廖志偉 曹培榮

（中國(guó)神華神東煤炭集團(tuán)，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000）

煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)研究

廖志偉 曹培榮

（中國(guó)神華神東煤炭集團(tuán)，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000）

近年來，我國(guó)的煤礦井下事故發(fā)生的頻率有所降低，使得很多煤礦獲得了較好的生產(chǎn)效益。而煤礦井下的安全性有所提高，與人們對(duì)井下供電設(shè)備監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的研究不無聯(lián)系。實(shí)際上，井下一旦出現(xiàn)供電故障，不僅會(huì)降低煤礦的生產(chǎn)效率，還很可能導(dǎo)致惡性安全事故的發(fā)生。因此，本文從煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和研究現(xiàn)狀方面對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了研究，從而對(duì)其未來的發(fā)展進(jìn)行了初步探究。

煤礦井下 供電設(shè)備監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng) 研究

0 引言

過去的一段時(shí)間內(nèi)，煤礦井下常會(huì)出現(xiàn)供電設(shè)備無故跳閘和無法及時(shí)恢復(fù)供電的現(xiàn)象。而由電氣設(shè)備故障造成的供電系統(tǒng)不穩(wěn)，也經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致一些惡性事故的發(fā)生。然而，隨著人們對(duì)煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)研究的加深，井下供電也逐步得到了改善，從而為煤礦企業(yè)員工的生命財(cái)產(chǎn)安全提供了保障，進(jìn)而為煤礦企業(yè)帶來了更多利潤(rùn)。因此，研究煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展未來，對(duì)于促進(jìn)煤礦企業(yè)的發(fā)展有著一定的意義。

1 煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

就現(xiàn)階段而言，大部分煤礦井下供電設(shè)備的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)都由三大部分組成，既地面監(jiān)控站、井下測(cè)控站和高開綜合保護(hù)器。其中，地面監(jiān)控站是整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控中心，可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，并且可以完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)的測(cè)量、分析和統(tǒng)計(jì)。而高開綜合保護(hù)器是用來進(jìn)行井下防爆開關(guān)保護(hù)和控制的裝置。再者，井下測(cè)控站則主要負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)的收集和轉(zhuǎn)發(fā)，并通過光纖和太網(wǎng)與監(jiān)控中心完成通信。所以，從信息傳遞的角度來看，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也可以被劃分成監(jiān)測(cè)與保護(hù)裝置、通信傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心三個(gè)部分，而這三個(gè)部分則由相應(yīng)的裝置和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。

1.2 系統(tǒng)功能

煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用功能有很多，而主要的功能則由供電設(shè)備的檢測(cè)功能、電器設(shè)施的管理功能、預(yù)先報(bào)警功能和綜合查詢功能而組成。首先，系統(tǒng)可以對(duì)井下的供電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并顯示出設(shè)備的詳細(xì)接線圖。同時(shí)，系統(tǒng)可以對(duì)供電設(shè)備組成的電網(wǎng)進(jìn)行相關(guān)參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和檢測(cè)［1］。而其中，不僅設(shè)備的電流、功率等參數(shù)能被系統(tǒng)顯示出來，開關(guān)的分合狀態(tài)也能被檢測(cè)出來。其次，系統(tǒng)可以對(duì)井下所有電氣設(shè)施進(jìn)行管理。具體來說，就是管理者可以通過系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果，利用漏電實(shí)驗(yàn)和控制分合開關(guān)閘，對(duì)需要保護(hù)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。所以，利用系統(tǒng)進(jìn)行供電設(shè)備的管理，可以實(shí)現(xiàn)井下電網(wǎng)系統(tǒng)無需人員看守。而在井下發(fā)生供電故障的情況下，管理者則可以利用系統(tǒng)的復(fù)電程序來恢復(fù)供電。再者，系統(tǒng)還可以通過設(shè)置供電電網(wǎng)和設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的上下限，來完成供電故障的優(yōu)先預(yù)警。而這樣一來，管理者就可以根據(jù)系統(tǒng)提示的可能發(fā)生故障的位置進(jìn)行檢修，從而預(yù)防供電事故的發(fā)生。另外，系統(tǒng)還可以提供綜合查詢的功能，從而使管理者利用系統(tǒng)進(jìn)行井下供電設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)和圖表的綜合查詢。

2 煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

就目前來看，經(jīng)過了一段時(shí)間的發(fā)展，我國(guó)煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控裝置、系統(tǒng)軟件和通信方面都取得了一定的改進(jìn)。首先，隨著DSP等數(shù)字科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)今的井下漏電保護(hù)裝置已經(jīng)具有了通信的功能。而這一功能的實(shí)現(xiàn)，使得系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行井下漏電和絕緣變化情況的監(jiān)控和檢測(cè)［2］。同時(shí)，隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的智能開關(guān)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、電壓等信號(hào)的采集，從而幫助系統(tǒng)完成對(duì)每個(gè)井下開關(guān)的監(jiān)測(cè)和管理工作。其次，隨著人們對(duì)軟件開發(fā)的加深，現(xiàn)今的系統(tǒng)軟件不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)分析，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)處理，進(jìn)而使得系統(tǒng)整體的處理功能得到了加強(qiáng)。同時(shí)，系統(tǒng)的監(jiān)控操作軟件也得到了改進(jìn)，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的人性化和智能化操作。再者，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，組成系統(tǒng)的多種綜合保護(hù)器的通信方式已經(jīng)相對(duì)統(tǒng)一，從而使得系統(tǒng)的信息傳輸更加迅速和完整，進(jìn)而完善了系統(tǒng)的通信功能。

3 煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的未來發(fā)展

從煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀可以看出，系統(tǒng)的各方面功能已經(jīng)得到了進(jìn)一步的改進(jìn)。但是，在放越級(jí)跳閘和故障診斷等方面，系統(tǒng)還存在著一定的缺陷。所以，隨著系統(tǒng)智能化程度的加深，將來的煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)功能將會(huì)得到進(jìn)一步的完善。一方面，在防越級(jí)跳閘方面，人們已經(jīng)制定了縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)方案和通信級(jí)聯(lián)閉鎖方案等多種方案，而不同的方案則有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)［3］。所以，隨著人們對(duì)這些方案的深入研究，系統(tǒng)在防越級(jí)跳閘方面的問題終將會(huì)被解決。另一方面，在故障診斷方面，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和粗糙集理論等多種理論已經(jīng)得到了應(yīng)用。所以，隨著人們對(duì)故障監(jiān)控信息的不斷研究，未來的系統(tǒng)在故障診斷方面的功能將越加強(qiáng)大。因此，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)必將取得較好的發(fā)展前景，從而為促進(jìn)煤礦企業(yè)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

4 結(jié)論

總而言之，就現(xiàn)階段來看，我國(guó)的煤礦井下供電設(shè)備的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)具有了多種功能，并且隨著系統(tǒng)的不斷發(fā)展，這些功能也在不斷的完善。所以，隨著煤礦井下供電設(shè)備監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的完善，我國(guó)煤礦企業(yè)的井下運(yùn)作會(huì)更加安全，從而為人民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供更多的保障，進(jìn)而為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出一份貢獻(xiàn)。

［1］郭學(xué)功.煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)［J］.煤礦機(jī)械，2014，10（35）：108-120.

［2］李春亮，葛麗俊.基于煤礦井下供電電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的研究［J］.硅谷，2012，18（01）：118.

［3］劉建甫，駱瑞松.煤礦井下供電實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在某礦的應(yīng)用［J］.工礦自動(dòng)化，2011，08（01）：175-177.