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淺談電能計量管理系統(tǒng)在煤礦上的應用

文章更新時間：2023-04-26　點擊量：617

摘要：隨著煤礦供電系統(tǒng)管控一體化的發(fā)展，提出了基于礦井光纖網(wǎng)絡的煤礦電參數(shù)計量系統(tǒng)，實現(xiàn)各種開關和電力設備的高精度計量；遠程實時監(jiān)控各種電參數(shù)；遠程抄表；遠程監(jiān)控關鍵電氣設備的運行狀況，提高煤炭生產電力管理的自動化水平，促進煤礦的智能化進程。

關鍵詞：管控一體化；高精度計量；遠程實時監(jiān)控；遠程抄表；

一煤礦電能計量系統(tǒng)現(xiàn)狀

目前，國內許多企業(yè)致力于煤礦電能監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)。目前大致可分為有線傳輸和無線傳輸兩類。

1井上變電所系統(tǒng)

井上變電站電能抄表系統(tǒng)由于不涉及安全防爆和線路局限性，現(xiàn)在相對容易實現(xiàn)。組網(wǎng)方式有兩種：有線傳輸和無線傳輸。由于電纜的限制，有線傳輸在許多場合都受到限制，無線傳輸是大多數(shù)系統(tǒng)的推薦方式。

2井下變電所系統(tǒng)

地下變電站系統(tǒng)普遍存在距離分散、防爆要求高、通信信號有限、施工困難等現(xiàn)狀，導致實現(xiàn)電能監(jiān)控系統(tǒng)的方式較少，產品單一。目前主要有礦用防爆電表箱組成的電度計量方法。

二傳統(tǒng)計量方法存在的問題

目前，我國煤礦生產用電的計量管理手段還不夠完善。許多煤礦仍采用傳統(tǒng)的機械或電子電能表進行電能計量。每天都有專人按照統(tǒng)一格式定期抄寫各種線路和主變電站的電能數(shù)據(jù)，特別是在地下，電能的統(tǒng)計分析管理滯后繁瑣。

目前，許多煤礦的粗略測量造成了許多問題。

1不能準確測量各用戶的用電情況，有效控制成本，造成浪費。

2人工抄表需要的人多，工作效率低。

3數(shù)據(jù)處理、報表打印工作量大，效率低，容易出錯。

4系統(tǒng)組成相對落后，設備過于分散，安裝不方便。

5設備落后，不能滿足當前煤礦數(shù)字化、信息化建設發(fā)展的需要。

三煤礦電參數(shù)計量系統(tǒng)由礦井光纖網(wǎng)絡組成

目前，每個煤礦都有一個覆蓋整個礦井的工業(yè)光纖網(wǎng)絡。因此，借助現(xiàn)有通信網(wǎng)絡，采用先進的智能電源測量技術、數(shù)據(jù)庫技術、光纖網(wǎng)絡通信技術，對全礦用電設備進行遠程集中監(jiān)控，實現(xiàn)各種開關和電源設備的高精度計量；各種電源參數(shù)的遠程實時監(jiān)控；遠程抄表；遠程監(jiān)控關鍵電氣設備的運行狀態(tài)；自動生成各種報告，共享所有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，使管理者能夠詳細直觀地掌握整個供電區(qū)域的設備用電狀況和電力負荷分布，為電力管理提供決策參考。電力數(shù)據(jù)通過內部網(wǎng)絡實時發(fā)布，提高煤炭生產用電管理的自動化水平，實現(xiàn)管控一體化，促進煤礦智能化。圖1為系統(tǒng)網(wǎng)絡圖。

圖1.png

圖1為系統(tǒng)網(wǎng)絡圖

四電力計量自動抄表各部分介紹

1前端采集子系統(tǒng)

多路電參數(shù)計量箱顯示箱作為各配電點的數(shù)據(jù)集中采集設備，主要由嵌入式工業(yè)控制器、工業(yè)開關電源、工業(yè)以太網(wǎng)交換機等組成。前門配有鍵盤鼠標和windowsCE7.0操作系統(tǒng)作為操作平臺，操作簡單。多路電參數(shù)計量箱顯示箱負責電源數(shù)據(jù)采集和本地集中顯示的重要任務。數(shù)據(jù)信號通過以太網(wǎng)接口輸出發(fā)送到地面服務器。

2通信系統(tǒng)

對于通信子系統(tǒng)，它是將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行牡耐ǖ馈Ｔ撓到y(tǒng)充分利用煤礦現(xiàn)有的工業(yè)光纖網(wǎng)絡。對于光纖通信，具有頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離長、抗干擾性強等特點，無需重復敷設通信電纜。

4中心處理子系統(tǒng)(數(shù)據(jù)服務器)

中心處理子系統(tǒng)主要由中心處理工作站和相應的軟件組成，是整個電能計量自動抄表系統(tǒng)的上層。所有支路的電力信息都通過信道收集到這里。管理人員利用軟件對數(shù)據(jù)進行總結和分析，并做出相應的電力管理決策。

4配套設施

數(shù)據(jù)采集模塊：KBDX-3模塊是專門針對煤礦供電設備特點開發(fā)的智能三相電參數(shù)綜合采集模塊，可準確測量輸出三相電壓、三相電流、功耗等數(shù)十個電力參數(shù)，是電測行業(yè)功能齊全的智能采集模塊。該系統(tǒng)采用KBDX-2模塊作為底層數(shù)據(jù)信號采集設備。

五電力計量自動抄表各部分介紹

本計量系統(tǒng)的顯著特點：

1采用先進的智能電量測量技術、現(xiàn)場總線通信技術、光纖網(wǎng)絡通信技術、數(shù)據(jù)庫技術，對礦山電氣設備進行遠程集中監(jiān)控，實現(xiàn)各種開關和大型設備的高精度自動測量；遠程實時監(jiān)控地下電氣參數(shù)；遠程抄表；遠程監(jiān)控關鍵電氣設備的運行情況；自動生成各種報告，共享所有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，使管理者能夠詳細直觀地掌握整個供電區(qū)域的設備電力狀況和電力負荷分布，為電力管理提供決策參考。利用現(xiàn)有的地面辦公網(wǎng)絡，顯著提高了煤炭生產用電管理的自動化水平。

2采用工業(yè)配置軟件開發(fā)監(jiān)控軟件，實現(xiàn)設備的遠程監(jiān)控，可通過圖紙、表、曲線等方式進行數(shù)據(jù)顯示和分析。該軟件支持EXCEL（電子表）的數(shù)據(jù)報表輸出。利用EXCEL強大的數(shù)據(jù)報表處理功能，可以快速處理每月的電力數(shù)據(jù)統(tǒng)計和報表輸出，避免了繁瑣的井抄表和數(shù)據(jù)手動輸入，顯著提高了辦公效率。（并消除了人工抄表中的不確定性）。

3一個地下計量箱可以替代多個(3-32)老式隔爆電度表箱，成倍減少了設備在室內的占地空間，不需要與饋電開關連接主電路電纜，大大節(jié)省了設備與電纜連接的投資，減少了電氣設備的失爆點和故障點。是老式隔爆電度表箱的更新產品。

4采用自主研發(fā)的智能電參數(shù)據(jù)采集模塊取代傳統(tǒng)電度表，大大提高了采集精度(0.2級)。

5井下計量箱采用10.4英寸真彩寬屏工控機為設備提供信息查詢和參數(shù)設置，配備du特的鼠標鍵盤，windowsCE操作系統(tǒng)作為操作平臺，實現(xiàn)人機對話。

6可實時測量各支路的累計電量、三相電流、真有效值、功率、功率因數(shù)和峰值電流。

六安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案

1概述

用戶端消耗整個電網(wǎng)80%的電能，用戶端智能用電管理對用戶可靠、安全、節(jié)約用電具有重要意義。構建智能用電服務體系，全面推進用戶端智能儀表、智能用電管理終端等設備用電管理解決方案，實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向良性互動。用戶端急需解決的研究內容主要包括:先進的計算機、智能建筑、智能電器、增值服務、客戶用電管理系統(tǒng)、需求側管理等。

通過對用戶端用電情況的細分和統(tǒng)計，安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各種用電消耗情況，便于找出高能耗點或不合理的能耗習慣，有效節(jié)約用電，為用戶進一步節(jié)能改造或設備升級提供準確的數(shù)據(jù)支持。

2應用場所

（1）辦公建筑(商務辦公、大型公共建筑等)

（2）商業(yè)建筑（商場、金融機構建筑等）

（3）旅游建筑(酒店、娛樂場所等)

（4）科教文衛(wèi)建筑（文化、教育、科研、醫(yī)療衛(wèi)生、體育建筑等）

（5）通信建筑(郵電、通信、廣播、電視、數(shù)據(jù)中心等)

（6）交通建筑（機場、車站、碼頭建筑等）

3系統(tǒng)結構

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