井下电网安全运行监控系统及方法与制作流程
电力监控工程施工方案
电力监控工程施工方案一、工程背景及概况随着工业化和城市化进程的不断推进，电力监控系统的需求日益增长。
电力监控系统是指对电力系统的运行状态、数据和设备进行实时监测、分析和管理的系统。
它是保障电网安全运行和提高电网运行效率的重要手段，对于电力系统的安全稳定运行具有至关重要的作用。
我公司接到A市某地区的电力监控工程施工任务，具体施工内容包括变电站监控系统、线路监控系统及配电室监控系统的建设。
本工程将采用先进的监控设备和技术，为该地区提供高效、稳定、可靠的电力监控系统，以满足当地对电力供应的需求。
二、施工目标和要求1. 完成电力监控系统的规划设计、安装调试和验收工作；2. 确保工程质量，保障设备安全可靠；3. 严格按照国家相关法律法规和标准进行施工，确保工程安全；4. 保证工期，按时完成工程交付。
三、施工方案1. 工程准备阶段（1）组织人员。
由项目经理组织专业人员编制电力监控系统的详细施工方案，并负责施工过程的管理、协调和监督。
（2）采购材料。
根据设计要求和施工计划，组织采购监控设备、电缆线路、连接器等材料和设备。
（3）施工准备。
进行施工现场踏勘和勘测，了解现场情况并制定详细的施工图纸和施工计划。
2. 施工阶段（1）设备安装。
根据设计图纸，组织专业人员对监控设备进行安装，确保设备安装位置合理、设备牢固可靠。
（2）布线敷设。
根据布线图纸要求，进行电缆线路敷设，确保电缆线路的连接正确、牢固可靠。
（3）系统调试。
完成设备安装和布线敷设后，进行系统调试和联调，检验监控系统各项功能是否正常。
3. 竣工阶段（1）系统验收。
完成系统调试后，对电力监控系统进行全面的验收工作，确保系统达到设计要求。
（2）编制验收资料。
整理系统交付验收所需的相关资料和文件，确保验收工作顺利进行。
（3）系统交付。
系统通过验收后，进行系统交付工作，并在项目经理带领下举行系统交付仪式。
四、施工期间的安全措施1. 严格遵守电力施工操作规程和程序，严禁违章操作；2. 加强施工现场安全管理，确保施工人员的人身安全；3. 对施工现场进行定期巡查，及时发现并处理安全隐患；4. 安全岗位设置，对施工工地及设备进行24小时监控，确保施工过程的安全。
电力行业智能电网调度与监控系统方案
电力行业智能电网调度与监控系统方案第1章项目背景与需求分析 (3)1.1 背景介绍 (3)1.2 需求分析 (3)1.2.1 电网调度自动化需求 (3)1.2.2 电网监控需求 (4)1.3 技术发展趋势 (4)第2章智能电网调度与监控系统设计原则 (4)2.1 设计理念 (5)2.2 设计目标 (5)2.3 设计原则 (5)2.3.1 开放性与标准化 (5)2.3.2 高效性与实时性 (5)2.3.3 安全性与可靠性 (5)2.3.4 可维护性与易用性 (5)2.3.5 智能化与自动化 (5)2.3.6 绿色环保 (5)2.3.7 经济性 (6)2.3.8 遵循法律法规 (6)第3章智能电网调度与监控系统架构设计 (6)3.1 系统架构概述 (6)3.2 硬件架构设计 (6)3.3 软件架构设计 (6)第4章数据采集与传输 (7)4.1 数据采集技术 (7)4.1.1 传感器技术 (7)4.1.2 远程终端单元（RTU）技术 (7)4.1.3 数据采集协议 (7)4.2 数据传输技术 (7)4.2.1 有线传输技术 (7)4.2.2 无线传输技术 (7)4.2.3 传输网络架构 (8)4.3 数据处理与分析 (8)4.3.1 数据预处理 (8)4.3.2 数据存储 (8)4.3.3 数据分析 (8)第5章电力系统状态估计与预测 (8)5.1 状态估计技术 (8)5.1.1 状态估计算法 (8)5.1.2 数据处理与滤波技术 (8)5.2 预测技术 (9)5.2.1 负荷预测 (9)5.2.2 风速与太阳能发电量预测 (9)5.3 在线监测与实时预警 (9)5.3.1 在线监测技术 (9)5.3.2 实时预警方法 (9)5.3.3 预警系统设计与实现 (9)第6章智能调度策略与算法 (9)6.1 调度策略概述 (9)6.1.1 调度策略基本概念 (10)6.1.2 调度策略分类 (10)6.1.3 调度策略在智能电网中的应用 (10)6.2 优化算法 (10)6.2.1 遗传算法 (10)6.2.2 粒子群优化算法 (10)6.2.3 模拟退火算法 (10)6.3 智能调度应用案例 (11)6.3.1 短期调度策略应用案例 (11)6.3.2 中期调度策略应用案例 (11)6.3.3 长期调度策略应用案例 (11)第7章电力市场运营与支持系统 (11)7.1 电力市场概述 (11)7.1.1 电力市场结构 (11)7.1.2 电力市场运行机制 (11)7.1.3 电力市场主体 (12)7.2 市场运营策略 (12)7.2.1 交易策略 (12)7.2.2 价格策略 (12)7.2.3 信用管理策略 (12)7.3 支持系统设计与实现 (12)7.3.1 交易与调度系统 (12)7.3.2 市场监管系统 (12)7.3.3 信用管理系统 (13)第8章信息安全与防护策略 (13)8.1 信息安全风险分析 (13)8.1.1 内部风险 (13)8.1.2 外部风险 (13)8.2 防护策略与技术 (13)8.2.1 物理安全 (14)8.2.2 网络安全 (14)8.2.3 数据安全 (14)8.2.4 应用安全 (14)8.3 安全管理制度与培训 (14)8.3.1 安全管理制度 (14)8.3.2 员工培训 (14)第9章系统集成与测试 (14)9.1 系统集成技术 (14)9.1.1 集成架构设计 (14)9.1.2 集成技术选型 (15)9.1.3 集成实施策略 (15)9.2 系统测试方法 (15)9.2.1 单元测试 (15)9.2.2 集成测试 (15)9.2.3 系统测试 (15)9.2.4 压力测试 (15)9.3 测试案例与结果分析 (15)9.3.1 功能测试 (15)9.3.2 功能测试 (16)9.3.3 安全测试 (16)9.3.4 兼容性测试 (16)9.3.5 压力测试 (16)第10章项目实施与效益分析 (16)10.1 项目实施策略 (16)10.1.1 技术路线选择 (16)10.1.2 组织与管理 (16)10.2 项目进度与质量管理 (16)10.2.1 项目进度安排 (16)10.2.2 质量管理措施 (16)10.3 效益分析 (16)10.3.1 经济效益 (17)10.3.2 社会效益 (17)10.3.3 环境效益 (17)第1章项目背景与需求分析1.1 背景介绍社会经济的快速发展，电力需求不断攀升，电网规模持续扩大，复杂性逐渐增强。
煤矿井下电网监控系统研究
计算 和处 理 ，对 该线 路进 行 各种 保护 的实 时 监测和 判断 ， 执行 保护动作并输 出保护信号 ， 如过压 、欠压 、 短路 、过载 、 漏 电、 漏 电闭锁、 绝缘 监视 和风 电闭锁 等 ；通过 Ｃ Ａ Ｎ — Ｂ ＵＳ现 场总线 （ 或Ｒ Ｓ － ４ ８ ５ 总 线 ）传 输 到各 变 电所 井下 分 站 （ 带路 由功 能 、采用 嵌入 式操 作 系 统 、采用 ４ 路并行 巡检方法 ， 实现 实叶 陛）， 分站 对数 据 进行 缓 存及 协议 转换 ，再通 过 带 光纤 接 Ｉ ： １ 的 井上 交换 机 实时 向到 地面 中心站 传输 ，同时 智能 综合 保护 装 置能 迅速接 收地 面 中心 站发 出的各 种指令 ， 如远 程参数整定 、 遥控 分 闸等 ，确 认后 即 时执 行 ，记 录操 作 时 间并 即时把信息返 回地面 中心 站。 井下数据通 过交换机传 到地面 中心站 后 ， 两 台工 控机 对 数据 进 行采 集 （ 双 机热 备 ） ， 整 合压 缩后 储存 到 两 台数据 库服 务 器 （ 双 机 热备 ），两 台服 务 器建立 磁 盘阵 列 ，保 证极 大 的数 据 存 储 容量 ；设 置 一 台 Ｐ Ｃ机 负责 井 下 变 电所运 行情 况 的实 时显 示 。同时 设置 一 台 ｗｅ ｂ服 务 器 负 责数 据 发 布 ，采 用 Ｂ ／ Ｓ计 算 模式 ，提 高 了数据 安 全性 ，避 免 网络阻 塞 及减 少并发访 问时的等待 时间。 地面 中心 站的 模拟屏 则实 时模 拟 、显 示 井 下 电网 的运 行状 态 ，通 过 监控 软件 对接 收 的数 据 进行 处理 并 自动 记录 ，生 成各 种运 行 曲线和 图表 ，方 便调 度 员及 时查 看和 打 印 ； 当井下 出现 故 障时 ， 自动 发 出事 故和越 限 报 警， 并 记录事故发 生的地 点、 时间 、 设备 名称 、 事 故类 别及 当 时 的运 行 参数 ，使 值班 人 员能 及时 、准确的作 出相应处理措 施。
煤矿井下电力监测监控系统的设计与实践
Ｏ 引言
随着社会 的发展与科 学技术 的进 步 ， 计算机 技术 、 自动 化技术和网络传输技 术也迅速 的运用于煤 矿的生产及 安全 管理。任何煤矿 的安全问题都是重 中之重 ， 必须将其 放在首
接， 直接进入 Ｋ ３２ Ｆ矿用 隔爆兼本安型分站。 Ｊ９ 一 井下电力监 控站 ： 中心主站 和 电力监 测单 元之 间 的桥 梁， 主要用于与井下高压开关 内的综合 保护装置 的通讯 ， 完 成配电室／ 变电所的当地监控 ， 同时完成 综合保 护与地 面 中
位。煤矿井下供 电系统的安全更是不容 忽视 ， 因此遵循可靠 性、 实用性和经济性的原则 ， 参照国内最先进 的设计 准则 ， 在
标准化的平 台上 开发 出一套功能实用 、 使用简单 、 护方便 、 维 易于扩展 的煤矿井下电力 自动化远程监测监控系统 ， 显得很
有 必要 。
心主站之 间的数据上传及命令下达 ， 其可靠性对整个 系统的
电力监测单 元（ 保 ） 负 责变 电所设 备 的数据 采集 与 综 ： 转发 ， 并下发执行 中心发出的遥控命令 。
通过调研确 定原有矿 用隔爆 型高压开关 内均有 智能 型 综 合保 护装置 ， 但大部分都 不具备远程控制及上传接 口。现
更换为具有智能通讯接 口的华鑫公司的 Ｚ １ Ｂ１３系列综合保
摘 要： 对现在 阳煤 集团开元煤矿在矿井开采 中， 针 井下供电 系统发 生事故 时 ， 法对其 进行 及 时的判 断和 处 无
理 ， 容 易影 响 矿 井 安 全 生产 的 问题 ， 出 引入 煤 矿 井 下 电 力 自动 化 远 程 监 测 监 控 系统 。介 绍 了 此 系统 的 开 发 背 很 提 景 、 际应 用 中的 系统 软硬 件 结构 、 实 系统 能 够 实现 的 功 能 、 系统 主要 技 术指 标 以及 系统 运 行后 的 实 用价 值 。 关键 词 ： 力监 控 ；Ｗｉｃ ；实 时数 据 库 ； 井下 监控 分站 电 ｎｅ 中 图分 类 号 ：Ｐ ７ Ｔ ２３ 文献 标 识 码 ： Ａ
安全监测监控系统网络运行管理制度1
通风安全监测监控系统联网运行管理制度一、总则1、矿井必须装备煤矿安全（瓦斯）监控系统（以下简称“系统”）。
2、“系统”必须24小时连续运行。
3、监控系统设备必须按要求取得“MA”标志准用证。
接入“系统”的各类传感器应符合AQ1029－2019标准的规定，稳定性不小于15d。
4、必须按矿用产品安全标志证书规定的型号（或与该监控系统联检通过的型号）选择监控系统的传感器、断电控制器等关联设备，严禁对不同系统间的设备进行置换。
5、煤矿“系统”必须实现矿、集团公司XX公司、省监测监控中心的三级联网，确保实现监测数据的多级监管。
二、安全（瓦斯）监控系统功能及地面机房配置1、“系统”必须具有模拟量、开关量、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能。
用来监测甲烷（瓦斯）浓度、一氧化碳浓度、风速、负压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等，并实现瓦斯超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。
2、“系统”必须具备故障闭锁功能：当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障时，必须切断该监控设备所监控区域的全部非本质安全型电器设备的电源并闭锁；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。
3、“系统”必须具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能，并且必须由现场设备完成甲烷（瓦斯）浓度超限声光报警、断电/复电功能和甲烷风电闭锁功能。
4、“系统”必须具有地面中心站手动遥控断电/复电功能，并具有操作权限管理和操作记录功能。
5、“系统”必须具有异地断电/复电功能。
6、“系统”巡检周期不大于30s，监控分站控制执行时间不大于2s，系统异地断电控制执行时间不大于60s。
7、“系统”的主机必须双机或多机热备份，24h不间断运行。
当工作主机发生故障时，备份主机应在5min内投入工作（优先考虑实现热备）。
当一台或多台主机进行维修、升级等工作影响到热备功能时，必须制定相应的安全措施。
8、中心站应实现双回路供电并配备不小于2h在线式不间断电源。
能源行业智能电网监控系统开发方案
能源行业智能电网监控系统开发方案第一章智能电网监控系统概述 (2)1.1 智能电网监控系统简介 (2)1.2 系统开发背景与意义 (3)1.2.1 背景分析 (3)1.2.2 系统开发意义 (3)第二章系统需求分析 (3)2.1 功能需求 (3)2.1.1 数据采集与监测 (4)2.1.2 数据处理与分析 (4)2.1.3 预警与故障诊断 (4)2.1.4 远程控制与调度 (4)2.2 功能需求 (4)2.2.1 数据采集与处理能力 (4)2.2.2 系统稳定性与可靠性 (5)2.2.3 系统可扩展性 (5)2.3 用户需求 (5)2.3.1 运维人员 (5)2.3.2 管理人员 (5)2.3.3 开发人员 (5)第三章系统设计 (5)3.1 总体架构设计 (5)3.2 模块划分 (6)3.3 系统关键技术 (6)第四章数据采集与处理 (7)4.1 数据采集技术 (7)4.2 数据处理方法 (7)4.3 数据存储与管理 (8)第五章系统功能模块设计 (8)5.1 监控中心模块 (8)5.2 数据分析模块 (8)5.3 预警与报警模块 (9)第六章系统安全与稳定性 (9)6.1 安全机制设计 (9)6.1.1 安全策略 (9)6.1.2 访问控制 (10)6.1.3 安全审计 (10)6.2 系统稳定性分析 (10)6.2.1 系统架构稳定性 (10)6.2.2 系统功能稳定性 (11)6.3 系统恢复与备份 (11)6.3.1 数据备份 (11)6.3.2 系统恢复 (11)第七章系统开发与实施 (11)7.1 开发环境与工具 (11)7.1.1 硬件环境 (11)7.1.2 软件环境 (11)7.1.3 开发工具 (12)7.2 开发流程与策略 (12)7.2.1 需求分析 (12)7.2.2 设计阶段 (12)7.2.3 编码阶段 (12)7.2.4 测试阶段 (12)7.2.5 部署与上线 (12)7.3 系统部署与调试 (13)7.3.1 系统部署 (13)7.3.2 系统调试 (13)7.3.3 系统优化 (13)第八章系统测试与优化 (13)8.1 测试策略与方法 (13)8.1.1 测试策略 (13)8.1.2 测试方法 (13)8.2 功能优化 (14)8.2.1 硬件优化 (14)8.2.2 软件优化 (14)8.3 用户体验优化 (14)8.3.1 界面设计优化 (14)8.3.2 功能优化 (14)第九章项目管理与质量控制 (15)9.1 项目管理策略 (15)9.2 质量控制方法 (15)9.3 风险管理 (16)第十章市场前景与经济效益分析 (16)10.1 市场前景分析 (16)10.2 经济效益评估 (17)10.3 社会效益分析 (17)第一章智能电网监控系统概述1.1 智能电网监控系统简介智能电网监控系统是利用现代信息技术、通信技术、自动化技术及计算机技术，对电力系统进行实时监测、控制、保护和管理的一种系统。
煤矿用电力监控系统的设计与实现
坚 坚
的使用 很有 帮助 。 ＳＡ Ａ ＣＤ系统平台的功 能主要有： （） 实现 地 面 变 电所 的监 控 １可 及 井 下 中 央 变 电所 、采 区 变 电所
…＝ ： ：
童 主
．
■ Ｉ ．
一
易 影 响 矿 井 安 全 生产 。 因此 ，对
ｒ 点
１ 前 言 ．
断 ，保 证 数 据 的实 时性 、 准 确 性 数 据 和 功 能 。 系 统采 用 功 能 和 数 据 复 制 型 冗 余 策 略 ， 运 行 不 同计
随着 社 会 的 发 展 与 科 学技 术 和控 制 的可靠 性 。 的进 步 ， 计 算 机 技 术 、 自动 化 技
：
－： ｜ ・ ｛囊： ｜ ｍ －： ¨ 一 曼ｉ 电 橐 ■ ，
３ 平 台设计 ．
（） 频 图象 网 上压 缩传 输 ， ２视 在 各 个 工 作 站 既 能 看 到所 有 数 据
信 息 ，又 能 同 时 察 到 每 个 摄 像 点
送 电操 作 的管理很 有 必要 。
２ 网络 布局 ．
煤 矿 用 井 下 电力 监 控 系 统 平 的信 号 ；
台基 于Ｗ ｎ ｏ ｓ 作 系 统 ， 以Ｖ ＋ ｉｄｗ 操 Ｃ＋ （ ） 外 接 口 丰 富 ， 与 其 它 ３对
系 统 主 要 由综 合 监 控 信 息 管 为 开 发 工 具 ， 实 现 以多 任 务 调度 系 统 连 接 方 便 ， 除 主 流 的 ０ Ｃ Ｐ
矿 的安 全 生 产 。 因此 ，对 煤 矿 井 主 站 。
作及打 印 、告警 判别及 发布 、数据
下 供 电系 统 实 施 有 效 的微 机 监 控
十分 迫切 。
煤矿高压供电系统电力监控技术
煤矿高压供电系统电力监控技术发布时间：2022-06-14T09:30:51.967Z 来源：《新型城镇化》2022年12期作者：朱世豪[导读] 为了保证煤矿安全生产，保障煤矿防越级跳闸、配网系统自动故障隔离、单相接地故障定位和跳闸、一次在线状态检测、能效管理等功能的实现，本文在概述高压供电系统以及煤矿综合自动化意义的基础上，结合实际案例，对煤矿高压供电系统中电力监控技术的架构设计进行分析，以便为进一步提高煤矿开采工作效率和安全性提供可靠的参考依据。
朱世豪鄂尔多斯市国源矿业开发有限责任公司内蒙古鄂尔多斯 017100摘要：为了保证煤矿安全生产，保障煤矿防越级跳闸、配网系统自动故障隔离、单相接地故障定位和跳闸、一次在线状态检测、能效管理等功能的实现，本文在概述高压供电系统以及煤矿综合自动化意义的基础上，结合实际案例，对煤矿高压供电系统中电力监控技术的架构设计进行分析，以便为进一步提高煤矿开采工作效率和安全性提供可靠的参考依据。
关键词：煤矿；高压供电系统；电力监控技术1高压供电系统高压供电系统是指从高压进线的产权分界点到变压器之间的线路和设备、同时使用多台变压器供电的民用建筑物，通常都采纳10kV供电。
为了提高供电可靠性，一般都采纳双路供电的方式，即电源从两个变电站或者从一个变电站的两个变压器下分别引入、电缆从中心变电站进入以后，首先进入高压配电室(也称电缆π接室)，然后连接到变电室的高压柜上。
用来改变电压的场所被称为变电室，用来接收和分配电能而不改变电压的场所称为配电室。
2煤矿综合自动化意义据相关数据显示，当前我国能源消耗中，煤炭消耗量占全国能源消耗总量的一半以上。
我国大部分煤矿的生产方式为井工开采，生产环境非常恶劣，存在诸多不安全因素。
因此，确保煤矿生产安全成为了重点。
与此同时，计算机信息技术高速发展给煤矿安全生产带来了新的希望。
借助计算机信息技术，实现煤矿综合自动化，从根本上对传统的煤矿监控、管理、信息共享、全局调控等方面加以改变，将自动化信息技术运用其中。
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本技术公开了一种采用主从工作方式，多层分布式结构设计的井下电网安全运行监控系统及方法。
它通过井上中心站、与中心站相连的主站、与主站相连的n个井下分站和与每一个井下分站相连的若干个电脑综合保护监控器实现在地面上通过人机对话，对井下电网安全运行的各种参数的实时监视和智能控制。
本技术中心站与主站、主站与分站之间的采用差分双极性码，无极性基带数据传输方式进行数据传输；主站与分站，分站与监控器都采用光电隔离技术连接。
井上中心站可以实时显示井下综合保护器上传的数据，制作各种历史曲线、实时曲线、直方图等图表、分析、判断，并下传控制命令给电脑综合保护监控器执行合闸、分闸、复位等动作。
技术要求1、一种井下电网安全运行监控系统，其特征在于：它采用多层分布式结构设计，由井上中心站、与中心站相连的主站、n个井下分站和若干个电脑综合保护监控器构成；中心站直接/或通过主站与井下的n个分站相连，每一个井下分站又连接有n个用于检测/监测井下电网各种参数的电脑综合保护监控器；所述中心站与主站、主站与分站、中心站与分站之间的两条总线使用差分双极性码，无极性基带数据传输方式进行数据传输；主站与分站，分站与监控器都采用光电隔离技术连接。
所述中心站由两台互为备份的工控PC微机和UPS不间断电源组成。
3、根据权利要求1或2所述的井下电网安全运行监控系统，其特征在于：所述主站为一个用于地面与井下进行通信和数据传输的数字通信接口；它由单片机、与单片机串行口相连的MAX232通讯口、与单片机I/O 口相连的数据存储器、与单片机串行口相连的光电隔离电路和485接口驱动电路构成；主站经光电隔离电路和485接口驱动电路，采用差分双极性码、无极性基带同步数据传输方式把从中心站接收的数字信号变为同步差分信号，下传给井下各分站；所述数据存储器用来暂存各分站的数据；该主站通过与所述单片机串行接口相连的MAX232接口与所述中心站的两台互为备份的微机相连进行数据传输。
4、根据权利要求3所述的井下电网安全运行监控系统，其特征在于：所述井下分站采用双单片机结构设计，单片机1的数据总线、地址总线与单片机2的数据总线、地址总线相连，单片机1主要用于与井下各电脑综合保护监控器的数据传输、通讯，单片机2主要用于井下分站与井上主站的数据传输和通讯；与单片机的I/O相连设有程序存储器、分站号设置电路和为了暂存各个电脑综合保护监控器传来的数据的数据存储器；电脑综合保护监控器实时采集的信息通过485通信接口和光电隔离电路传输给单片机1的串行口；单片机1通过单片机2、与单片机2串行口相连的调制解调器、光电隔离电路、485通信接口将接收的各电脑综合保护监控器检测/监测的关于井下电网的各种参数上传给主站。
所述井下分站中的单片机1具有两个备份的、可与上位机通讯的MAX232 串行接口；单片机2的I/O口还与一数据存储器相连；所述井下各分站由各自的防爆电源供电。
6、根据权利要求4或5所述的井下电网安全运行监控系统，其特征在于：所述电脑综合保护监控器内单片机的串行口处增设有一用于与上位机通讯的光电隔离电路和485接口驱动电路。
7、一种利用权利要求1～6所述的井下电网安全运行监控系统实现井下电网安全监控的方法，它包括以下步骤：第1步：系统上电，中心站PC机、主站单片机、各分站单片机以及电脑综合保护监控器内的单片机初始化；第2步：与井下各分站相连的各电脑综合保护监控器开始实时检测/监测井下电网的各种参数，并将实时检测/监测到的数据存储在数据存储器中；第3步：当中心站需要当前井下某一分站电网的各种参数时，中心站通过485串行接口或MAX232接口将此命令下传给主站、分站，或通过主站下传给分站；再通过分站下传给与该分站相连的电脑综合保护监控器；第4步：电脑综合保护监控器将检测到的当前电网的各种参数通过485串行接口或MAX232接口上传给井下分站，再通过主站上传给中心站；第5步：中心站实时显示这些数据，制成各种历史曲线、实时曲线、直方图等图表；中心站根据上传的数据，分析、判断，下传控制命令给电脑综合保护监控器执行合闸、分闸、复位等动作。
说明书井下电网安全运行监控系统及方法技术领域本技术涉及一种可对煤矿井下电网的安全运行进行实时监控的系统及方法；具体地说，涉及一种在地面上通过人机对话、实时监控井下电网的运行情况、保证井下电网安全运行的监控系统及方法。
本技术涉及计算机技术、网络通讯技术及自动控制技术。
背景技术目前，大多数煤矿井下使用的高压开关保护装置是以模拟技术分别对检测到的短路信号、过载信号、漏电信号等进行处理和监视保护的。
由于模拟电子电路本身存在的缺点，使得高压开关保护装置功能少、精度低、误差大、无通讯功能；且极易受干扰，稳定性和可靠性差：而且，在运行中极易发生误动作，严重影响正常生产。
专利文件ZL95108240X公开了一种可对井下电网进行控制的程控电脑高压开关综合保护装置，它采用了数字技术和屏蔽技术，在中央控制器的控制下，对多路信号采集并进行(A/D)模数变换处理，或将整流等电路输出的开关量信号送到中央控制器进行信号处理。
但是，这种综合保护装置无通讯功能，不能实现地面与井下的通讯，更不能实行人机对话以达到智能监控的功能；另外，这种综合保护装置还没有功率因数监控功能。
技术内容为了解决现有技术无法实现在地面上通过人机对话方式实时监控井下电网运行情况的问题，本技术的目的是提供一种在地面上通过人机对话、实时监控/检测井下电网运行的各种参数、采集各种信息、对井下电网的安全运行进行智能控制的、并可实现无人职守功能的系统及方法。
为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种井下电网安全运行监控系统，它采用多层分布式结构设计，由井上中心站、与中心站相连的主站、n个井下分站和若干个电脑综合保护监控器构成；中心站直接/ 或通过主站与井下的n个分站相连，每一个井下分站又连接有n个用于检测/监测井下电网各种参数的电脑综合保护监控器；所述中心站与主站、主站与分站、中心站与分站之间的两条总线使用差分双极性码，无极性基带数据传输方式进行数据传输；主站与分站，分站与监控器都采用光电隔离技术连接。
所述中心站由两台互为备份的工控PC微机和UPS不间断电源组成。
所述主站为一个用于地面与井下进行通信和数据传输的数字通信接口；它由单片机、与单片机串行口相连的MAX232通讯口、与单片机I/O 口相连的数据存储器、与单片机串行口相连的光电隔离电路和485接口驱动电路构成；主站经光电隔离电路和485接口驱动电路，采用差分双极性码、无极性基带同步数据传输方式把从中心站接收的数字信号变为同步差分信号，下传给井下各分站；所述数据存储器用来暂存各分站的数据；该主站通过与所述单片机串行接口相连的MAX232接口与所述中心站的两台互为备份的微机相连进行数据传输。
所述井下分站采用双单片机结构设计，单片机1的数据总线、地址总线与单片机2的数据总线、地址总线相连，单片机1主要用于与井下各电脑综合保护监控器的数据传输、通讯，单片机2主要用于井下分站与井上主站的数据传输和通讯；与单片机的I/O相连设有程序存储器、分站号设置电路和为了暂存各个电脑综合保护监控器传来的数据的数据存储器；电脑综合保护监控器实时采集的信息通过485通信接口和光电隔离电路传输给单片机1的串行口；单片机1通过单片机2、与单片机2串行口相连的调制解调器、光电隔离电路、485通信接口将接收的各电脑综合保护监控器检测/监测的关于井下电网的各种参数上传给主站。
所述井下分站中的单片机1具有两个备份的、可与上位机通讯的 MAX232串行接口；单片机2的I/O口还与一数据存储器相连；所述井下各分站由各自的防爆电源供电。
所述电脑综合保护监控器内单片机的串行口处增设有一用于与上位机通讯的光电隔离电路和485接口驱动电路。
一种利用上述井下电网安全运行监控系统实现井下电网安全监控的方法，它包括以下步骤：第1步：系统上电，中心站PC机、主站单片机、各分站单片机以及电脑综合保护监控器内的单片机初始化；第2步：与井下各分站相连的各电脑综合保护监控器开始实时检测/ 监测井下电网的各种参数，并将实时检测/监测到的数据存储在数据存储器中；第3步：当中心站需要当前井下某一分站电网的各种参数时，中心站通过485串行接口或MAX232接口将此命令下传给主站、分站，或通过主站下传给分站；再通过分站下传给与该分站相连的电脑综合保护监控器；第4步：电脑综合保护监控器将检测到的当前电网的各种参数通过 485串行接口或MAX232接口上传给井下分站，再通过主站上传给中心站；第5步：中心站实时显示这些数据，制成各种历史曲线、实时曲线、直方图等图表；中心站根据上传的数据，分析、判断，下传控制命令给电脑综合保护监控器执行合闸、分闸、复位等动作。
本技术采用主从工作方式，多层分布式结构设计。
它的工作原理是：在地面上设计一个双机中心站和一个主站，在井下设计多个井下分站，每一个井下分站又连接有多个用于检测/监测井下电网各种参数的智能型电脑综合保护监控器(以下简称综保)；采用多层分布式的结构，将多个电脑综合保护监控器与分站连接起来，将各个分站通过主站与中心站连接起来。
系统上电后，与井下分站相连的各个电脑综合保护监控器就不断地实时检测/监测井下电网的参数，并将检测到的参数存储在电脑综合保护监控器的数据存储器中；当地面上的双机中心站(以下简称中心站)需要上传与某一个分站相连的电脑综合保护监控器检测的数据时，中心站就通过主站将这一命令下传给该分站，该分站收到上述命令后，向与之相连的各个电脑综合保护监控器发送上传数据的指令，各电脑综合保护监控器将存储在数据存储器中的数据打包，通过电脑综合保护监控器的485串行接口上传给该井下分站，该井下分站再通过该井下分站的485串行接口或232 串行口将数据上传给主站，主站再通过主站的485串行接口或232串行口将数据上传给中心站，由中心站实时显示这些数据，制成各种历史曲线、实时曲线、直方图等图表以便分析、存档，并打印输出。
本技术的优点：可以实现远距离实时监控井下电网的运行情况；远距离诊断系统故障、智能控制；采用功能强大的软件平台，稳定可靠；系统最大监测点可达到5000个以上；系统自检功能完备。
附图概述图1为本技术系统框图图2为技术主站原理框图图3为本技术井下分站原理框图图4为本技术电脑综合保护监控器原理框图图5为本技术控制方法流程图图6为本技术系统软件框图图7A、图7B为本技术主站通信软件框图图8为本技术井下分站主程序框图图9为井下分站接收上位机中断服务程序框图图10为井下分站接收电脑综合保护监控器中断服务程序框图图11为井下分站定时器中断服务程序框图图12为井下综合保护监控器主程序框图图13～图14为井下综合保护监控器中断服务程序框图图15为井下综合保护监控器发送数据子程序框图本技术具体实施方式如图1所示，本技术井下电网安全运行监控系统采用多层分布式结构设计。