孟馮磊

（兗礦東華重工有限公司煤機裝備制造分公司，山東 濟寧 273500）

隨著能源開采行業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的地面供電系統(tǒng)無法滿足現(xiàn)有礦井的地面安全要求，變壓器與供電線路等長期處于超負荷或老化的狀態(tài)，降低了供電系統(tǒng)的可靠性，控制系統(tǒng)是整個地面供電網(wǎng)絡的管理中心，為礦井的作業(yè)提供系統(tǒng)檢修、故障排查等依據(jù)，綜合自動化控制系統(tǒng)是現(xiàn)代化管理的發(fā)展趨勢，因此實現(xiàn)礦山地面供電系統(tǒng)的綜合自動化設計已經(jīng)成為提高井下安全作業(yè)的重要措施，在地面供電系統(tǒng)中，供電線路的控制是提高礦井安全作業(yè)的關鍵，不斷完善店面供電綜合自動化系統(tǒng)，有利于提高礦井操作的安全性和可靠性，提高經(jīng)濟效益，增強企業(yè)的市場競爭力，加強深入地面供電綜合自動化系統(tǒng)的設計和研究，實現(xiàn)礦山開采操作的安全性和高效性，推動礦企更好的發(fā)展。

1 礦山地面供電綜合自動化系統(tǒng)簡介

目前，我國的礦山開采技術和管理在不斷的完善和創(chuàng)新，已經(jīng)出現(xiàn)基于計算機為基礎的綜合自動化系統(tǒng)，我國目前的供電綜合自動化系統(tǒng)對礦企的安全生產(chǎn)進行實時監(jiān)測，對設備的運行情況、礦井下的溫度瓦斯等監(jiān)測，實現(xiàn)了全自動化的生產(chǎn)和監(jiān)控；我國的礦山領域配電系統(tǒng)多為調度人員實時了解系統(tǒng)運行情況以便提供足夠的信息，管理人員依靠調度指令對系統(tǒng)進行調整，縮短因故障導致的生產(chǎn)停滯等問題，因此通過對供電系統(tǒng)的綜合自動化管理達到了實施監(jiān)控作業(yè)的目的，指導安全生產(chǎn)。地面供電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)是以計算機為基礎與網(wǎng)絡信號傳輸技術相互結合形成的地面供電系統(tǒng)管理平臺，主要通過對地面網(wǎng)絡開關、變壓器工作運行狀態(tài)的實施檢測，方便為管理人員提供參數(shù)；根據(jù)供電網(wǎng)絡提供的電氣信息，排除可能存在的安全隱患，控制地面開關，及時對線路進行檢修和分階段供電等操作。

地面供電系統(tǒng)是一項龐大的系統(tǒng)，需要時刻產(chǎn)生大量的電路信息，在控制系統(tǒng)中建立相關的數(shù)據(jù)庫，對各類信息進行整理匯總，以便管理人員參考；供電控制系統(tǒng)在設計過程中根據(jù)供電的特點和實際情況，合理規(guī)劃供電系統(tǒng)控制，依靠數(shù)據(jù)庫、人工智能、網(wǎng)絡技術及計算機PLC控制技術等軟件技術形成整體的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)自動化控制的目的，促進企業(yè)更好的發(fā)展。

2 地面控制系統(tǒng)的軟件結構

綜合自動化控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)主要由實時數(shù)據(jù)庫、驅動接口和編程語言控制軟件三部分組成，實時數(shù)據(jù)庫主要用來對電路中的各種輸入信息及時反饋和整理，是控制系統(tǒng)中最核心最重要的部分，實時數(shù)據(jù)庫由組態(tài)數(shù)據(jù)庫、事件庫、優(yōu)先級數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫組成，實時數(shù)據(jù)庫的開發(fā)實時控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等軟件支撐而成，在企業(yè)操作過程中，使用實時數(shù)據(jù)庫進行控制系統(tǒng)的監(jiān)控，為企業(yè)的生產(chǎn)管理和調度、數(shù)據(jù)分析及遠程控制等提供更多更重要的數(shù)據(jù)服務和數(shù)據(jù)管理，實時數(shù)據(jù)庫作為企業(yè)信息化的基礎，可以實現(xiàn)實時采集、獲取企業(yè)運行過程中的各種數(shù)據(jù)，滿足企業(yè)對供電系統(tǒng)的管理和監(jiān)控，為企業(yè)自動化管理奠定基礎。

組態(tài)數(shù)據(jù)庫簡稱DSDBS，主要整理和記錄特殊命令的數(shù)據(jù)，及時對特殊數(shù)據(jù)信息進行反饋總結，反饋數(shù)據(jù)的屬性和時間等相關數(shù)據(jù)，組態(tài)數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建的組態(tài)信息數(shù)據(jù)儲存到關系數(shù)據(jù)庫中；事件庫簡稱DEDBS，通常在供電網(wǎng)絡中出現(xiàn)的突發(fā)事件通常由該系統(tǒng)進行保存和處理，具有及時處理和反饋信息，對數(shù)據(jù)進行后期的控制，特別是在電路突發(fā)故障或警報時可以及時處理。優(yōu)先級數(shù)據(jù)庫按照數(shù)據(jù)的優(yōu)先級別劃分，時間度數(shù)越精確數(shù)據(jù)越準確，在進行優(yōu)先級數(shù)據(jù)庫的設計時要保持與整個計算機系統(tǒng)時間的一致性，便于管理者后續(xù)的分析總結。歷史數(shù)據(jù)庫的主要作用是在存儲過去一段時間的數(shù)據(jù)，并可以隨時調動這些數(shù)據(jù)，供管理人員參考，采用歷史數(shù)據(jù)技術，要及時調整計算機硬盤的存儲空間，將數(shù)據(jù)進行壓縮打包防止數(shù)據(jù)存儲不足。內(nèi)存實施數(shù)據(jù)庫是負責整個控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)庫；實時數(shù)據(jù)庫的五個子庫之間相互協(xié)作配合，分工明確，通過數(shù)據(jù)的傳輸實現(xiàn)實時分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和指令發(fā)送等功能。動態(tài)軟件機構系統(tǒng)要實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)庫和其他設備之間的數(shù)據(jù)和通訊，實現(xiàn)監(jiān)控功能，就要依靠功驅動為連接，功驅動系統(tǒng)與實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是相對獨立的，可以同時保障數(shù)據(jù)的可靠和及時。

3 實時數(shù)據(jù)庫和環(huán)網(wǎng)交換機系統(tǒng)

實時數(shù)據(jù)庫作為軟件的核心部分，組態(tài)數(shù)據(jù)庫作為該系統(tǒng)的核心配置，負責記錄收集設備運行的情況，將數(shù)據(jù)進行分析，為數(shù)據(jù)系統(tǒng)的完善提供支撐，組態(tài)軟件的實施數(shù)據(jù)庫為實現(xiàn)設備間的通訊連接，實現(xiàn)資源信息的共享。應用信息化技術，礦山自身建立供電的自動化系統(tǒng)，實時監(jiān)控井上供電系統(tǒng)的情況，實現(xiàn)生產(chǎn)活動的統(tǒng)一安排，降低工人管理存在失誤的可能，實現(xiàn)工作面的自動化控制，提高礦井對供電系統(tǒng)的自動化管理水平。

在礦山地面供電綜合自動化系統(tǒng)的設計過程中，引入環(huán)網(wǎng)交換機設備，采用工業(yè)以太網(wǎng)標準相符的交換機，建立地面供電系統(tǒng)的自動化網(wǎng)絡平臺，設計的平臺只有具有廣泛的輸電范圍、對電流起保護作用、安裝容易和警報準確及時，才能更好的適應礦山地面的作業(yè)環(huán)境。在設計過程中還需要引入綜合接入網(wǎng)關，實現(xiàn)供電系統(tǒng)對電氣設備線路的檢測，完善每個部分的監(jiān)控信息匯總，綜合接入網(wǎng)關的設置還可以改變地面供電系統(tǒng)的封閉狀況，通過建立網(wǎng)絡通訊，實現(xiàn)不同線路之間數(shù)據(jù)的傳輸。

4 礦山地面供電綜合自動化系統(tǒng)的主要硬件設備

綜合接入網(wǎng)關和環(huán)網(wǎng)交換機是控制系統(tǒng)的主要硬件設備，綜合接入網(wǎng)關的主要作用是對地面的供電系統(tǒng)電路或開關等電氣設備繼續(xù)數(shù)據(jù)的檢測和匯總，并將數(shù)據(jù)傳送到管理平臺；環(huán)網(wǎng)交換機是非常重要的硬件設備，具有安裝操作簡便，自動感應報警燈優(yōu)點，與井上供電系統(tǒng)連接，可以實現(xiàn)實時的檢測和自動控制。

實現(xiàn)供電系統(tǒng)自動化控制可以降低各類系統(tǒng)事故的發(fā)生，降低停電范圍，避免大面積的停電事故發(fā)生，防止供電系統(tǒng)出現(xiàn)的事故，礦山供電系統(tǒng)自動化控制可以實現(xiàn)對作業(yè)現(xiàn)場的實時控制盒監(jiān)視，系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)，完成對礦山供電系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)的信息傳遞，在系統(tǒng)配置的狀態(tài)下可以對整個礦山的供電系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的傳輸和控制

5 結語

綜上所述，通過對礦山地面供電系統(tǒng)的設計和改造，一方面提高了礦山安全生產(chǎn)的可靠性，另一方面通過利用綜合自動化控制系統(tǒng)，滿足能源開采業(yè)網(wǎng)絡控制對數(shù)據(jù)的要求，實現(xiàn)地面供電系統(tǒng)的綜合自動化設計是提高礦山安全可靠的重要措施，企業(yè)只有不斷加強對供電系統(tǒng)綜合自動化系統(tǒng)的探究，才能提高礦區(qū)供電操作的安全程度，提高經(jīng)濟和生產(chǎn)效益，推動能源開采產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。