談煤礦井下供電設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)

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摘要：電氣設(shè)備對于煤礦生產(chǎn)而言必不可缺，這也就對電網(wǎng)形成一定的依賴性。由于礦井內(nèi)部工作環(huán)境較為惡劣，供電網(wǎng)絡(luò)會受到環(huán)境的影響而產(chǎn)生波動，從而可能會為后期工作人員的維修工作形成一定的制約，甚至還會因電路故障而出現(xiàn)一些安全性問題?；诖?，本文對煤礦井下供電設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦井下；供電設(shè)備；在線監(jiān)控系統(tǒng)；研究對策

引言

煤礦井下環(huán)境較為惡劣，井下的監(jiān)控系統(tǒng)需要配備供電電源，以保證井下突然停電時系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行。但是對于供電質(zhì)量及負(fù)載部位供電技術(shù)的合理性研究涉及較少。因此為了實現(xiàn)井下供電電源的安全、供電質(zhì)量可靠性等指標(biāo)進(jìn)行實時監(jiān)控，本文提出一種新的監(jiān)測方案，吸收并借鑒了地面智能變電站綜合自動化裝置成熟的軟硬件技術(shù)，在線監(jiān)測，確保煤礦安全生產(chǎn)，消除電力隱患。

1電力監(jiān)控系統(tǒng)

電力監(jiān)控系統(tǒng)主要包含以下三個方面：第一，通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)對互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的升級，并在此基礎(chǔ)上對先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行不斷的吸收。第二，對智能設(shè)備之間進(jìn)行有效的互通和連接，主要采取的設(shè)備為信息接口，可以保證所有的電力監(jiān)控設(shè)備能夠隨時使用。第三，建立監(jiān)控體系，主要位于井下變電站內(nèi)部，對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析和有效的操控，從而可以賦予整個煤電內(nèi)部各類設(shè)備以自動化和智能化等特點(diǎn)。

2煤礦供電系統(tǒng)存在的主要問題

2.1無功問題

無功問題對煤礦生產(chǎn)而言極為常見，這主要是因為煤礦生產(chǎn)過程中，異步電機(jī)和變壓器在具體使用過程時所產(chǎn)生的功率較低。隨著這種無功問題的逐漸增加，會使得整個供電系統(tǒng)內(nèi)所承受的壓力較大，所消耗的資源和能源也較高。

2.2電壓問題

煤礦生產(chǎn)環(huán)境的特殊性會導(dǎo)致電力系統(tǒng)內(nèi)部供電線路較為繁雜且交錯，一旦遇到需要功率較強(qiáng)的生產(chǎn)需求時，就會使得整個供電系統(tǒng)內(nèi)部壓強(qiáng)猛然增大，會為線路內(nèi)部帶來較大的壓力，甚至可能會使一些保護(hù)措施的功能和效果逐漸消失，從而極易可能引發(fā)各類安全問題。

2.3無人值守有隱患

當(dāng)供電線路開始運(yùn)行之后，會處在連續(xù)不斷的工作運(yùn)行狀態(tài)中，這時如果不對其進(jìn)行人工的長時間看守和監(jiān)督，就會無法及時的解決出現(xiàn)的問題和困擾，最終限制整個供電企業(yè)的可持續(xù)進(jìn)步。具體情況主要分為三類：第一，供電線路內(nèi)部的開關(guān)必須為人工開啟，沒有較長的線路可以為其進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，一旦維修操作人員展開監(jiān)察工作時，必須利用各項設(shè)備之間的開啟才能形成斷點(diǎn)，以此來符合電力系統(tǒng)操作中的規(guī)范和流程，為操作人員的生命財產(chǎn)安全做出一定的保障。當(dāng)電力設(shè)備開關(guān)關(guān)閉之后，遠(yuǎn)程操作的人員并沒有及時獲取具體的情形，對電器的參數(shù)數(shù)據(jù)也無法進(jìn)行及時的獲取，從而可能無法從根本上對整個電力設(shè)備做出掌控。只有在發(fā)生影響公司利益的安全事故的情況時，才會調(diào)動專業(yè)的人員去查明具體故障的地點(diǎn)，投入一定的時間和精力來使其修復(fù)。第二，由于供電線路內(nèi)部路線的不同而交錯復(fù)雜，會對管理部門的監(jiān)管形成較大的困擾，不同部門對于不同的路線進(jìn)行分部管理，而其規(guī)定的固定算法也有所差異，經(jīng)常會因為數(shù)據(jù)的誤差而產(chǎn)生大面積的停電事故，導(dǎo)致整個煤礦生產(chǎn)流程無法正常運(yùn)行，對企業(yè)損失一定的經(jīng)濟(jì)利益。第三，無人值守對于煤礦供電系統(tǒng)而言，也是一類現(xiàn)存的主要困擾，可能會造成收集數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)之間存在較大的差異，甚至可能會阻隔高新技術(shù)設(shè)備對事實數(shù)據(jù)收集的精準(zhǔn)性。

3煤礦井下供電設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)的研究

3.1井下供電在線監(jiān)控系統(tǒng)方案的制定

煤礦井下供電設(shè)備再進(jìn)行在線監(jiān)控體系的升級和優(yōu)化時，必須遵循以下原則：不斷的對供電設(shè)備進(jìn)行自動化和智能化的升級；對各類數(shù)據(jù)和系統(tǒng)進(jìn)行有效的信息分享，采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備來為其進(jìn)行制定；不斷地引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備，從而可以為整個供電在線監(jiān)控系統(tǒng)提供良好的支撐；對于監(jiān)控的具體設(shè)備而言，必須采取那些具有高新技術(shù)含量的設(shè)備，對那些較為復(fù)雜的設(shè)備要進(jìn)行及時的剔除，而可以節(jié)約一定的生產(chǎn)成本資金。井下供電在線監(jiān)控系統(tǒng)主要包含四個類別:設(shè)備管理層、變電層、地面監(jiān)控和通訊平臺。其中，設(shè)備管理層主要包含對各類信息和數(shù)據(jù)的收集設(shè)備，不僅可以對供電體系內(nèi)事實發(fā)生的信息進(jìn)行及時的整理，還可以提高整個監(jiān)控過程的嚴(yán)格性，并將所監(jiān)控下來的視頻與流程歸檔處理。而井下供電在線監(jiān)控系統(tǒng)通常情況下作為一種遠(yuǎn)程的操控系統(tǒng)而存在，不僅可以對各項參數(shù)進(jìn)行及時的整理和分析，還可以保護(hù)整個供電監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的各項設(shè)備。

3.2監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計

煤礦企業(yè)開展井下工作中時，一旦斷電時間超過10min，就必須啟用應(yīng)急用電，只有這樣才能保持整個井下用電設(shè)備以及工作流程的源源不斷性，這就要求監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計必須對井下內(nèi)部的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理，及時的找出可能會影響后續(xù)安全問題的各類危險因子，然后對其進(jìn)行及時的排除，才能夠保證后續(xù)供電電源的穩(wěn)定性和高質(zhì)量性。在各類電流電路的不斷規(guī)證過程中，可以保障整個系統(tǒng)內(nèi)部按照設(shè)計那方案的步驟和流程來嚴(yán)格開展，甚至可以對所用時間進(jìn)行細(xì)致的劃分，而對于發(fā)生供電電源故障問題時，主要是對信號進(jìn)行有效的采集和整理，然后再結(jié)合以往的實際經(jīng)驗來對其進(jìn)行故障的判斷和選擇，中心管理器對于所發(fā)生的不同故障問題也會顯示出不同的警報信號。

3.3煤礦井下供電無人值守系統(tǒng)平臺的功能

煤礦井下供電無人值守系統(tǒng)平臺的主要功能為以下五點(diǎn)：第一，對井下的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行有效的定位。利用監(jiān)控系統(tǒng)來對整體的用電設(shè)備進(jìn)行適時的監(jiān)控和信息收集。第二，對設(shè)備的使用年限進(jìn)行監(jiān)測?？梢越Y(jié)合故障發(fā)生的概率以及正常運(yùn)作時所產(chǎn)生的電路電流來對其進(jìn)行分析，統(tǒng)計出該用電設(shè)備具體的使用年限。第三，視頻巡檢和音頻聯(lián)動。在技術(shù)手段不斷更新?lián)Q代的大環(huán)境背景下，具有高科技含量的監(jiān)控設(shè)備逐漸應(yīng)用到煤礦井下供電值守平臺中，不僅可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)控設(shè)備操作，還可以利用圖像和虛擬化的信號來對整個信息進(jìn)行智能化的分析和識別，對于可能會發(fā)生危險事故的信號進(jìn)行及時的處理，使整體的收集信號覆蓋于整個用電設(shè)備中，還可以再發(fā)現(xiàn)報警信號之后及時的通知中心管理部門，使得整個措施采取具有較高的意義性。第四，門禁監(jiān)控。門禁系統(tǒng)主要安裝的位置于煤礦井下供電變電所，主要是要求施工人員利用人臉和信息識別來進(jìn)行開鎖，還可以及時的將人像信息收集到中心管理平臺，幫助地面上的管理人員及時準(zhǔn)確的了解地下的信息。第五，對環(huán)境參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的檢測。由于煤礦井下供電系統(tǒng)平臺無人值守，在節(jié)約一定的人力成本資源之后，就需要通過一些其他高科技含量的監(jiān)控設(shè)備來及時準(zhǔn)確的收集變電站內(nèi)部溫度和其他信息的變化，幫助整個系統(tǒng)平臺能夠得到良好的升級，提高煤礦井下供電系統(tǒng)的安全性。

4結(jié)語

總而言之，與煤礦井下提升、通風(fēng)有關(guān)的供電電源具備一類重要性，中斷供電就會造成人員傷亡和重大設(shè)備損壞，所以要求供電電源必須可靠；通信系統(tǒng)和煤化工的供電電源雖然重要性較礦井供電電源次之，但是在現(xiàn)代化生產(chǎn)中也是絕對不能忽視的，同樣應(yīng)當(dāng)在思想上和技術(shù)措施上給予足夠的重視。

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作者：呂保戰(zhàn) 單位：霍州煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司機(jī)電部