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浅谈煤矿井下电力监控系统的应用研究

文章更新时间：2023-04-26　点击量：161

摘要：主要介绍了煤矿地下电力监控系统应用的重要性，简要介绍了煤矿地下电力监控系统的主要原理和基本组成，从爆炸监控单元设计、通信协议设计和配置监控系统设计提出了电力监控系统设计方法，希望为相关从业者提供参考。

关键词：电力监测；煤矿井下；应用；

在矿井下施工时，需要消耗电能进行基本的运行维护和设备运行。因此，煤炭企业应确保地下施工中电力供应系统的安全，并确保施工人员在电力环境中的施工安全。由于煤炭企业的地下电力系统需要依靠复杂的电线网络支撑，并根据使用情况进行内部调整，提供长期稳定的电压和电流，因此需要对地下电力系统进行监控。

一煤矿地下电力监测系统的组成和功能

1煤矿井下电力监测系统的组成

煤矿地下电力监控系统需要依靠复杂的电线输送系统和计算机控制系统，实现网络传输对电力系统的安全控制和监督。煤矿地下电力监测系统主要由地面部分、地下电力监测站和防爆高低压开关组成。地面部分需要使用良好的计算机来确保基本的计算和数据收集，并为监控系统提供实时的信息记录，也需要地面交换机来确保信息的及时传输和翻译，可以将地下传输的信息转换为监控系统内部传输的有效信息，还需要稳定的网络设备，确保监控系统在有效的网络下，实现设备之间的信息传输和信息计算分析，此外，还需要打印机来确保信息的转换和收集。地下站需要通信服务器、供电设备和光端设备，几种设备形成信息收集和传输网络，供电设备提供地下监控系统所需的电力资源，确保各设备的正常运行。监控系统的主要组成部分是防爆高低压开关设备，主要依靠该设备控制电网，主要由通信服务器、防爆箱和断路器组成，可实现电力系统的监控和调整。

2煤矿地下电力监测系统的主要功能

煤矿地下电力监控系统可实现电力系统信息收集，不断更新和记录电力系统模拟、状态和脉冲，收集电力系统信号信息，实现数字信息传输，通过地下站点、地面部分和防爆高低压开关网络有效信息进入监控系统[2]。煤矿地下电力监测系统通过对收集到的信息的解释和分析，可以判断电路的使用状态，并对可能出现的安全问题进行预警分析和数据计算。同时，系统还可以实现数据记录和信息保留功能，将收集到的信息存储在设备的硬盘中，并提供相应的查询支持。监控系统还可以通过记录信息进行电力分析和模拟，将记录中的信息输送到构建模型中，获取相应的预警信息。当设备出现故障和问题时，系统还可以通过自身的信息收集能力和数据存储能力，在存储装置中记录问题时的数据，以便将来进行分析和解释，并通过存储数据的分析提供相应的预警报告。此外，煤矿地下电力监控系统还有一些通信设备，可以实现各站之间的连接，通过将信息传输到操作人员的计算机系统，操作人员可以收到监控系统实时传输的信息数据，根据数据信息判断电力运行状态和地下施工状态，调整监控系统和煤矿设备，确保施工人员和施工设备的安全。煤矿地下电力监测系统可提供及时准确的信息，并为管理人员提供相应的管理权限。管理人员还可以查看以往的错误记录和信息分析报告。该系统还可以为电力系统和监控系统本身提供备用电能，以最大限度地提高应对可能发生的紧急情况的安全保障。

二煤矿地下电力监测系统的构成原理

煤矿地下电力监控系统主要依靠网络信息传输和计算来实现电力监控系统设备之间的连接，并通过计算得到的信息来控制电力系统。防爆高低压开关设备可控制电力系统的开关，收集电力系统中的电压电流信息和应用数据，并通过地下站将信息传输到地面控制点。在此过程中，收集到的信息应不断加工分析，最终将有效可读的信息传输给地面管理操作人员。管理操作人员利用电力监控系统提供的信息分析地下施工情况，指挥下一步操作，控制电力系统和煤矿设备的工作状况。

三煤矿地下电力监测系统的设计与应用

1煤矿井下电力监测系统隔爆监测单元设计

煤矿地下电力监控系统中的地下站点应实现信息的转移和传输，集中地下收集的信息，转化为易于接受的信息传输到地面信息收集处，是监控系统中的重要节点和转换点。地下电力监控系统的各个组成部分和设备只有通过外部电力能源的供电才能正常运行。通过设备中组装的信号传输设备和传输协议，可以构建基本的电力监控系统传输模式。通信设备主要由编程控制器、通信模块、以太网模块、光纤模块、人机界面、开关电源等组成。收集到的信息远程传输到地面站点和信息收集系统，通过一系列的信息转换和解码编程，实现煤矿地下电力监控系统的有效信息传输和控制。

2煤矿井下电力监控系统通信协议设计

为了实现煤矿地下电力监测系统的高效信息传输，需要编程系统中的信号信息，建立du特的信息信号，采用优质设备防止信息误传和泄漏。对信息信号采用du特的编码和解码方法，可以为高质量的信息传输提供可能。大多数信息传输信号通过编程传输，并通过十六进制存储信号信息。其中，信息编码和控制主要通过开始字、地址字、验证字和结束字来实现，信息在编程过程中严格按照计算机语言进行记录和传输。在开始词的开头，应使用统一的16进制编码，以便在传输设备和站点之间识别和确认信息。地址字应采用准确的记录方式，确保信息地址信息的有效传输，并在信息传输过程中不断增加地址位置信息，实现网络之间的相互传输。当最终到达管理者的设备时，可以逆向解读编程和代码，实现信息的可读性。校验字是为了保证监控系统中传输设置的信息标准和识别信息，通过校验码实现设备内部传输。结束码是信息结束的标志，可以为设备的解释系统提供基本的信号信息，表明信息传输的信号已经结束，为信号解释提供了便利。

3煤矿井下电力监测系统组态监测系统设计

通过对地下电力监控系统的分析，地下电力监控系统主要依靠网络传输协议向各网站传输信息，最终将信息分析提交给系统的操作和管理人员。因此，应设计电力监控网络，设计符合基本认知的操作系统和传输代码，并应用于实际操作中。

四安科瑞电力监控系统产品介绍及选型

1概述

Acrel-2000Z电力监控系统是安科瑞电气有限公司根据电力系统自动化和无人值守要求，为35kV及以下电压等级开发的分层分布式变电站监控管理系统。该系统是一个开放式、网络化、单元化、组态化的系统，应用于电力自动化技术、计算机技术和信息传输技术，集保护、监控、控制、通信等多功能于一体。适用于35kV及以下电压等级的城市网络、农村网络变电站和用户变电站，可实现变电站方向的控制和管理，满足变电站无人值守或少人值守的需要，为变电站的安全、稳定、经济运行提供了坚实的保障。

2应用场所

办公楼（商务办公、国家办公楼等）

商业建筑（商场、金融机构建筑等）

旅游建筑(酒店、娱乐场所等)))

科教文卫建筑(文化、教育、科研、医疗卫生、体育建筑)

通信建筑(邮电、通信、广播、电视、数据中心等))

交通建筑(机场、车站、码头建筑等))

建筑（石油、化工、水泥、煤炭、钢铁等）

新能源建筑（光伏、风能等）

3系统结构

Acrel-2000Z电力监控系统采用分层分布式设计，可分为三层：站控管理层、网络通信层和现场设备层。网络组装方式可为标准网络结构、光纤星网络结构和光纤环网络结构。根据用户用电规模、用电设备分布和占地面积等信息，综合考虑网络组装方式。

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