張磊 王海燕 衛(wèi)雷杰

（中煤華晉集團(tuán)有限公司，山西河津 043300）

0.引言

由于能源行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，煤炭企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展取決于原煤成本，降本增效越來(lái)越重要。要實(shí)現(xiàn)煤礦智能化減人、降低原煤成本的目標(biāo)，必須堅(jiān)定不移地推進(jìn)智能化技術(shù)在井下的應(yīng)用。煤礦井下供電系統(tǒng)具有負(fù)載多、戰(zhàn)線長(zhǎng)、面積廣等特點(diǎn)，同時(shí)井下環(huán)境惡劣，影響供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的因素多。為了響應(yīng)井下變電所設(shè)備固定崗位無(wú)人值守、減人提效和機(jī)器代人的變電所建設(shè)目標(biāo)，中煤華晉集團(tuán)華寧公司崖坪煤礦建設(shè)了740智能變電所，利用光纖電流縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)技術(shù)、無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)、YOLOV3深度訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，建立算數(shù)平均值算法、最小二乘法算法和消除奇異值算法，結(jié)合“六遙”功能和手機(jī)App，實(shí)現(xiàn)變電所的遠(yuǎn)程監(jiān)控、無(wú)人值守和智能供電建設(shè)目標(biāo)[1-2]。

1.供電系統(tǒng)簡(jiǎn)介

中煤華晉集團(tuán)華寧公司崖坪煤礦變電所采用兩回路高壓系統(tǒng)雙母線分段運(yùn)行方式，740變電所承擔(dān)礦井井下主要負(fù)荷，一回路進(jìn)線電纜引自地面35kV變電站Ⅰ段10kV 625柜，二回路進(jìn)線引自地面35kV變電站Ⅱ段10kV624柜，分段運(yùn)行。高壓系統(tǒng)共26臺(tái)智能型高壓開(kāi)關(guān)，配套保護(hù)。其中，兩臺(tái)進(jìn)線開(kāi)關(guān)，Ⅰ-8701為一段進(jìn)線開(kāi)關(guān)，Ⅱ-8702為二段進(jìn)線開(kāi)關(guān)，兩臺(tái)母聯(lián)開(kāi)關(guān)分別為8700、8700-1，22臺(tái)出線開(kāi)關(guān)，目前有18臺(tái)在使用，4臺(tái)備用。低壓系統(tǒng)分為2段，通過(guò)兩臺(tái)500kVA變壓器分別為一二段供電。

2.頂層設(shè)計(jì)

本供電系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)和分布式存儲(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，創(chuàng)新性地采用感知層、傳輸層、平臺(tái)層和應(yīng)用層的層級(jí)架構(gòu)，本平臺(tái)可以部署在私有云和公網(wǎng)專有云上，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、安全運(yùn)轉(zhuǎn)與操作分析、設(shè)備動(dòng)態(tài)管理；利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算實(shí)現(xiàn)能效與節(jié)能分析、設(shè)備診斷預(yù)警、高效運(yùn)維等功能的云監(jiān)控、云診斷、云管理、云維護(hù)[3]。供電系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 供電系統(tǒng)架構(gòu)圖

3.關(guān)鍵技術(shù)

3.1 “六遙”技術(shù)

“六遙”包括遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)、遙脈、遙視功能。遙脈裝置通過(guò)采集脈沖量信號(hào)、計(jì)量脈沖數(shù)，并存入Flash RAM，預(yù)防斷電后數(shù)據(jù)的丟失。采用cRc循環(huán)冗余校驗(yàn)，利用RPA32光電隔離模塊的RS-485總線接口與上級(jí)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸通信，增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾的能力，可以有效防止遙脈裝置的內(nèi)部電路受到外界高電壓的干擾信號(hào)而出現(xiàn)故障。同時(shí)，使用高可靠性抗雷擊接口芯片能夠降低線路中產(chǎn)生的瞬時(shí)過(guò)電壓，防止接口電路的損壞，增加通信的可靠性[4]。

遙控裝置是基于礦井智能化萬(wàn)兆環(huán)網(wǎng)的繼電輸出裝置，通過(guò)軟件平臺(tái)系統(tǒng)輸出指令來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控操作。脈沖和自保為繼電器輸出的兩大方式。脈沖型輸出控制方式可實(shí)現(xiàn)繼電器觸點(diǎn)先閉合2s后自動(dòng)斷開(kāi)狀態(tài)，自保持型控制輸出方式可實(shí)現(xiàn)繼電器觸點(diǎn)持續(xù)保持閉合或斷開(kāi)狀態(tài)。

遙測(cè)裝置是基于礦井智能化萬(wàn)兆環(huán)網(wǎng)的模擬量采集裝置，用于采集配電設(shè)備的電壓、電流、功率、溫濕度、壓力、流量等模擬量信號(hào)。遙測(cè)裝置可以同時(shí)采集AC或DC電流信號(hào)，通過(guò)RS-485總線接口與上級(jí)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸通信，并將各類模擬量信號(hào)傳輸至地面。另外，本裝置無(wú)需另配電流變送器直接與ABB和LNS互感器配合。

遙信裝置是基于礦井智能化萬(wàn)兆環(huán)網(wǎng)的開(kāi)關(guān)量采集裝置，通過(guò)采集無(wú)源開(kāi)關(guān)量信號(hào)，可以實(shí)時(shí)采集高低壓配電設(shè)備斷路器小車的位置和通斷狀態(tài)、各種開(kāi)關(guān)量不部件的位置量，以及保護(hù)動(dòng)作信號(hào)等，能記錄存儲(chǔ)32個(gè)事件順序記錄（SOE）信息，實(shí)時(shí)精準(zhǔn)記錄開(kāi)關(guān)量的狀態(tài)以及動(dòng)作時(shí)間。

遙視裝置通過(guò)安裝AI視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)檢修行為、設(shè)備外觀和設(shè)備關(guān)鍵部位動(dòng)作進(jìn)行可視監(jiān)控，并具有聚焦功能，對(duì)算法識(shí)別異常部位進(jìn)行聚焦并報(bào)警，利用運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)算法和Cauchy模型參數(shù)進(jìn)行估計(jì)與維護(hù)，達(dá)到遙視的目的。

遙調(diào)裝置將模擬量和開(kāi)關(guān)量利用井下環(huán)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)中心地面核心交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)地面遠(yuǎn)程調(diào)整設(shè)備參數(shù)。

3.2 防越級(jí)跳閘技術(shù)

建立分層采樣和集中控制的防越級(jí)跳閘系統(tǒng)架構(gòu)，將各類信號(hào)進(jìn)行層級(jí)處理，防越級(jí)跳閘系統(tǒng)架構(gòu)圖，如圖2所示。在遠(yuǎn)端采集設(shè)備開(kāi)關(guān)量信號(hào)和模擬量信號(hào)并進(jìn)行數(shù)字化處理，通過(guò)光纖上傳至供配電設(shè)備的智能綜合保護(hù)測(cè)控裝置。

圖2 煤礦防越級(jí)跳閘系統(tǒng)架構(gòu)

智能綜合保護(hù)測(cè)控裝置通過(guò)計(jì)算比對(duì)采集到的各種信息，判斷線路是否出現(xiàn)故障，是否需要進(jìn)行跳閘動(dòng)作保護(hù)。防越級(jí)跳閘系統(tǒng)架構(gòu)采用3層兩網(wǎng)式架構(gòu)，從圖2中可以看出3層分別是系統(tǒng)工作站組成的站控層，包含各種電氣單元的間隔層，實(shí)現(xiàn)測(cè)控功能的過(guò)程層。兩網(wǎng)分別是過(guò)程層與間隔層之間聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)，以及間隔層與站控層之間聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)。防越級(jí)跳閘系統(tǒng)采用光纖電流縱差技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光纖電流差動(dòng)保護(hù)、瞬時(shí)電流采樣值差動(dòng)保護(hù)、故障分量電流差動(dòng)保護(hù)、光纖電流縱差保護(hù)采樣同步，實(shí)現(xiàn)煤礦供系統(tǒng)的綜合防越級(jí)跳閘。

光纖電流縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)技術(shù)主要基于光纖介質(zhì)以及霍夫電流原理來(lái)實(shí)現(xiàn)，具有傳送質(zhì)量強(qiáng)于抗干擾強(qiáng)度的特點(diǎn)，并且不易衰減。光纖電流縱差保護(hù)原理示意圖，如圖3所示。圖3中KD為差動(dòng)繼電器，在正常狀態(tài)下或者短路點(diǎn)發(fā)生在MN線路之外的K2點(diǎn)或其他點(diǎn)時(shí)，根據(jù)圖中規(guī)定的正方向可以得出，線路中的電流在M側(cè)為正值，在N側(cè)為負(fù)值。M側(cè)和N側(cè)的電流大小相等方向相反，即當(dāng)短路發(fā)生線路內(nèi)部K1點(diǎn)時(shí)，兩側(cè)故障電流均為正方向即為線路中K1處的短路電流值。當(dāng)被保護(hù)線路外部和內(nèi)部分別短路時(shí)，一處的短路電流很大，另一個(gè)幾乎為0，便構(gòu)成了電流縱差保護(hù)。

圖3 電流縱差保護(hù)原理示意圖

相量電流差動(dòng)保護(hù)實(shí)時(shí)響應(yīng)速度慢，瞬時(shí)電流采樣值差動(dòng)保護(hù)是通過(guò)固定判據(jù)形成的差動(dòng)保護(hù)可以大幅度提升其瞬時(shí)響應(yīng)速度。使用瞬時(shí)電流采樣值差動(dòng)保護(hù)采樣，首先對(duì)故障進(jìn)行相應(yīng)判斷，其次兩端的電流采樣瞬時(shí)絕對(duì)值的和需要符合兩種條件：要比整定值大，如公式1所示；要是大大高于兩者之差，如公式2所示。

式中，i1、i2表示的是線路兩端的瞬時(shí)電流采樣值；i0表示的是線路的整定值；K表示系統(tǒng)的制動(dòng)系數(shù)。

當(dāng)線路正常工作運(yùn)行時(shí)，線路中的電流瞬時(shí)值不斷變化著，通過(guò)相應(yīng)的判斷依據(jù)可實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作靈敏度效果由采樣周期決定。不同的采樣周期效果不同。

假設(shè)有一輸電線，其線路兩端的電流分別是i1=A×sin(ωt)和i2=Asin(ωt-Δθ)，并且他們之間的相位差為Δθ=π/180，按照公式2就能夠得到動(dòng)作電流公式，如公式3所示；制動(dòng)電流公式，如公式4所示。

式中，ω表示角頻率；A表示的是整定值；K表示制動(dòng)系數(shù)。

當(dāng)分析半個(gè)周期內(nèi)的差動(dòng)保護(hù)性能時(shí)，時(shí)間和采樣角度都會(huì)影響到制動(dòng)作用。其保護(hù)效果十分接近常規(guī)量的電流差動(dòng)保護(hù)制動(dòng)公式，如公式5所示。

當(dāng)采樣的判斷依據(jù)超過(guò)90°時(shí)，就可以在最佳的采樣角度45°采集到瞬時(shí)電流，不然就不能確保制動(dòng)效果和差動(dòng)保護(hù)的常規(guī)狀態(tài)相一致，某些采樣進(jìn)行制動(dòng)之后會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。如果在越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)中，其一個(gè)周期要進(jìn)行N次采樣，那么采樣點(diǎn)數(shù)S就要符合公式6。

3.3 供電監(jiān)控體系

設(shè)計(jì)一套信息智能采集板，安裝在高壓隔爆型配電開(kāi)關(guān)中，智能采集板與高壓開(kāi)關(guān)原有的繼電保護(hù)裝置的獨(dú)立運(yùn)行，互不影響。智能信息采集板負(fù)責(zé)采集監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)的電壓、電流、功率、內(nèi)腔的溫濕度，并將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)電力監(jiān)控分站傳輸至地面控制上位機(jī)站。信息智能采集板通過(guò)控制上位機(jī)站可以對(duì)高壓隔爆型配電開(kāi)關(guān)電壓、電流、短路、過(guò)載等保護(hù)進(jìn)行整定，遠(yuǎn)程對(duì)高壓開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制。信息智能采集板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，如圖4所示。

圖4 信息智能采集板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)通過(guò)各類傳感器采集供電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，利用算數(shù)平均值、最小二乘法和消除奇異值法有效減小干擾造成數(shù)據(jù)偏大或偏小的情況，實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的有效監(jiān)控。

3.4 AI視頻融合供電系統(tǒng)

雖然傳統(tǒng)的跟蹤算法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)井下變電所人員位置的檢測(cè)跟蹤定位，但受外部環(huán)境、粉塵、燈光等諸多外在環(huán)境的影響，無(wú)法提取到完整的有效特征。人的面部特征、膚色、姿態(tài)等也會(huì)受衣服遮擋、光線的影響難以捕捉到具體特征，效果不佳。除此之外，傳統(tǒng)的生成類跟蹤算法對(duì)于初始幀或檢測(cè)到的目標(biāo)準(zhǔn)確性要求較高，此類方法的效果在準(zhǔn)確性上誤差較大。尤其在煤礦井下中央變電所、水泵房等要害場(chǎng)所，更需要精確的人員準(zhǔn)確檢測(cè)、跟蹤，以預(yù)防事故發(fā)生，保證安全生產(chǎn)。而采用深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)可以更好地滿足這些特定的場(chǎng)景需求。深度學(xué)習(xí)YOLOv3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，如圖5所示[5]。

圖5 YOLOv3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

利用YOLOv3網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行5次采樣（即32倍降采樣）來(lái)實(shí)現(xiàn)要害場(chǎng)所人物圖像的特征提取，并將不同層提取的特征疊加，獲得的740變電所監(jiān)控視頻為超高清畫(huà)質(zhì)，像素分辨率為1920×1080，但 Darknet53 網(wǎng)絡(luò)本身網(wǎng)絡(luò)深度深、層數(shù)多，大尺寸的圖像送入網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，會(huì)使網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練緩慢，收斂較慢，故需對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。為保證畫(huà)面清晰度與訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)處理速度，利用OpenCV中resize函數(shù)功能，將原視頻縮放至856×480尺寸后截取視頻。對(duì)于模型在測(cè)試集上的結(jié)果可以通過(guò)P-R曲線進(jìn)行形象展示和分析，在有225張圖片的測(cè)試集下，每張圖片對(duì)應(yīng)于一個(gè)精確率和召回率，得到最終的P-R曲線，其AP值表示為藍(lán)線下方面積，為97.78%。測(cè)試集的P-R曲線，如圖6所示。

圖6 測(cè)試集P-R曲線圖

同樣的檢測(cè)模型的多尺度訓(xùn)練效果，其置信度分?jǐn)?shù)從左到右分別為1.00、0.89和0.95，代表礦工在直立、彎腰以及下蹲時(shí)不同姿勢(shì)的檢測(cè)?？梢钥闯瞿Ｐ驮诙喑叨燃靶∧繕?biāo)檢測(cè)的工況下置信度分?jǐn)?shù)在0.85以上；在有粉塵、不同光照等外界因素干擾的工況下，置信度分?jǐn)?shù)降低，保持在0.5以上，高于設(shè)定的0.25。實(shí)現(xiàn)滯留跟蹤判別、越界跟蹤判別和操作情況判別。

4.系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

4.1 設(shè)備選型

740智能變電所選用PJG770A-10Y型礦用隔爆兼本質(zhì)安全型永磁機(jī)構(gòu)高壓真空配電裝置（630A進(jìn)線柜）2臺(tái)、PJG770A-10Y型礦用隔爆兼本質(zhì)安全型永磁機(jī)構(gòu)高壓真空配電裝置（雙母聯(lián)開(kāi)關(guān)柜）2臺(tái)、PJG770A-10Y型礦用隔爆兼本質(zhì)安全型永磁機(jī)構(gòu)高壓真空配電裝（400A饋出線柜）22臺(tái)、KBSG-500/10型礦用隔爆型干式變壓器2臺(tái)。

4.2 實(shí)現(xiàn)功能

（1）建設(shè)無(wú)人值守變電所遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)（如圖7所示）。實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)集中管理和“六遙”功能，完成變電所供電設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集上傳、設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視、遠(yuǎn)程集中控制，存儲(chǔ)、查詢和統(tǒng)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障預(yù)警診斷、歷史曲線、報(bào)表、打印輸出、故障定位、故障錄波、電纜絕緣實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)自動(dòng)識(shí)別、一鍵式快速恢復(fù)供電等管理功能，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)高效安全運(yùn)行、無(wú)人值守，提高管理水平[6]。

圖7 遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)

（2）建設(shè)計(jì)量系統(tǒng)。高壓保護(hù)器計(jì)量精度不低于0.5S級(jí)，實(shí)現(xiàn)電能消耗量的自動(dòng)抄表記錄以及峰平谷3個(gè)階段分時(shí)計(jì)量，可提供各單位、各設(shè)備任何時(shí)間段內(nèi)的電能消耗統(tǒng)計(jì)情況，自動(dòng)生成多種形式報(bào)表。

（3）建設(shè)防越級(jí)跳閘系統(tǒng)。該系統(tǒng)可提高供電系統(tǒng)的供電可靠性。

（4）建設(shè)高壓精準(zhǔn)漏電保護(hù)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)井下高壓供電系統(tǒng)的診斷信號(hào)法漏電保護(hù)功能，漏電保護(hù)方式不受電網(wǎng)運(yùn)行方式影響，徹底解決井下高壓漏電保護(hù)亂跳、誤跳、選擇性不準(zhǔn)確的問(wèn)題。

（5）建設(shè)變電所工況環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)變電所溫度、煙霧監(jiān)控，與電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)防聯(lián)動(dòng)，對(duì)異常情況進(jìn)行報(bào)警。

（6）建設(shè)變電所音、視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)ψ冸娝鶡o(wú)盲點(diǎn)視頻監(jiān)控，并對(duì)異常情況進(jìn)行報(bào)警；能夠與電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)防聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心與井下各變電所之間的音、視頻聯(lián)動(dòng)。

（7）建設(shè)智能門(mén)禁管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有變電所無(wú)人值守后的門(mén)禁管理功能，以及要害區(qū)域人員的出入管理及告警聯(lián)動(dòng)功能[7]。

（8）實(shí)現(xiàn)高壓開(kāi)關(guān)斷路器觸頭溫度監(jiān)測(cè)和電纜終端接頭溫度監(jiān)測(cè)，具有超溫預(yù)警和溫度傳感器故障自動(dòng)預(yù)警等功能，以及供電系統(tǒng)的手機(jī)App管理功能、系統(tǒng)廠家遠(yuǎn)程云服務(wù)、云維護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，定期對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行巡檢，給出電網(wǎng)運(yùn)行的合理化建議[8]。

4.3 先進(jìn)性

（1）母聯(lián)采用銅母排整體連接，如圖8所示。簡(jiǎn)化了母線連接電纜及電纜頭制作，提高了母線載流量、安全性。

圖8 銅母排整體連接

（2）配置動(dòng)靜觸頭音、視頻實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和觸頭無(wú)線測(cè)溫裝置，如圖9所示。受強(qiáng)電磁、高壓絕緣等級(jí)、開(kāi)關(guān)內(nèi)部空間等限制，無(wú)線測(cè)溫裝置采用LoRa進(jìn)行高壓開(kāi)關(guān)腔內(nèi)的溫度信號(hào)傳輸，測(cè)溫傳感器固定在高壓設(shè)備內(nèi)腔上，與接收設(shè)備無(wú)線傳輸，將徹底解決高壓設(shè)備關(guān)鍵點(diǎn)運(yùn)行溫度實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)難的問(wèn)題。

圖9 動(dòng)靜觸頭視頻監(jiān)控

（3）齊全、可靠的“五防”功能，可避免操作失誤潛在的風(fēng)險(xiǎn)。所有蓋板和門(mén)帶有電磁閉鎖功能，手車處于工作位置時(shí)蓋板和門(mén)無(wú)法打開(kāi)，手車處于檢修位置時(shí)蓋板和門(mén)才能打開(kāi)，防止人員誤帶電開(kāi)蓋。具有接地刀閘閉鎖功能，當(dāng)接地刀閘處于分閘位置時(shí)斷路器才能從試驗(yàn)或斷開(kāi)位置移至工作位置，當(dāng)斷路器手車處于試驗(yàn)或斷開(kāi)位置時(shí)接地刀閘才能進(jìn)行合閘操作，這樣實(shí)現(xiàn)了防止帶電誤合接地刀閘及防止刀閘處于閉合位置時(shí)關(guān)合斷路器。及接地刀閘處于合閘位置時(shí)后蓋和前門(mén)可以打開(kāi)，處于分閘位置時(shí)后蓋和前門(mén)無(wú)法打開(kāi)。

（4）具有防越級(jí)跳閘、選擇性漏電保護(hù)、電纜絕緣實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警功能。

（5）可在地面遠(yuǎn)程分合斷路器、接地刀閘和遠(yuǎn)程進(jìn)退斷路器小車。智能開(kāi)關(guān)綜合控制器能實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)手車的控制和保護(hù)，具有遠(yuǎn)方和就地兩種操作模式。控制模塊包含過(guò)流保護(hù)、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制等功能。過(guò)流保護(hù)則能根據(jù)底盤(pán)車動(dòng)作特性設(shè)定保護(hù)電流值，當(dāng)電動(dòng)手車驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)受阻、搖入工作位置及搖出工作位置出現(xiàn)卡死等工況達(dá)到保護(hù)條件時(shí)，立即對(duì)電機(jī)制動(dòng)，并逆向驅(qū)動(dòng)電機(jī)解除悶車卡死現(xiàn)象，并且不影響底盤(pán)車手動(dòng)搖進(jìn)工作位置。控制模塊可實(shí)現(xiàn)對(duì)接地刀電動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制和保護(hù)，控制器可在電動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)接地刀運(yùn)轉(zhuǎn)受阻（如安裝不到位或機(jī)構(gòu)卡死）達(dá)到保護(hù)條件時(shí)立即對(duì)電機(jī)制動(dòng)，并逆向驅(qū)動(dòng)電機(jī)解除悶車卡死狀態(tài)。

（6）全面實(shí)現(xiàn)手機(jī)App終端監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)變電所供電系統(tǒng)無(wú)人值守，保障供電系統(tǒng)高效可靠運(yùn)行。

5.結(jié)論

（1）通過(guò)建設(shè)740智能變電所提高了中煤華晉集團(tuán)華寧公司崖坪煤礦井下供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

（2）利用數(shù)字化通信、完善的綜合保護(hù)、遠(yuǎn)程操控和遠(yuǎn)程音視頻功能、觸頭在線無(wú)線測(cè)溫、開(kāi)關(guān)柜內(nèi)音視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)柜斷路器手車進(jìn)出、高壓接地刀分合閘操控、檢修接地保護(hù)裝置、安全五防閉鎖等設(shè)備功能達(dá)到井下變電所無(wú)人值守的基礎(chǔ)硬件要求。

（3）利用光纖電流縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)防越級(jí)跳閘，構(gòu)建供電系統(tǒng)體系，利用算數(shù)平均值、最小二乘法和消除奇異值法有效減少干擾，實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的有效監(jiān)控。

（4）通過(guò)AI攝像儀利用YOLOv3網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行特征提取并進(jìn)行訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)變電所人員操作流程的智能識(shí)別。建設(shè)“遠(yuǎn)程監(jiān)控為主，人工巡查為輔”的新型智能變電所，開(kāi)創(chuàng)了井下變電所的智能化建設(shè)先河[9]。