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更新時間：2024-06-14 
瀏覽次數：647摘要：作為一個巨大的能源消耗國家，我國每年對煤炭的市場需求巨大。煤炭作為我國點力氣和供暖企業的重要原材料，煤礦的開采過程存在著難以消除的風險，我國的煤炭安全問題長期困擾著相關企業和監督部門，也受到社會的廣泛關注。我國電力監督系統的應用開始的較晚，八十年代初，我國才開始引進相應設備，著力于提高我國煤礦工作運作的安全系數。之后，我國研發人員也致力于研究適合我國煤礦開采基礎情況的相關電力監控設備。經過不懈的努力，我國已經研制出了一系列適用于我國情況的監控系統，如將單片機作為控制器，采用工控機的井下控制單元。目前我國運用的電力監控系統種類主要有鎮江中煤電子KJ101，應用較為廣泛。除此以外，較常用的還有在KJ2基礎上發展起來的可以生產部分傳感器的常州自動化KJ95,以及在我國外資企業生產的組網結構傳感器的森透里昂KJ31,該系統可以降低瞬變脈沖的干擾。除此以外，還有的長春東高KJ19等很多種類的監控系統。
關鍵詞：電力監控系統；煤礦；應用
煤礦電力監控系統的主要功能介紹
我國煤礦電力監控系統主要由井上和井下兩個部分組成。井上部分的系統是由系統整個的中心站點和多個局域網絡結合構成。在整個系統的中心站點中，主要進行生產監控和環境監測功能。井上工作系統是將井下監控取得的數據信息收集到地面監控計算機中，有員工進行數據的分析歸納整理，然后通過地上的光端傳遞給井下的各個監控單位。井上的集控站與井下的電力監控系統相連接，以太網是連接得以實現的工具。幫助監控管理底下的工作情況，及電力監控設備的工作狀態。煤礦電力監控的作用主要是信息收集，不斷地更新系統中的數據，包括系統中模擬的量、脈沖的量以及狀態量，收集系統中信號訊息。除此之外實現信息交換傳遞的功能，將有效的數據信息通過站點、地面或者網絡結構傳遞到監控系統中。通過對收集到的信息的處理分析，判斷整個系統中使用的狀況。對存在的風險以及可能發生的安全事故進行分析，預判可能發生的意外事故，從而能有效規避。除信息收集功能以外，電力監控系統還有信息儲存的功能。將大量的信息儲存在硬盤中，支持后續的數據分析和查詢。監控系統可以根據記錄的信息進行電路分析模擬，將分析所得的數據傳遞到以構建的模型中從而得出關鍵的預警信息。設備發生故障時，可通過對硬盤中儲存的數據進行分析，查找原因和尋找解決方案。大多數的電力監控系統都具有通訊功能，里面涉及部分通訊的設備將多個站點進行連接。通過設備或者網絡結構，將信息傳遞到相應站點人工操作的電腦系統中，將實際訊息與網絡互聯，幫助操作人員實時掌握信息數據。監控人員施工狀況和電力設備運行狀態。并及時的對煤礦設備或者是監控系統進行有效調整。保障下井人員的人身安全以及施工設備的安全。煤礦電力監控系統。提供的信息及時有效，準確。為管理人員提供了有效的信息了解途徑。并有效提高管理人員的管理水平。監控系統提供的管理權限?？蓭椭芾砣藛T了解，查看以往的錯誤記錄。對以往的數據進行處理分析得到報告。當緊急情況發生時，系統還可以為電力和監控兩個系統本身提供備用電能，較大化的保障人員設備的安全。
煤礦電力監控系統的改進對策
2.1加強傳感控制器的改進和研制
在電力監控系統功能運行的過程中，傳感控制器起著至關重要的作用。因此傳感控制器的可靠及穩定就顯得尤為重要。目前我國的所普遍使用的傳感器基本上滿足了對生產的需要。比如對風速，電流電壓的模擬量。但是仍然存在著一些不可忽視的問題。在產品的使用壽命方面，可靠性方面和穩定性方面。與外國產品相比還有所欠缺。某些的性能還不能夠滿足整個生產安全的需要。因此國內加大對傳感器的研究與升級至關重要。
2.2要加強井下監控系統功能設計
煤礦工作人員的定位與識別。動態目標的定位。如運動中的車輛或者其他設備。實行實時監控。一旦有意外事故發生，及時的救援工作人員。在人員識別方面，要嚴格規定井下作業人口數量。實行嚴格的考勤制度和其實監控。地上管理人員實時監控地下工作狀況，一旦有問題發生，保證及時救援。在井下采用高線形式監控瓦斯濃度。采用安全的生產措施來做正確的生產決策。
2.3加強對工作人員救援方面的管理
加強對煤礦井下作業人員的安全意識教育。一定要按照規定隨身攜帶數據終端，方便地讓工作人員實時掌握地下工作人員的位置和具體情況，當意外發生時可以準確定位及時救援。
2.4引入煤礦監控的新技術和先進技術
目前我國的電力監控系統，雖然滿足基本的況下作業要求。但在安全系數方面，產品性能方面仍存在較大的不足，部分產品存在著易跳閘，速度定位慢，無法進行信息整合的缺點。針對以上存在的問題，我國應進行針對性的技術研發。在過去幾年里，我國在該技術方面取得了一定的進步。在對SCADA系統的調度之上,進行提高改善。對于故障部分的快速定位,可以給工作人員及時準確的提示。另外，采用流閉鎖方法減少或防止電壓波動較大造成停電的問。XRA-600高壓選擇性漏電保護系統可以不收到間接弧線權圈和電弧的影響，耐過渡電阻的能力非常強，靈敏度非常高。這些技術的應用，提高了工作安全系數，在減少工作人員數量的同時，提高了事故處理能力和信息收集能力，及時的定位和發送信息。
安科瑞電力監控系統產品介紹與選型
3.1概述
Acrel-2000Z電力監控系統是安科瑞電氣股份有限公司根據電力系統自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發出的一套分層分布式變電站監控管理系統。該系統是應用電力自動化技術、計算機技術和信息傳輸技術，集保護、監測、控制、通信等多功能于一體的開放式、網絡化、單元化、組態化的系統，適用于35kV及以下電壓等級的城網、農網變電站和用戶變電站，可實現對變電站方位的控制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站穩定、經濟運行提供了堅實的保障。
3.2應用場所
辦公建筑（商務辦公、國家機關辦公建筑等）
商業建筑（商場、金融機構建筑等）
交通運輸建筑（機場、車站、碼頭建筑等）
廠礦企業建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）
新能源建筑（光伏發電、風能發電等）
3.3系統結構
Acrel-2000Z電力監控系統釆用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網絡通信層和現場設備層，組網方式可為標準網絡結構、光纖星型網絡結構、光纖環網網絡結構，根據用戶用電規模、用電設備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網方式。
3.4設備選型
應用場合 | 型號 | 保護功能 |
35kV/10kV/6KV進線柜電能質里在線監測 | APView500 | 電網頻率，電壓、電流有效值有功功率、無功功率、視在功率及功率因數，電壓偏差，頻率偏差，三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度；三相電壓、電流各序分量；基波電壓、電流，功率、功率因數、相位等，諧波（2~50次）。包括電壓、電流的總諧波畸變率、各次諧波電壓、電流含有率、有效值、功率等，諧波群，間諧波電壓波動、閃變?？奢斎?7.7V/100V或220V/380V。 |
35kV/10kV/6KV微機保護裝置 | AM6-* | 適用于6-35kv配電線路、主變、配電變壓器、電動機、電容器、PT監測/PT并列、母聯/備自投等中高壓柜微機保護 |
35kV/10kV/6kV弧光保護 | ARB5-M | 主控單元，可接20路弧光信號或4個擴展單元，配置弧光保護(8組)、失靈保護(4組)、TA斷線監測(4組)、11個跳閘出口 |
ARB5-E | 擴展單元，多可以插接6塊擴展插件，每個擴展插件可以采集5路弧光信號 | |
ARB5-S | 弧光探頭，可安裝于中壓開關柜的母線室、斷路器室或電纜室，也可于低壓柜。弧光探頭的檢測范圍為180°，半徑0.5m的扇形區域 | |
35kV/100kV/6KV高壓柜智能操控節點測溫 | ASD500 | 一次回路模擬圖彩屏顯示及開關狀態指示，高壓帶電顯示及核相，標配一路溫濕度控制，加熱回路故障告警，分合閘回路完好指示、分合閘回路電壓測量、預分預合閃光指示、電氣節點無線測溫，人體感應自動照明，語音提示，電參數測量，4-20mA變送輸出，RS485通訊接口、以太網通訊接口、USB接口，IRIG-B對時 |
35KV/10kV/6kv間隔電參量測量 | APM830 | 三相(I、U、kW、kvar、kwh、kvarh、Hz、cosΦ)，零序電流In，四象限電能，實時及需量，本月和上月值，電流、電壓不平衡度，66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄，2-63次諧波，2D1+2D0，RS485/Modbus，LCD顯示 |
35KV/10kV/6KV高壓柜除疑露溫濕度控制器 | WHD面板式 | 支持測量并顯示2路溫度，2路濕度。 |
WHD20R | 支持測量并顯示2路溫度，2路濕度。 | |
變壓器繞組溫度檢測 | ARTM-8 | 8路溫度巡檢，預埋PT100，RS485接口，2路繼電器輸出 |
0.4KV低壓進出線柜接頭測溫 | ARTM-Pn-E | 無線則溫采集可接入60個無線測溫傳感器;U、I、P、Q等全電參量測量;2路告警輸出;1路RS485通訊 |
ATE400 | 合金片固定，CT感應取電，啟動電流大于5A，無線傳輸距離空曠150米 | |
0.4kV低壓出線柜多功能電力儀表 | AEM72 | 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cos)，四象限電能,2~31次諧波測量，最大需量，RS485/Modbus，LCD顯示 RS485/Modbus，LCD顯示 |
AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、下測里，總正反向有功電能統計，正反向無功電能統計；2-31次分次諧波及總諧皮含里分析、低壓出線分相諧波及總基波電參量(電壓、電流、功率);電流規格3x1.5（6)有功電能精度0.5S級，無功電能精度2級 | |
04KV低壓柜內環境溫濕度 | AHE100 | 無線溫濕度傳感器，發射頻率:5min，傳輸距離:200m，電池壽命≥:3年(可更換) |
ATC600 | 兩種工作模式:終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m;ATC600-C可接收AHE傳輸的數據，1路485,2路報警出口。 | |
網關 | Anet-2E8S1 | 8個RS485串口2kV隔離，2個以太網接口,支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188DL/T645等通訊協議設備的接入，支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-0870-5-104等上傳協議支持多中心不同數據服務要求，支持斷點續傳，裝置電源:220V AC/DC。 |
電力監控系統 | Acrel-2000/Z | 數據的實時采集、數字通信、遠程操作與程序控制、權限管理、事件記錄與告警、故障分析、各類報表。 |
結束語
雖然我國的煤礦電力監控系統在近幾十年來發展迅速，已經取得了很大的成就。但是不可否認，在實際的工作與運用中，仍然存在著或多或少的問題。在技術層面，與發達國家的電力監控系統仍存在著較明顯的差距。煤礦監控系統關系著每一位井下工作人員的人身生命安全。關系著社會責任。因此不斷地進行技術研究突破創新。完善我國電力監控系統技術中的一些不足。進一步提高可靠指數，降低煤礦工作中存在的風險，人要進行堅持不懈的努力。
參考文獻
程興厚.煤礦電力監控系統的研究與應用[J]
徐瑩瑩.漳村煤礦電力監控系統升級改造與應用[J].同煤科技,2019(04):40-42.
安科瑞電力監控與保護類產品選型手冊,2022.07.
安科瑞企業微電網設計與應用手冊，2022.05.
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