據使用情況進行內部調整，提供長期穩定的電壓和電流，因此需要對地下電力系統進行監控。

一煤礦地下電力監測系統的組成和功能

1煤礦井下電力監測系統的組成

煤礦地下電力監控系統需要依靠復雜的電線輸送系統和計算機控制系統，實現網絡傳輸對電力系統的安全控制和監督。煤礦地下電力監測系統主要由地面部分、地下電力監測站和防爆高低壓開關組成。地面部分需要使用良好的計算機來確保基本的計算和數據收集，并為監控系統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，可以將地下傳輸的信息轉換為監控系統內部傳輸的有效信息，還需要穩定的網絡設備，確保監控系統在有效的網絡下，實現設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換和收集。地下站需要通信服務器、供電設備和光端設備，幾種設備形成信息收集和傳輸網絡，供電設備提供地下監控系統所需的電力資源，確保各設備的正常運行。監控系統的主要組成部分是防爆高低壓開關設備，主要依靠該設備控制電網，主要由通信服務器、防爆箱和斷路器組成，可實現電力系統的監控和調整。

2煤礦地下電力監測系統的主要功能

煤礦地下電力監控系統可實現電力系統信息收集，不斷更新和記錄電力系統模擬、狀態和脈沖，收集電力系統信號信息，實現數字信息傳輸，通過地下站點、地面部分和防爆高低壓開關網絡有效信息進入監控系統[2]。煤礦地下電力監測系統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，并對可能出現的安全問題進行預警分析和數據計算。同時，系統還可以實現數據記錄和信息保留功能，將收集到的信息存儲在設備的硬盤中，并提供相應的查詢支持。監控系統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建模型中，獲取相應的預警信息。當設備出現故障和問題時，系統還可以通過自身的信息收集能力和數據存儲能力，在存儲裝置中記錄問題時的數據，以便將來進行分析和解釋，并通過存儲數據的分析提供相應的預警報告。此外，煤礦地下電力監控系統還有一些通信設備，可以實現各站之間的連接，通過將信息傳輸到操作人員的計算機系統，操作人員可以收到監控系統實時傳輸的信息數據，根據數據信息判斷電力運行狀態和地下施工狀態，調整監控系統和煤礦設備，確保施工人員和施工設備的安全。煤礦地下電力監測系統可提供及時準確的信息，并為管理人員提供相應的管理權限。管理人員還可以查看以往的錯誤記錄和信息分析報告。該系統還可以為電力系統和監控系統本身提供備用電能，以最大限度地提高應對可能發生的緊急情況的安全保障。

二煤礦地下電力監測系統的構成原理

煤礦地下電力監控系統主要依靠網絡信息傳輸和計算來實現電力監控系統設備之間的連接，并通過計算得到的信息來控制電力系統。防爆高低壓開關設備可控制電力系統的開關，收集電力系統中的電壓電流信息和應用數據，并通過地下站將信息傳輸到地面控制點。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控系統提供的信息分析地下施工情況，指揮下一步操作，控制電力系統和煤礦設備的工作狀況。

三煤礦地下電力監測系統的設計與應用

1煤礦井下電力監測系統隔爆監測單元設計

煤礦地下電力監控系統中的地下站點應實現信息的轉移和傳輸，集中地下收集的信息，轉化為易于接受的信息傳輸到地面信息收集處，是監控系統中的重要節點和轉換點。地下電力監控系統的各個組成部分和設備只有通過外部電力能源的供電才能正常運行。通過設備中組裝的信號傳輸設備和傳輸協議，可以構建基本的電力監控系統傳輸模式。通信設備主要由編程控制器、通信模塊、以太網模塊、光纖模塊、人機界面、開關電源等組成。收集到的信息遠程傳輸到地面站點和信息收集系統，通過一系列的信息轉換和解碼編程，實現煤礦地下電力監控系統的有效信息傳輸和控制。

2煤礦井下電力監控系統通信協議設計

為了實現煤礦地下電力監測系統的高效信息傳輸，需要編程系統中的信號信息，建立du特的信息信號，采用優質設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，可以為高質量的信息傳輸提供可能。大多數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、驗證字和結束字來實現，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，應使用統一的16進制編碼，以便在傳輸設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，實現網絡之間的相互傳輸。當最終到達管理者的設備時，可以逆向解讀編程和代碼，實現信息的可讀性。校驗字是為了保證監控系統中傳輸設置的信息標準和識別信息，通過校驗碼實現設備內部傳輸。結束碼是信息結束的標志，可以為設備的解釋系統提供基本的信號信息，表明信息傳輸的信號已經結束，為信號解釋提供了便利。

3煤礦井下電力監測系統組態監測系統設計

通過對地下電力監控系統的分析，地下電力監控系統主要依靠網絡傳輸協議向各網站傳輸信息，最終將信息分析提交給系統的操作和管理人員。因此，應設計電力監控網絡，設計符合基本認知的操作系統和傳輸代碼，并應用于實際操作中。

四安科瑞電力監控系統產品介紹及選型

1概述

Acrel-2000Z電力監控系統是安科瑞電氣有限公司根據電力系統自動化和無人值守要求，為35kV及以下電壓等級開發的分層分布式變電站監控管理系統。該系統是一個開放式、網絡化、單元化、組態化的系統，應用于電力自動化技術、計算機技術和信息傳輸技術，集保護、監控、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絡、農村網絡變電站和用戶變電站，可實現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、穩定、經濟運行提供了堅實的保障。

2應用場所

辦公樓（商務辦公、國家辦公樓等）

商業建筑（商場、金融機構建筑等）

旅游建筑(酒店、娛樂場所等)))

科教文衛建筑(文化、教育、科研、醫療衛生、體育建筑)

通信建筑(郵電、通信、廣播、電視、數據中心等))

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系統結構

Acrel-2000Z電力監控系統采用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網絡通信層和現場設備層。網絡組裝方式可為標準網絡結構、光纖星網絡結構和光纖環網絡結構。根據用戶用電規模、用電設備分布和占地面積等信息，綜合考慮網絡組裝方式。

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