煤矿井下供电监控系统的设计及应用 陈国栋
煤矿井下变电所监控系统的应用分析
煤矿井下变电所监控系统的应用分析1. 引言1.1 煤矿井下变电所监控系统的应用分析煤矿井下变电所是煤矿生产中的重要设施，变电所的正常运行对煤矿生产起着至关重要的作用。
随着科技的发展，煤矿井下变电所监控系统逐渐成为煤矿管理的重要组成部分。
本文将对煤矿井下变电所监控系统的应用进行分析，探讨其在煤矿生产中的重要性、主要功能、技术特点、安全性以及实际应用情况。
煤矿井下变电所监控系统的应用可以极大地提高煤矿生产的安全性和效率。
通过实时监测变电设备的运行状态，及时发现并排除潜在故障，可以有效防止因电气设备问题引发的生产事故，保障生产人员的安全。
同时，监控系统还能对电力设备进行智能化管理，提高设备利用率，降低设备维护成本，提升煤矿生产效率。
另外，煤矿井下变电所监控系统具有较强的实时性和稳定性，能够实时监测和记录电力设备的运行情况，及时警示和报警，保障设备的安全运行。
同时，监控系统还能通过数据分析和处理，为煤矿管理者提供参考和决策依据，有助于提高煤矿管理的科学性和精细化程度。
总的来说，煤矿井下变电所监控系统在煤矿生产中的应用前景广阔，随着技术的不断发展和完善，监控系统的功能和性能将会不断提升，为煤矿生产带来更多的便利和安全保障。
2. 正文2.1 煤矿井下变电所监控系统的重要性煤矿井下变电所监控系统的重要性在于其在煤矿生产中的关键作用和必要性。
煤矿井下变电所是煤矿生产的重要设施，负责供电和电力传输，保障矿井正常生产运行。
在矿井深处工作的人员数量庞大，而且存在着各种安全隐患和事故风险，因此监控系统能够对变电所的电气设备、电力负荷进行全面监控和管理，确保设备的正常运行和安全稳定。
煤矿井下环境复杂多变，而且存在多种危险因素，如爆炸、火灾等，监控系统能够及时发现问题并做出预警处理，保障人员生命安全和设备完好。
监控系统还能够记录数据、分析趋势，帮助管理人员做出合理的决策和预测，提高生产效率和管理水平。
2.2 监控系统的主要功能1. 实时监测：监控系统能够实时监测煤矿井下变电所的电气设备运行状态，包括变压器、断路器、开关等设备的工作情况。
《基于工业以太网与现场总线的煤矿井下供电监控系统设计》范文
《基于工业以太网与现场总线的煤矿井下供电监控系统设计》篇一一、引言随着煤炭工业的快速发展，煤矿井下供电系统的稳定性和安全性变得越来越重要。
为了提高煤矿生产效率和保障人员安全，设计一套基于工业以太网与现场总线的煤矿井下供电监控系统显得尤为重要。
本文将详细介绍该系统的设计思路、实现方法和应用效果。
二、系统设计目标本系统设计的主要目标是实现煤矿井下供电系统的实时监控、故障诊断、远程控制和数据管理。
通过工业以太网和现场总线的结合，提高供电系统的可靠性和安全性，降低故障发生率，保障矿工生命安全，同时提高煤矿生产效率。
三、系统架构设计1. 网络架构设计本系统采用工业以太网和现场总线相结合的网络架构。
工业以太网具有高速、稳定、可靠的特点，适用于井上与井下的数据传输。
现场总线则负责井下设备之间的数据传输，实现设备的实时监控和远程控制。
2. 硬件设计硬件部分包括传感器、执行器、工业以太网交换机、现场总线设备等。
传感器负责采集供电系统的各种参数，如电压、电流、功率因数等。
执行器则根据监控系统的指令，对供电系统进行控制。
工业以太网交换机负责数据的传输和交换。
现场总线设备则实现设备间的数据通信。
3. 软件设计软件部分包括监控系统软件和数据分析软件。
监控系统软件实现实时监控、故障诊断、远程控制等功能。
数据分析软件则对采集的数据进行分析和处理，为决策提供支持。
四、系统功能实现1. 实时监控通过传感器采集供电系统的各种参数，实时显示在监控界面上，使管理人员能够随时了解供电系统的运行状态。
2. 故障诊断监控系统根据采集的数据，对供电系统进行故障诊断。
一旦发现故障，立即报警并显示故障信息，方便管理人员及时处理。
3. 远程控制通过工业以太网和现场总线，实现对供电系统的远程控制。
管理人员可以在任何地点，通过计算机或手机等设备，对供电系统进行控制。
4. 数据分析与处理数据分析软件对采集的数据进行分析和处理，为决策提供支持。
如分析供电系统的运行规律，预测设备故障等。
煤矿井下供电监控系统的设计及应用要点
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煤矿 并下 供 电监 控 系 统 的 设 计 及 应 用 要 点
徐 雪 亮 淮 北 矿业 集 团 公 司 许 幢 煤矿 安 徽
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《基于工业以太网与现场总线的煤矿井下供电监控系统设计》
《基于工业以太网与现场总线的煤矿井下供电监控系统设计》一、引言煤矿生产是国民经济的重要组成部分，而煤矿井下的供电安全与监控系统则是保障煤矿生产安全、提高生产效率的重要手段。
随着工业自动化和智能化技术的不断发展，基于工业以太网与现场总线的煤矿井下供电监控系统设计已成为当前研究的热点。
本文旨在探讨如何设计一套高效、稳定、可靠的煤矿井下供电监控系统，以提高煤矿生产的安全性和效率。
二、系统设计概述本系统设计以工业以太网和现场总线技术为基础，通过传感器、执行器、监控终端等设备，实现对煤矿井下供电系统的实时监控和远程控制。
系统主要由以下几部分组成：数据采集层、数据传输层、数据处理层和应用层。
三、数据采集层设计数据采集层是整个系统的感知部分，主要负责对煤矿井下供电系统的各种参数进行实时采集。
包括电压、电流、功率因数、温度、湿度等关键参数。
本层采用高精度的传感器设备，通过现场总线与数据处理层进行通信，实现数据的实时传输。
四、数据传输层设计数据传输层是连接数据采集层和数据处理层的桥梁，主要负责对采集到的数据进行传输。
本层采用工业以太网技术，具有高速度、高可靠性、高安全性等特点，能够满足煤矿井下复杂环境的数据传输需求。
同时，本层还采用冗余技术，确保数据传输的稳定性和可靠性。
五、数据处理层设计数据处理层是整个系统的核心部分，主要负责对传输过来的数据进行处理和分析。
本层采用高性能的计算机或服务器设备，运行专门的监控软件，实现对数据的实时处理和分析。
当发现异常数据时，系统会及时报警并采取相应的措施，确保煤矿井下供电系统的安全稳定运行。
六、应用层设计应用层是整个系统的输出部分，主要负责对处理后的数据进行展示和远程控制。
本层采用人机界面（HMI）或监控中心软件，实现对煤矿井下供电系统的实时监控和远程控制。
同时，本层还支持与其他系统的接口连接，实现信息的共享和互通。
七、系统特点与优势1. 实时性：基于工业以太网和现场总线的系统设计，能够实现数据的实时采集和传输，确保对煤矿井下供电系统的实时监控。
煤矿井下变电所监控系统的应用分析
煤矿井下变电所监控系统的应用分析煤矿井下变电所监控系统主要由视频监控设备、传感器设备以及控制中心三部分组成。
视频监控设备主要通过摄像机等设备监测变电所的运行状态，包括电缆温度、电缆湿度、电气火灾等参数的监测。
传感器设备则主要用于监测变电所内电力设备的运行状态，包括变压器温度、开关位置、电流大小等参数的监测。
而控制中心则通过软件系统将监测到的数据进行处理和分析，并实时展示给操作人员，以便及时发现异常情况并采取相应措施。
煤矿井下变电所监控系统的应用有助于保障变电所的运行安全。
通过监控系统，可以实时监测变电所内各项参数的变化情况，包括温度、湿度、电流等，一旦发现异常情况，系统会自动发出警报，提醒操作人员及时处理。
监控系统还可以实现对变电所内设备的远程监控和控制，使得操作人员可以在不进入井下的情况下掌握变电所的运行状况，并进行相应的调控。
煤矿井下变电所监控系统的应用还可以提高工作效率。
传统的变电所巡检需要人工进入井下进行，不仅耗费时间，而且存在一定的安全风险。
而有了监控系统的支持，操作人员可以通过远程方式对变电所内设备进行监控和操作，不仅可以提高作业效率，还可以避免因巡检工作而产生的人身伤害等问题。
煤矿井下变电所监控系统的应用还可以提高煤矿生产的自动化水平。
传统的生产方式需要人工对变电所进行监控和调控，工作量大且易出现疏漏。
而有了监控系统的支持，可以实现对变电所的自动化监控和控制，提高了整个生产过程的智能化水平，并减少人为的疏忽和人为因素带来的安全隐患。
煤矿井下变电所监控系统的应用能够保障矿井内变电所的运行安全，提高工作效率，提升煤矿生产的自动化水平。
尤其对于矿井内的变电所，其运行安全对煤矿生产的顺利进行起着至关重要的作用，因此监控系统的应用也变得尤为必要。
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计煤矿是我们能源生产的重要组成部分，而井下供电系统是煤矿生产中至关重要的一环。
为了保障煤矿井下供电系统的安全稳定运行，需要进行严格的监控和管理。
随着科技的不断发展，煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计变得越来越重要。
本文将就这一话题展开探讨，介绍该系统的设计原理以及在煤矿实际生产中的应用。
一、井下供电监控系统的设计原理1. 设备选择：在井下供电监控系统的设计中，首先需要选择一些关键的设备，如智能型断路器、传感器、监控控制器等。
这些设备将构成整个井下供电监控系统的核心部分，用于实时监测井下供电系统的运行状态。
2. 网络通信：井下供电监控系统需要具备远程监控的功能，因此在设计中需要考虑如何进行数据的传输和通信。
通常采用无线通信或者有线通信的方式，确保监控数据能够及时传输到地面监控中心。
3. 数据处理：一旦从井下传感器采集到了监控数据，还需要对这些数据进行处理和分析，以便于监控人员及时发现问题并采取相应的措施。
在设计中需要考虑如何对数据进行存储、处理和分析。
4. 远程控制：为了能够及时处理井下供电系统出现的故障，井下供电监控系统还需要具备远程控制的功能。
这样监控人员可以通过远程控制器进行操作，对井下供电系统进行控制和维护。
二、防越级跳闸系统的设计原理1. 设备选择：在煤矿井下供电系统中，防越级跳闸系统是非常重要的一部分。
该系统通常由越级跳闸器、控制器、故障指示器等设备组成，用于防止供电系统在发生故障时造成更大的事故。
2. 故障监测：防越级跳闸系统需要能够及时监测井下供电系统的运行状态，当发生故障时能够及时发出警报。
在设计中需要选择一些高可靠性的传感器和监测设备，确保能够对供电系统的运行状态进行实时监测。
3. 跳闸控制：一旦监测到井下供电系统发生了越级跳闸的情况，防越级跳闸系统需要能够及时采取措施进行跳闸。
在设计中需要考虑如何设计一个可靠的跳闸控制系统，确保能够在最短的时间内对井下供电系统进行跳闸。
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计煤矿井下电力系统对于煤矿井下的生产起着十分重要的作用，因为井下生产的每一个环节都需要相应的电力支持，而煤矿井下生产环境复杂，尤其是电力线路和电气设备易受到灰尘、潮气、振动及机械损坏等各种因素的影响，因此井下电力运行的可靠性和安全性非常重要。
为了确保煤矿井下电力系统的稳定运行，必须采取一系列有效的监控和保护措施，本文将介绍针对煤矿井下电力系统的供电监控及防越级跳闸系统的设计。
一、系统架构本系统主要分为三个部分：数据采集、数据处理及控制执行。
1.数据采集数据采集部分主要负责采集井下电力系统中的数据，这些数据主要包括电流、电压、功率、温度、湿度、气压等参数，数据采集部分需要安装在井下变电站及配电站，通过硬件采集线路采集传感器中的电气信号输出，并将采集到的数据上传到数据处理部分。
2.数据处理数据处理部分主要负责处理采集到的数据，并根据预先确定的算法进行分析和处理，判断井下电力系统是否存在过载、短路等安全隐患，如果系统运行参数超过一定范围，则数据处理部分将发出相应的告警信号。
同时，系统还设置了备份上传通道，当主上传通道发生问题时，自动切换到备份上传通道。
3.控制执行控制执行部分主要采用电气控制技术，与井下配电站和变电站系统相连接，当系统出现安全隐患时，控制执行部分将根据预设的算法，自动完成电气保护动作，如启动断路器、跳闸等。
二、系统功能及实现1.功率监视系统通过采集信号来监视整个电网的功率参数，通过对功率参数的分析可以自动诊断井下电气设备的状况并实现对电网的高效管理。
2.电力能耗管理系统在采集井下电力系统的功率参数的同时还可以进行对电力能耗的管理，为采用智能节能控制做出指导。
3.越级保护系统设置防越级保护装置，当发生负荷过大或电流短路等情况时，系统自动采取相应的措施进行保护，切断电路以避免出现电气故障。
4.远程应急控制本系统支持远程控制，当井下发生意外情况时，现场工作人员可以远程控制系统来完成相关的操作，减轻工作人员的工作负担。
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计
煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计煤矿作为煤炭开采的重要场所，其生产过程中对供电系统的稳定性和安全性要求非常高。
在井下矿井中，供电系统的监控和防越级跳闸是至关重要的环节。
本文将就煤矿井下供电监控及防越级跳闸系统的设计进行详细探讨。
一、煤矿井下供电监控系统设计1.1 监控范围及要求煤矿井下供电系统涉及到输电线路、配电设备、变压器和供配电用电设备等多个方面，因此监控范围非常广泛。
监控系统需要能够实时监测各个环节的运行状态，并对异常情况进行及时报警和处理。
监控系统要求能够实现数据的存储和分析功能，以便对供电系统的运行情况进行定期分析和评估。
1.2 设备选型及布局在选择监控设备时，需要考虑其耐高温、防爆、防尘等特性，以适应煤矿井下的特殊环境。
监控设备的布局需要根据实际情况确定，通常会安装在矿井主要输电线路、变电所和煤矿井下重点设备周围，以实现对整个供电系统的全面监控。
1.3 监控系统软件设计监控系统的软件设计需要考虑到实时性、稳定性和可靠性，同时还需要具备友好的人机界面，方便操作人员进行监控和管理。
监控软件要求能够实现对供电系统各个环节的实时监测，并能够进行故障诊断和报警处理。
1.4 系统联动及远程监控为了及时处理供电系统的异常情况，监控系统需要能够实现与其他系统的联动，如与火灾自动报警系统、安全监测系统等进行联动，以便及时采取应急措施。
监控系统还需要能够实现远程监控功能，方便管理人员在井下和地面进行监控操作。
2.1 跳闸保护原理煤矿井下供电系统往往采用间接接地系统，而在系统出现短路故障时，会产生地电压，在地电压作用下，跳闸保护器将误动作，导致越级跳闸。
为了解决这一问题，需要设计一套能够准确判别系统故障的防越级跳闸系统。
防越级跳闸系统通常采用跳闸保护器和零序电流互感器等设备，这些设备需要具备高灵敏度和可靠性。
在设备布局上，需要考虑井下供电系统的特殊环境，选择合适的安装位置，确保系统能够准确地监测系统故障，并进行及时的跳闸保护。
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煤矿井下供电监控系统的设计及应用陈国栋
发表时间：2018-04-18T15:05:37.543Z 来源：《电力设备》2017年第31期作者：陈国栋[导读] 摘要：煤矿井下工作性质特殊、工作环境危险，在煤矿井下工作过程中设立供电监控系统是很有必要的。
（河南龙宇能源车集煤矿河南永城 476600）摘要：煤矿井下工作性质特殊、工作环境危险，在煤矿井下工作过程中设立供电监控系统是很有必要的。
而我国煤矿矿区很多都属于高瓦斯矿区，复杂的电网系统与瓦斯极容易产生安全事故，所以，矿井供电的安全性和可靠性对整个煤炭生产极其重要。
因此，要积极应用科技新成果，对煤矿供电系统实施实时监控，煤矿电力监控系统成为现代化的管理手段，为矿井电网的安全运行作出了贡献。
文章就此
进行分析。
关键词：煤矿；井下供电监控系统；设计；应用 1.煤矿电力监控系统的必要性
近年来，煤矿现代化程度的不断提高、井下供电距离的增加以及供、配电要求的日益提高,尤其对煤矿井下供、配电系统的稳定性、安全性和不间断性的要求越来越高,以PC和PLC为代表的计算机控制技术已在我国煤炭行业得到广泛应用.目前煤矿井下供电系统中PLC计算机控制使用主要体现在地面中央配电室的微机保护、微电脑控制管理、微机检测等方面,并取得了很好的使用效果.然而,由于煤矿井下供、配电系统不同于井上供电系统,煤矿井下供电设备比较复杂,对供电系统的正常运行影响因素较多,因此对井下供配电系统实行远距离监测、监控尤为重要。
2.煤矿井下供电监控系统的结构组成 2.1地面监控站硬件结构组成及其作用
数据服务器、通讯服务器以及监控工作站是地面监控站硬件构成的主要三部分：（1）数据采集服务器。
数据采集服务器即利用硬件和软件系统的结合对正在运行中的供电设备进行各方面数据的实时记录和收集，通过对数据采集服务器进行特定的设置和应用，能够对煤矿井下供电设备进行实时监控，一旦供电设备的操作运行相关参数超出了允许的最大值，就立刻自动停止供电设备的工作，同时提醒操作者进行紧急处理。
（2）通讯服务器。
通过数据采集服务器采集了相关的数据之后，需要利用通讯服务器对采集到的数据进行综合的处理。
经过整理后的数据减少了数据信息的冗杂程度，缩小了内存占用空间，通过基于JAVA技术的Web综合信息发布系统进行信息的发布，能够更加高效的开展井下供电设备的监控工作。
（3）监控工作站。
监控工作站是煤矿井下供电监控系统的核心所在，通过监控工作站能够实现井下供电系统工作状态和系统图的实时显示；及时对可能出现危险的供电设备和用电环节进行预警；通过对历史正常数据的访问和对比确定供电设备的运行状态是否正常；以及在线帮助功能。
2.2煤矿井下电力监控分站的结构组成与作用
（1）工作嵌入式通讯服务器。
要实现井下电力监测各个分站与地面控制中心主机之间的良好衔接，工作嵌入式通讯服务器是不可必备的重要设备。
（2）监测主机。
监测主机整个系统采取双机备用模式，采取RS485接口将井下当地的PLC控制模块和综合保护器等数据进行连接、传输，将井下供电设备的实时状况及时传送到地面主站。
（3）信息采集模块。
现阶段，信息采集技术已经达到十分高超的水平，通过收集现场母线的三相电压、电流和功率等数据随时间而变的模拟量，建立两个通道供模拟量和数字量使用，通过光电隔离和滤波装置，将数据处理过后临时存储在监测分站的主机内，再通过地面交换机传输到地面监控主站。
（3）综合保护器。
综合保护器集过载、过压、欠压、欠流、短路、漏电、相位、缺相等一系列功能于一身的控制保护开关装置。
煤矿井下供电监控系统必须在发现险情后及时关闭供电设备才能够真正达到保护供电设备和电网的目的。
3.供电监控系统的技术应用
3.1防越级跳闸技术
防越级跳闸可使矿井供电具有较高的安全性和较高的供电稳定性，故防越级跳闸技术的发展对于煤炭企业极为重要。
防越级跳闸技术是对网络数据共享以及分析的基础上提供的重要的供电保护系统。
产生越级跳闸的原因有很多，例如整体设计不合理、电磁波的干扰、漏电保护差等等。
目前解决越级跳闸的方案主要有纵联差保护方案、通信级联闭锁方案和基于GOOSE的防跳闸方案。
3.2供电系统的故障诊断和预警功能
供电系统的故障诊断和预警功能对矿井的安全生产有着重要的作用，这也是监控技术今后发展的重点。
目前技术通过对设备数据的搜集，再利用智能化的技术对数据进行分析，已经可以实现对供电系统进行实施诊断和预警。
近些年，随着遗传算法、模糊理论、神经网络、粗糙集理论等技术的发展，将这些技术应用在矿井供电系统的安全预警上，已经使得故障预警成为可能，随着今后技术的发展，供电系统的诊断和预测功能将越来越准确。
3.3优化布设
优化布设也是矿井供电系统一个重要的发展趋势，优化布设对提高供电稳定性具有重要作用。
采用分段供电，整体实施调整，提高供电电压等等都是优化布设的重要内容。
3.4无线传输技术
无线传输技术对于煤炭生产时极为重要的一项技术，它可以省去大量的电缆连接，使得通信和监控更加方便，可使提高供电安全性和可靠性大大提高。
由于无线传输技术在煤炭领域的应用时间不长，所以需要解决的问题还有很多。
4.煤矿电力监控系统的应用效果
煤矿是个特殊行业，矿井中有很多的一级负荷，如矿井的提升人员的设备、井下主排水泵、主通风机、井下的瓦斯监测、监控设备等。
通过使用煤矿电力监控系统可以提高煤矿供电的安全性和可靠性对煤矿，不致因一、二级负荷事故停电造成的灾害。
从煤矿电力监控系统的使用技术基础上来看。
矿用电力保护监控系统是以井下高、低压开关保护器为电力设备保护和电网运行参数、信号、状态采集元件，结合计算机技术，光纤通讯技术实现煤矿电力系统短路、过载、过压、欠压、漏电、断相、绝缘下降等各种保护；电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、用电量等参数遥测；电路运行/停止遥控；电路运行状态、故障信息遥信和电力设备运行参数定值遥调整定的电力综合自动化系统。
煤矿电力监控系统具有精密性、准确性、高效性等特点，在实际的煤矿电力监控过程中应用效果明显，对煤矿安全管理工作的开展提供了很大的帮助支持。
煤矿电力监控系统实现了导线点计算、展点、制表过程的一体化，实现了支距监控上图自动化，还使得图形数据和监控导线数据能够进行有效管理。
煤矿电力监控系统还能够对电力监控系统进行模拟，只要把所需要的相应数据通过支距面板输入到监控系统中，就可以根据这些数据绘制出真实的电力系统状况，对电力监控系统过程进行模拟，分析监控系统中各节点在实际监控结构中放置的位置，为实际电力监控系统的建立提供了支持。
5.结束语
综上所述，煤矿井下工作是煤炭企业经营的重要组成部分，这项工作具备复杂性和危险性。
所以煤矿井下供电系统既要通过技术的不断提升保证供电的可靠性和安全性，同时也要从整体上统筹规划和煤炭生产中其他安全系统的关系。
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