煤矿电力监控系统的研究与应用
KJ516电力监控管理系统在木瓜煤矿的应用
关 键词
木瓜 煤矿 ； Ｋ Ｊ ５ １ ６电力监 控 ； 无人值 守； 传输 分站 ； 高压综保
中图分类号 ： Ｔ Ｄ ６ ０ 文 献标识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ２— ０ ６ ５ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ ０ ５ ３— ０ ４
目 前， 随着大功率采煤机组及运输设备 的发展和
机头配电室 二采 区变Ｅ ｌ 区
ｌ ＃ 变 电所 ｚ
有重量 轻 、 损耗低 、 耐 水火 、 抗 拉强度 好 的功能 ， 特别 适
合煤矿井下比较复杂的地质环境条件 ， 且光纤传输数
据 速率 高 。
图 １ 网络 结 构示 意 图
Ｋ Ｊ ５ １ ６电力监 控 系统 采用 Ｃ ／ Ｓ结 构 设计 ， 方 便 组
（ Ｅ—ｍａ ｉ ｌ ） ｌ ｓ ｊ ＿ ０ ３ ０ ３ ２ １ ＠１ ６ ３ ． ｅ ｏ ｍ
山 西 焦 煤 科 技
２ ０ １ ３ 年第 ６期
程序模块 、 通讯模块 、 存储模块及运行监视模块组成 ， 完成数据采集 、 数据分析 、 存储 等功能， 并完成用户管
理、 系统设 置等功 能。
郭学军 ， 霍 国存 ， 李素娟 ， 杨海柱
（ １ ． 霍州煤 电集 团 吕梁山煤 电有 限公 司方山木瓜煤矿 ， 山西 吕梁 ０ ３ ３ １ ０ ２ ； ２ ． 河 南理工大学 电气学院 ， 河南 焦作 ４ ５ ４ ０ ０ ０ ）
摘
要
介绍 了 Ｋ Ｊ ５ ｌ ６矿 用 电力监控 管理 系统 的结构设计 、 系统功 能及硬 件设备 ， 以及 其在 木瓜煤
第 ６期
２ ０ １ ３年 ６月
山 西 焦 煤 科 技
Ｓ ｈａ ｎ ｘ ｉ Ｃｏ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
矿井供电系统远程监控技术研究
命令 ， 现场数据处理方式是通过现场电力监控微机综 保 的串
口以 Ｃ Ｔ规约的形式发 出， Ｌ Ｄ Ｐ Ｃ接收 Ｃ Ｔ规约 的数据 ， Ｄ 集控 中心服务器通过 Ｏ Ｃ协议读取 Ｐ Ｃ数据 ，实现 了地面对井 Ｐ Ｌ
１ 问题提 出
在 中央变电所供 电系统 中 ，由于没有安装 电力监 控系 统， 在接入到矿井综合 自动化平台时 ， 采用协议转换器 Ａ Ｃ Ｐ一 ２０ ０ ４通过 Ｒ ４ ５协议接 收 中央变 电所 ３ Ｓ８ Ｏ台高压 开关 柜 电 力监控数据 ， 并将数据 以 ＭＯ Ｂ Ｓ协议发 出 ． ＤＵ 接入 到生 产环
输数据丢包等运行不稳定情况 。为彻底解 决此类故 障， 我们
根据许继 电力通讯规约 和现场设备资料 （ Ｂ １０ ＷＧ 一 ＷＧ 一 １Ｎ、 Ｂ １ ０ ＷＧ 一 ５ Ｎ、 Ｂ １Ｏ ３ Ｎ、 Ｂ １０ ＷＧ 一 ＩＮ系列 的微机综 合保 护装 置 ） ，
出现死机、 数据传输丢 包等不稳 定情 况， 保证 了矿 井供 电系统远程监控 的正常运行 。 实现地 面对井下供 电系统的“ 四遥 ” 通信 ， 达
到 了矿 井 供 电 系统远 程 监 测 监 控 的 信 息化 建设 目标
【 关键词】 协议转换器；Ｌ ；Ｓ８ 协议； Ｏ Ｂ Ｓ ｉ；Ｄ 规约 Ｐ Ｃ Ｒ ４５ Ｍ Ｄ Ｕ 协－ Ｃ Ｔ ￣ ．
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｍ ｏ ｅ Ｍ ｏ ｉ ｒｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｉ ｅ Ｐｏ ｒ Ｓ ｐ ｌ ｙ ｔ ｍ ｓ ａ ｃ ｎ Ｒｅ ｔ ｎ ｔ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｉ Ｍ ｎ ｗｅ ｕ ｐ ｙ Ｓ ｓｅ ｏ ｎ
【 ｂｔ ｃ］ｈ ｒｃ ａ ｌ ｉｒ ｕｅ ｔ ｏ ｉ ｏ ｅ ｓｐｌ ｓ ｔ ｃ ｓ ｔ ｔ ｉ ｏ ｐ ｈｎｉ ｕ ｍ ｔｎ Ａ ｓ ａｔ ｉ ａｉｅｍ ｉｙ ｎ ｏ ｃｓ ｈ ｃａ ｍｎ ｐｗ ｒ ｕｐ ｙ ｅ ａｃ ｓ ｏ ｈ ｍｎ ｃｍ ｒ ｅｓ ｅａｔ ａｏ ｒ Ｔ ｓ ｔｌ ｎ ｔｄ ｅ ｌ ｅ ｙ ｓｍ ｅ ｅ ｅ ｅ ｖ ｏ ｉ
煤矿供电监控系统能源管理解决方案
煤矿供电监控系统能源管理解决方案随着能源问题的日益突出，煤矿供电监控系统的能源管理变得尤为重要。
本文将探讨煤矿供电监控系统中的能源管理问题，并提出解决方案。
一、能源管理的重要性能源是煤矿运行的核心需求，而能源的管理关乎煤矿的生产效率和经济效益。
良好的能源管理能够提高供电系统的性能，减少能源浪费，降低成本，同时也有助于减少对环境的影响，提升煤矿的可持续发展能力。
二、能源管理存在的挑战1. 能源数据采集与分析困难供电系统涉及大量的电能数据，传统的手动记录容易出现错误和不准确的情况，无法满足日益复杂的能源管理需求。
同时，对于庞大的数据量进行分析和提取有一定的困难。
2. 设备运行和能源消耗之间的关联性在煤矿供电监控系统中，各个设备之间的运行情况和能源消耗之间存在一定的关联性。
然而，往往难以准确判断哪些设备导致了能源浪费，从而难以制定有效的能源管理策略。
3. 功率因素优化问题功率因素是电能使用的重要指标，影响着供电系统的稳定性和能源利用率。
然而，在供电过程中，往往存在功率因素低下的问题，导致能源浪费和电能损耗。
三、解决方案为了解决煤矿供电监控系统中的能源管理问题，以下是一些解决方案的提出：1. 引入智能电力监测系统通过引入智能电力监测系统，可以实时采集各个设备的电能使用数据，并利用数据分析技术对其进行分析和提取。
这样可以及时掌握设备的能源消耗情况，发现问题，并为制定有效的能源管理策略提供依据。
2. 制定能源管理计划根据煤矿供电监控系统的具体情况，制定相应的能源管理计划。
该计划应包括对设备的能源消耗进行分析和评估，确定能源消耗比例，并制定相应的能源管理目标和措施，从而提高供电系统的能源利用率。
3. 实施设备能效改进措施根据智能电力监测系统的分析结果，对供电系统中能源消耗较大的设备进行能效改进。
这可以包括设备的技术升级、优化设备调度和操作，以及改进设备维护等方面的措施，从而减少能源消耗和浪费。
4. 加强功率因素优化通过安装功率因数校正装置，可以实时监控供电系统的功率因数，并及时进行调整。
煤矿电力监控系统硬件数据接口及通信协议标准研究
煤矿电力监控系统硬件数据接口及通信协议标准研究刘振兴（国家能源集团宁夏煤业有限责任公司信息技术中心，宁夏银川750000）摘要：煤矿电力监控系统是对煤矿井上、井下高（低）压开关供电、电力保护装置、调度自动化等集成一体进行监测监控的电力自动化系统。
本文对井下电力监控分站与主站通讯数据接口和通讯协议标准进行了分析研究，重点研究了煤矿电力监控分站与主站之间硬件通讯接口类型、通讯协议标准、电力监控分站与保护器、监控主站与监控分站交换过程以及高低压通讯装置通讯点表定义等内容，研究表明：通过约定电力监控分站与主站之间的硬件接口与通讯接口协议，可有效实现各种类型数据参数接入和集成，实现煤矿井下供电系统和供电各设备的在线数据监测、远程控制、实时报警、数据统计分析、运行安全保护、用电计量管理等功能，实现井上下变电所无人值守智能监控管理，为智能矿山建设提供基础保障。
关键词：煤矿电力监控；主站；分站；保护器；数据接口中图分类号：TD61文献标识码：B 文章编号：2096-7691（2022）03-037-04作者简介：刘振兴（1982—），男，高级工程师，现任职于国家能源集团宁夏煤业有限责任公司信息技术中心，主要从事煤矿信息化管理工作。
Tel：158****0163，E-mail：**************引用格式：刘振兴.煤矿电力监控系统硬件数据接口及通信协议标准研究［J ］.能源科技，2022，20（3）：37-40.0引言随着国内智能矿山建设步伐的加快，煤矿安全供电是保证生产环节的先决条件。
煤矿电力监控系统的可靠运行对煤矿安全生产起着关键作用。
近年来，尽管煤矿机电管理部门在推进改造煤矿供配电装备、应用新技术成果的同时，不断提升人员素质，也提高了煤矿井下供电系统的可靠性，但是数据硬件接口标准不统一，各生产厂家设备使用的通信协议千差万别，给后期数据统一集成、远程控制接入、大数据分析和维护检修带来了诸多不便，并存在安全隐患。
煤矿安全监测监控系统在应用中存在的问题及解决措施分析
煤矿安全监测监控系统在应用中存在的问题及解决措施分析摘要：大部分煤矿开采的作业场所都在地下，地下地质条件复杂，开采过程除了需要大量的人力，还需要配备多种设备，这都提高了开采场所的复杂程度。
在开采过程中，如果对环境不了解，作业不规范，则可能发生重大事故，如中毒、爆炸、塌方等。
为了提高煤矿开采的安全性，必须使用先进的监控监测系统，对可能存在的安全隐患进行监测，发现问题立刻处理。
关键词：煤矿安全；监测监控系统；应用前言煤矿安全监控系统及预警技术在煤矿开采作业过程中的应用，有利于实现地下矿井信息化管理，促进煤矿产业的管理水平和以及安全生产水平的提升，在保障施工人员的人身安全的前提下，进一步提高了煤矿资源的开采效率，降低对环境的破坏程度，践行了可持续化发展要求，有利于促进我国的经济建设平稳发展。
1煤矿安全事故发生的主要原因第一，煤矿本身就具有一定的危险指数，煤矿主要是在地下进行开采工作，在开采过程中，会向外释放一定含量的瓦斯等有害气体，同时还会在短时间内产生大量的粉尘，这些因素都极易引发安全事故。
第二，在于当前有部分煤矿企业仍使用较为落后的煤矿开采技术和手段，过分追求眼前的经济效益，对煤矿开采的安全问题不够重视，对先进开采设备的成本投入较少，严重制约了煤矿行业的进一步发展。
第三，是煤矿行业的工作强度较大，工作人员要长时间处于高压环境下，需承受较大的心理压力，再加上大部分的从业人员文化水平较低，不具备充足的安全意识，在开采作业过程中缺少必要的安全防护，作业过程不够规范化，使得煤矿安全事故频频发生。
2煤矿安全监控系统概述煤矿安全系统，通过应用计算机技术和网络技术来实时监测煤矿中的氧气、一氧化碳和甲烷浓度等，同时还具备甲烷超出设定限值的自动声光报警系统，发现安全隐患能够自动断电，以及具有风电闭锁控制功能，可以采集、存储煤矿相关信息，应用煤矿安全监测系统有利于实现煤矿企业的高效安全生产。
煤矿安全监控系统除了能够监控煤矿环境之外，还能够在其他许多层面上实现全面监控。
谈煤矿安全监控系统的应用与发展
谈煤矿安全监控系统的应用与发展摘要：虽然，国家越来越重视煤矿企业的安全生产问题。
但是，我国的煤矿企业的安全生产的情况仍然不容乐观，特大恶性事故仍是屡见不鲜，给国家和人民带来巨大的生命和财产损失，严重影响着社会的稳定。
基于这种情况，笔者将浅述煤矿安全监控，指出这一系统在煤矿行业的应用，提出相应的完善措施，展望该系统的发展前景。
关键词：煤矿安全；监控系统；应用；发展中图分类号：td-0 文献标识码：a 文章编号：1009-0118（2011）-10-0-01煤炭是我国的主要能源，约占一次能源的70%。
但是，煤炭行业也是一个高危险性的行业，瓦斯、煤尘、冲击地压、地热、水火灾等一直是阻碍煤矿行业健康发展的重要因素。
近几年来，被曝光的煤矿事故不胜枚举。
这就要求相关的部门要加强对煤矿安全监控，不断的引进先进的技术、可靠地设备以及合格的人才和全方面的管理，从而保障煤矿的安全作业。
一、煤矿安全监控系统的概述煤矿安全监控系统是指时时的对各矿的生产、安全、管理等各方面进行监管检测。
它是煤矿高效安全生产的保障。
煤矿安全监控系统是由地面和井下两部分组成的。
其中，井下的主要设备是矿用分站。
它可以收集和处理井下的信息，通过配接甲烷传感器、风速传感器、温度传感器、一氧化碳传感器等传感设备采集井下数据，实现对井下的安全监测和控制。
而地面的设备主要是信息采集处理中心。
地面的这一部分的作用主要是及时的将井下传输的信息传送给相应的生产部门，并对井下的作业环境进行全面的分析，做出相应的科学判断，从而保障煤矿井下的正常、安全的生产。
例如，当井下的瓦斯超过极限时，煤矿安全监控系统就会自动的切断相关区域的电源，从而避免和尽量减少电火花引起的瓦斯爆炸。
如果井下发生爆炸等事故，煤矿安全检测系统也会准确的记录事故的时间、地点以及爆炸源等，给事故调查提供了重要的依据。
二、煤矿安全监控系统的应用随着我国对煤矿安全生产的重视程度的提高，以及对其的监管力度的不断的加强，我国的许多煤矿企业都安装了煤矿安全监控系统，这些监控系统在一定程度上大大地改善了我国煤矿行业的生产状况，给井下作业的煤矿工作人员的生命安全提供了保障。
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。
对矿井电力监控系统使用的思考
对矿井电力监控系统使用的思考摘要：煤矿电力监控系统能够实时检测煤矿电力系统的运行状态和各种技术参数，对电力系统自动进行各种保护，超限报警，停、送电控制，达到合理调配电力，提高电网运行质量，减轻电费支出；实现变电所的无人值守；指导电力系统及生产设备的维护与维修的目的。
关键词：实时检测；自动进行各种保护；调配电力；指导维护与维修abstract: power monitoring system of coal mine to run the state of power system real-time detection of coal mine and various technical parameters, automatic protection, on the power system alarm, stop, transmission control, achieve the reasonable allocation of electric power, improve the power grid operation quality, reducing electricity expenditure; to realize substation unattended; maintenance and repair guide power system and production equipment for the purpose of. keywords: real-time detection, automatic protection, allocation of power, maintenance and repair guide中图分类号：td63文献标识码：a 文章编号：在2010年的博览会上，我听了关于煤矿电力监控系统的讲座，引发了我对新疆矿井电力监控系统的思考。
从新疆电力监控系统的使用上来看，新疆的电力系统都使用了电力监控系统，从实际的使用效果来看也是十分可行，为电力系统的经济合理的运行起到了很好的作用。
煤矿井下电力监控通信系统研究
Vol． 32 ， No． 01 炭 技 术 2013 January， Coal Technology 檭檭檭檭殐 第 32 卷第 1 期 2013 年 1 期
煤
檭殐
煤矿电气
状态、 故障信息， 方便井上调度人员对井下情况及时 了解， 做出正确判断和反应， 对井下电气设备的开关 ［3 ］ 。 ， 进行分合闸操作 以实现远程控制 煤矿井下电力系统的供电对象包括煤矿的采 1． 2 井下监控单元 煤、 运输以及排水等生产环节， 而这些生产环节的工 井下监控单元主要由可编程 控 制 器 S7 － 200 作环境比较复杂， 一旦设备发生事故， 故障排查比较 CPU 226 、 RS485 通讯模块、 以太网模块 CP243 － 1 、 困难， 停送电周期较长， 严重影响煤矿采区的工作效 、 HMI 、 、 光纤模块 人机界面 变压器 本安电源、 开关电 率。因此， 煤矿电力系统的监控非常必要， 在井下电 。 源等构成 力监控系统设计中， 无论是监控中心对井下电气设 井下监控单元是地面集控站和矿井高压开关综 备电量信号的采集， 还是监控人员对井下各电气开 ， 合保护器之间的桥梁 主要作用是实现地面集控站 关的控制、 开关整定值的修改， 这些都离不开通信技 ， 与高压开关综合保护器之间的通讯 实现保护器的 ［1 ］ 术的支持， 通信系统设计具有重要意义 。 、 ， 数据上传 地面集控站的命令下达 同时现场工作人 本课题主要研究煤矿电力监控的通信系统， 实 员也可以通过人机界面了解当前井下各个电力设 现煤矿电力监控系统的遥信、 遥测、 遥控、 遥调“四 备、 线路的运行状态， 对高、 低压开关的开、 合闸进行 遥” 功能， 完成地面监控中心对井下高压开关的分 ［4 ］ 。 现场操作 闸、 合闸、 故障复位等操作， 提高煤矿供电系统的安 1． 3 通讯系统硬件设计 ［2 ］ 全性、 可靠性、 及时性 。 通讯系统的组成根据应用场所的不同分为两大 部分： ①井下监控单元与地面集控中心之间的以太 1 系统设计 网通讯装置； ② 井下监控单元与矿用高压配电装置 1． 1 地面集控中心 之间的 RS485 转换器。整个通讯系统设计如图 1 所 地面集控中心有地面监控计算机以及光端机组 示。 成， 光端机将各个井下监控单元获得的信号传递给 1． 3． 1 以太网通讯硬件配置 在监控主机的组态软件 Intouch 上 地面监控计算机， 以太网 通 讯 硬 件 配 置 主 要 包 括： 以 太 网 模 块 显示井下各个电气设备的电压、 电流、 功率因数等电 CP243 － 1 、 光纤模块、 地面光端机及光缆。 煤矿井 气参数值， 判断其是否发生漏电、 过流、 过压、 欠压、 下监控单元中 PLC 从高压开关综合保护器中获得 短路、 断相等故障， 实时反映出井下各个开关的运行 的各个电量参数信号， 通过 CP243 － 1 的 RJ45 接口
煤矿供电远程监测监控系统设计及应用
平煤 二矿 几经 生产 结构 调整 以及 技术 改造 ，
（） 动装 置 （ Ｔ ３远 Ｒ Ｕ）
随着 原煤 产量 持 续增加 和井 田范 围扩 大延 深 ，矿 井 高低压 供 电线路 不 断延长 ，变 电所 、水 泵房 等 机 电车 间、硐室 增多 。供 电环 节较 多 ，设 备 陈 旧， 技术 装备 落后 ，矿 井上 、下供 电系统 的基 础条 件
分 站 是 一 种 嵌 入 式 Ｐ 机 ， 网 络接 口 Ｃ
Ｃ Ｎｂ ｓ Ｓ ３ ＲＳ ８ ，并行 Ｉ Ａ ｕ ／ ２ ２／ ４ ５ Ｒ ／ Ｏ。ＫＴ ８ ） ０ Ｋ（０／ ４ １ 分 站 主 要 功 能 是 采 集 微 机 综 合 保 护 装 置 的 电参 量 ， 传 输 到 地 面 电 调 中 心 。 其 网 络 接 口采 用 Ｔ ＰＩ Ｃ／ Ｐ协议 与 电调 中心工控 机通 信 。Ｃ ｂ ｓ接 ＡＮ ｕ
《 电技术》２ １ 机 ０ ０年第 ５期
机电研 究及设计制造
煤矿供 电远程监测监控系统设计及应 用
ｉ
（ 南城 建学 院 ，河 南 平 顶 山 ４ ７４ ） 河 ６ ０ ４
摘 要 ：矿井供 电远程监测监控系统在平煤二矿 应用 ，提 高了矿井供 电系统 的 自动化 管理 水平 和安全性 ，收 到了较 好 的效果。给出了一种矿井供 电 自动化监控系统的实施模 式。 关键词 ：煤矿供 电；远程监控； 自动化 管理 ；安全供 电 中图分 类号 ：Ｔ Ｔ ６ ｌ． 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ７ －４ ０ （０ ００ —０ ６ ４ Ｄ７ Ｄ １ ４ ６ ２ ８ １ １）５ ７ —０ ２ ．
机 电研究及设计制造
《 电技术》２ １ 机 ０ ０年第 ５期
集 处理 、图形 生成 组态 、历 史数据库 组态 、报表 生 成 组态 、故障报 警组态 、分合 闸命令 组态 等 。
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煤矿电力监控系统的研究与应用
摘要：煤矿机械化、自动化的程度在不断的提高，而电力系统
是保证每个生产环节正常运行的基础，而且煤矿供电设备一旦出现
故障将会给生产安全带来直接的影响，所以要保证煤矿电力系统的
可靠性以及合理性。本文就着重研究一下煤矿电力监控制系统的设
计与应用。
关键词：煤矿 电力监控系统 应用
中图分类号：tm 文献标识码：a 文章编号：
1007-0745(2011)01-0182-01
一、电力监控系统的设计思想
随着网络技术、自动控制技术的不断发展，在自动化系统中，
现场总线技术、工业以太网等技术都得到了广泛的应用。本文所提
出的煤矿电力监控系统就是采用工业以太网和现场总线的控制网
络结构模式，其由三层网络结构组成，即现场监控层、信息处理监
控层以及综合监控信息管理层，主干信道是以太环网至各变电所的
途径，变电所的开关数据是采用网络交换机数据接口接入主传输系
统中的。将电力监控主站安装在变电所内，利用can方法或者现场
总线进行变电所开关运行参数及状态的采集，从而实现设备控制及
就地集中数据监测等功能。所采集的信息由电力监控主站进行处
理，然后再将结果上传至系统监控主机。系统后台采用网络形式把
数据传输至全矿井的综合自动化平台，从而实现网络发布以及数据
共享等功能。
二、电力监控系统结构及作用
(一)综合监控信息管理层
按照用户的不同要求，在地面建立起一个面向全矿的计算机监
控信息管理网络。该网络可以对音频、图像、数据信息以及文字资
料进行存储传输以及交互作用等处理。其操作平台基于win，dows
系统，开发工具采用vc++，可以实现多任务调度系统管理scada系
统平台及应用，并可以对运行过程中的相关数据进行调整。其冗余
策略为数据及功能复制型，不同计算机或者同一个计算的多个进程
在运行过程中，多作任务调度系统通过其间的信息交换对整个系统
的运行状况进行实进的监控。
(二)信息处理监控层
1 主干网络结构
系统的主干网络采用环型冗余结构光纤进行传输，可以实现矿
井每个变电所信息与系统平台的连接，向下可以向矿井内的高低压
开关传达控制命令，对设备的运行状态进行实时监控，整定开关数
值，收集相关参数；向上则可以与信息管理网相连接，进行管理信
息的交换。
2 网络控制层
系统的网络控制层是基于tcp／ip协议的以太网技术，双绞式
单模矿用阻燃型光缆为传输介质，基于光纤以太网的环形架构作为
网络的结构。在系统采用工业以及网环后，和传统总线传输方法比
较而言，其可以有效的解决系统信息量大、数据传输效率低以及通
信接口不顺畅等问题。以太环网收集每个变电所的数据信息进行传
输，相对而言维护管理比较简单。再看系统的空间分布，其节点设
备由地面向井下延伸，井下的节点设备既可以是变电所主站，也可
以是协议转换器，或者某个信息采集监控制。
3 数据采集设备
数据采集设备主要包括电力监控主站以及安全隔离器，其中电
力监控主站是井下电力监控系统的关键没备，其具备远程监控、数
据处理、网络远程通信以及图像显示等功能。嵌入式工控要是电力
监控主站的核心部件，其操作系统基于wince，具备红外线接口中，
可以实现人机对话功能，并且可以实现32路开关信息的同步采集，
拥有丰富的图形操作工作以及较强的数据采集处理能力，因此其稳
定性以及可靠性都相对较高。此外，数据采集设备还配备有两路嵌
入式视频服务器，可以把采集到的图像数据转换成mpeg4格式利用
以太网进行上传，与数据监控系统相配合，最终实现变电所无人职
守的目标。
安全隔离器使用的是光电隔离技术，隔爆开关智能综合保护单
元的通信信号通过安全隔离器接入电力监控主站，从而将监控设备
非本安rs485信号转换为本安rs485信号，从而保证了电气的性能
安全。
(三)现场控制层
现场控制层的控制对象主要是针对供电设备高、低压开关的智
能综合保护器、监测装置以及电力参数变送器等等。其中智能综合
保护器对于井下电网中性点不接地供电系统或者中性点经消弧线
圈接地系统等比较适用，可以实时保护和监控高爆开关，把设备的
电气参数信息、故障信息、故障录波数据以及设备工况等数据经过
电力监控主站及时的向地面调度中心传递，而且智能综合保护器还
可以对地面调度主站所发出的定值设定、遥控命令以及信号复归等
命令进行同步接收，从而实现远程操作。
电力参数变送器的核心技术为高性能单片机，其具备安装方便、
体积小等优点，可以直接装在开关中，具备遥控、遥信和遥测等多
种功能，可以将各类电参数进行直接采集和显示，而且还具备时钟
同步以及事件顺序记录等功能，因此在进行进下老开关改造时比较
适用。
三、系统的主要功能特点
本文所提出的电力监控系统具备以下功能：可以实现相关电力
参数的实时监测，比如电压电流、功率因数、有功和无功功率、开
关合分闸的状态以及电量等等；具备诸如短路、漏电、绝缘监视以
及过载和断相等保护功能：在地面主机上就可以对井下的智能隔爆
开关进行定值整定、故障的诊断以及合分闸的控制等等；系统的实
时数据可以显示出报警事件的具体记录，并且告警方法及告警权限
均可进行不同的设置：如果在电网设备发生了故障，系统可以自动
记录控制装置、继电保护以及断路器动作的状态以及时间信息，具
备图表、事故追忆以及曲线数据采样和存储的功能；便利的图形编
辑、显示功能，可以按照设备的实际情况在画面上实现对设备的直
接控制，查询、调整保护设备，并进行复归操作；采用网络浏览器，
可以利用拨号网络或者局域网实现系统数据的存储，数据内容包括
报表资料、画面信息以及系统运行的数据等。丰富的系统接口、协
议，有利用异构系统进行互联互通的集成，较好的系统扩展性能，
如果需要增加变电所，只需把数据通道与主传输通道相连接即可；
可以利用网络进行系统的远程诊断，对系统数据、用户的配置文件
等资料可以进行复制、更改等操作。
参考文献：
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