談煤礦井下供電設備在線監控系統

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摘要：電氣設備對于煤礦生產而言必不可缺，這也就對電網形成一定的依賴性。由于礦井內部工作環境較為惡劣，供電網絡會受到環境的影響而產生波動，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一些安全性問題。基于此，本文對煤礦井下供電設備在線監控系統進行研究，以供參考。

關鍵詞：煤礦井下；供電設備；在線監控系統；研究對策

引言

煤礦井下環境較為惡劣，井下的監控系統需要配備供電電源，以保證井下突然停電時系統的安全正常運行。但是對于供電質量及負載部位供電技術的合理性研究涉及較少。因此為了實現井下供電電源的安全、供電質量可靠性等指標進行實時監控，本文提出一種新的監測方案，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，在線監測，確保煤礦安全生產，消除電力隱患。

1電力監控系統

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

2煤礦供電系統存在的主要問題

2.1無功問題

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

2.2電壓問題

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

2.3無人值守有隱患

當供電線路開始運行之后，會處在連續不斷的工作運行狀態中，這時如果不對其進行人工的長時間看守和監督，就會無法及時的解決出現的問題和困擾，最終限制整個供電企業的可持續進步。具體情況主要分為三類：第一，供電線路內部的開關必須為人工開啟，沒有較長的線路可以為其進行遠程操控，一旦維修操作人員展開監察工作時，必須利用各項設備之間的開啟才能形成斷點，以此來符合電力系統操作中的規范和流程，為操作人員的生命財產安全做出一定的保障。當電力設備開關關閉之后，遠程操作的人員并沒有及時獲取具體的情形，對電器的參數數據也無法進行及時的獲取，從而可能無法從根本上對整個電力設備做出掌控。只有在發生影響公司利益的安全事故的情況時，才會調動專業的人員去查明具體故障的地點，投入一定的時間和精力來使其修復。第二，由于供電線路內部路線的不同而交錯復雜，會對管理部門的監管形成較大的困擾，不同部門對于不同的路線進行分部管理，而其規定的固定算法也有所差異，經常會因為數據的誤差而產生大面積的停電事故，導致整個煤礦生產流程無法正常運行，對企業損失一定的經濟利益。第三，無人值守對于煤礦供電系統而言，也是一類現存的主要困擾，可能會造成收集數據與實際數據之間存在較大的差異，甚至可能會阻隔高新技術設備對事實數據收集的精準性。

3煤礦井下供電設備在線監控系統的研究

3.1井下供電在線監控系統方案的制定

煤礦井下供電設備再進行在線監控體系的升級和優化時，必須遵循以下原則：不斷的對供電設備進行自動化和智能化的升級；對各類數據和系統進行有效的信息分享，采用統一的標準化設備來為其進行制定；不斷地引進先進的科學技術和設備，從而可以為整個供電在線監控系統提供良好的支撐；對于監控的具體設備而言，必須采取那些具有高新技術含量的設備，對那些較為復雜的設備要進行及時的剔除，而可以節約一定的生產成本資金。井下供電在線監控系統主要包含四個類別:設備管理層、變電層、地面監控和通訊平臺。其中，設備管理層主要包含對各類信息和數據的收集設備，不僅可以對供電體系內事實發生的信息進行及時的整理，還可以提高整個監控過程的嚴格性，并將所監控下來的視頻與流程歸檔處理。而井下供電在線監控系統通常情況下作為一種遠程的操控系統而存在，不僅可以對各項參數進行及時的整理和分析，還可以保護整個供電監控系統內的各項設備。

3.2監控系統軟件設計

煤礦企業開展井下工作中時，一旦斷電時間超過10min，就必須啟用應急用電，只有這樣才能保持整個井下用電設備以及工作流程的源源不斷性，這就要求監控系統軟件設計必須對井下內部的數據進行收集和整理，及時的找出可能會影響后續安全問題的各類危險因子，然后對其進行及時的排除，才能夠保證后續供電電源的穩定性和高質量性。在各類電流電路的不斷規證過程中，可以保障整個系統內部按照設計那方案的步驟和流程來嚴格開展，甚至可以對所用時間進行細致的劃分，而對于發生供電電源故障問題時，主要是對信號進行有效的采集和整理，然后再結合以往的實際經驗來對其進行故障的判斷和選擇，中心管理器對于所發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平臺的功能

煤礦井下供電無人值守系統平臺的主要功能為以下五點：第一，對井下的監控設備進行有效的定位。利用監控系統來對整體的用電設備進行適時的監控和信息收集。第二，對設備的使用年限進行監測。可以結合故障發生的概率以及正常運作時所產生的電路電流來對其進行分析，統計出該用電設備具體的使用年限。第三，視頻巡檢和音頻聯動。在技術手段不斷更新換代的大環境背景下，具有高科技含量的監控設備逐漸應用到煤礦井下供電值守平臺中，不僅可以實現遠程的監控設備操作，還可以利用圖像和虛擬化的信號來對整個信息進行智能化的分析和識別，對于可能會發生危險事故的信號進行及時的處理，使整體的收集信號覆蓋于整個用電設備中，還可以再發現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，門禁監控。門禁系統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確的了解地下的信息。第五，對環境參數進行嚴格的檢測。由于煤礦井下供電系統平臺無人值守，在節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控設備來及時準確的收集變電站內部溫度和其他信息的變化，幫助整個系統平臺能夠得到良好的升級，提高煤礦井下供電系統的安全性。

4結語

總而言之，與煤礦井下提升、通風有關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備損壞，所以要求供電電源必須可靠；通信系統和煤化工的供電電源雖然重要性較礦井供電電源次之，但是在現代化生產中也是絕對不能忽視的，同樣應當在思想上和技術措施上給予足夠的重視。

參考文獻

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作者：呂保戰 單位：霍州煤電集團有限責任公司機電部