井下電網中的自動化監測系統

張宏斌

（忻州市煤礦安全生產監管檢查組，山西 忻州 034000）

引言

隨著時代的發展和社會的進步，我國的煤礦事業發展迅速。目前煤礦事業在對井下電網進行監測和控制主要是通過建立自動化監測系統，加之性能比較好的計算機和相關的工業組態軟件進行實時的監測與數據記錄，這樣就能夠自動化地進行電網的控制與監測活動。現在利用自動化監測系統中的計算機和相關軟件進行組合操作，更便于對用電情況進行實時監測和管理，并且能夠合理地進行供電活動，使電網能夠正常、安全、經濟地運行。

1 井下電網中自動化監測系統的硬件相關介紹

在煤礦企業中的井下電網自動化監測系統主要是由地面的監控中心、隔爆電源箱、井下分站、控制軟件、高低壓數碼監控器等設備構成，這個自動化監測系統與新型的電子綜合保護器組合使用，共同控制供電的開關，使電網能夠正常的運轉［1］。具體的系統組成以及相關的控制下頁如圖1所示。

1.1 地面的監控中心

所謂的地面監控中心，主要是由一些性能比較高的計算機系統與工業組態軟件進行結合起作用，這樣能夠快速處理系統監測與控制等數據，進而能夠通過多個屏幕和畫面顯示用電情況。地面監控中心能夠支持Win 98或者是2000操作系統以及局域網。

1.2 主站中的調制解調器設備

主站調制解調器主要是利用差分雙極性碼進行數據處理，其中的無極性基帶能夠進行數據的同步傳輸，這樣就能夠及時地采集數據，并對數據進行分類、編碼以及解碼。計算機的主機串行接口將命令傳送到主站的單片機上，然后調制解調器開始將單片機上的數據轉碼成串行數據，進而分散發送給分站，傳輸的速度快。

1.3 井下分站

井下分站的作用主要采集和傳輸數據，也就是將調制解調器上解碼的數據通過主站傳送到地面的監控中心去。

1.4 礦用的隔爆電源箱

礦用的隔爆電源箱主要是在生產的過程中，給監控系統中的井下分站提供安全的、本質的電源，可以當成備用電池進行供電活動。

1.5 高低壓數碼監控器

在井下電網自動化監測系統中的低壓數碼監控器主要是DSZJ－S5數碼監測器，這種低壓數碼監控器主要是安裝在隔爆低壓的開關上，可以自行成為一個系統，進行單獨操作。低壓數碼監控器的主要作用：保護電網中由短路造成的過流現象；實時保護過載過程中的變壓器、電動機等設備；對于電網中的電壓數值和相關的電流負載值、功率因數、對地絕緣電阻、機器編碼等進行實時的記錄和顯示［2］。

圖1 系統組成以及相關的控制圖

在井下電網自動化監測系統中的高壓數碼監控器主要是GSZI－S／H 數碼監控器，這種高壓數碼監控器也是安裝在隔爆低壓的開關上，可以自行成為一個系統，進行單獨操作。高壓數碼監控器的主要作用：能夠在電源短路的時候保護并整定電流，使電流分檔調用；在超過負載時，整定電流分檔使用，并能夠在電流超過負載的時候及時閑置電流，防止跳閘；能夠顯示出電流的數值；嚴密監測和保護絕緣電纜。

1.6 傳輸數據

在井下電網自動化監測系統中的數據一般是通過普通的電線進行多方向的傳輸，這樣能夠加快傳輸速度和傳輸數據量。

2 軟件監控系統分析

2.1 軟件監測控制系統

軟件監測控制系統主要是指運用計算機開發出的智能型人機接口軟件系統，其中的操作系統主要是Win98／2000 中文平臺。眾所周知，Windows系統具有圖形方面功能比較齊全、易學易用、界面一致性好等優點，這樣就能夠在進行電網監測過程中具有更加通用的功能，并能夠對一些軟件資源進行二次開發。目前電網自動化監測系統中的軟件監測控制系統主要是由SCMAKER開發系統與SCVIEWER 運行系統構成，這兩個系統是分別獨立的Win32位的應用程序，兩個系統可以單獨使用，也可以相互依存使用［3］。

軟件監測控制系統的主要作用：首先是其系統能夠實時進行運行環境的監測，主要是通過運行系統對開發系統中顯示的動畫、圖形畫面進行動態的控制和監測，然后和數據庫中儲存的數據進行交換，這樣就能夠通過管理實時數據來控制各種采集到的數據，并將變化的數據用形象的動畫方式展現出來，就能夠記錄歷史數據、完成報警或者是趨勢曲線等監測的作用，并能夠在數據庫中生成歷史的數據文件資料；其次是可以集成應用程序進行環境開發，監測軟件中的開發系統具有完善、先進的生產圖形的功能，因此，一般是一些軟件開發者通過這個應用程序環境進行界面的設計以及動畫連接和數據庫定義等工作。其中，數據庫中的數據類型比較多，因此能夠抽象、合理地進行對象控制，并且能夠運用簡單的方法對數據報警、記錄歷史數據、安全方法以及趨勢曲線等進行操作。利用軟件監測控制系統中的圖形控件的作用能夠減少界面設計的時間，然后能夠提高效率，并且能夠從整體上來提高控制軟件的監控質量。

2.2 軟件監測組態控制系統

軟件監測組態控制系統主要是具有三方面的功能：先進性，所謂的軟件監測組態控制系統實際上是一個實時界面實用程序生成器，它能夠對數據進行采集、管理和監控。由于組態監控軟件系統強大的實用功能，加上其使用方便性等特點，可以利用該系統建立可視化風格界面和極其豐富的工具欄，利用組態監測軟件系統的工作人員直接進入到開發狀態，提高了工作效率，節省時間，同時還能夠利用上百種不同的圖形進行軟件控制，利用畫面制作向導，同時提供必需的組件；加之系統中全屏幕編輯的功能，為操作人員提供了更大的制作空間。獨特性，軟件監測組態控制系統在監測過程中能夠直接從屏幕中抓取點位圖，進而提高效率，使用者可以根據自定義函數的功能進行應用系統的控制，進而擴充圖庫，使用漸進顏色功能，創建三維立體空間。方便性，軟件監測組態控制系統主要是在企業的各個部門之間建立強大的網絡平臺，使所有的工作人員都能夠實時了解電網的信息，工作人員不用特地到現場去進行信息收集，節省不必要的時間，進而提高工作效率和質量［4］。

3 實際應用

煤礦企業在具體的電網控制方面應用該系統，首先是安裝好電網的安全監控系統，然后通過監控把信號傳送到地面的電網監控中心，通過監控中心分別傳送到各個分站，主要傳送的信息有系統狀態、系統配置、水平中央變電所監控的運行參數等等，這樣就能夠實行動態的電網信息監測，同時在監測的過程中，系統能夠把實時運行的數據進行記錄，并能夠自動生成數據庫、報表等，工作人員在工作中能夠快速查找歷史數據和操作記錄，進而在工作中及時掌握各個環節的運行狀態，主要是主站、分站、高低壓數碼監控器的運作狀態。

4 結語

電力是所有企業正常運作的動力來源，尤其是在煤礦企業的生產運作中，井下電網的正常運作十分重要，若是沒有有效的保護措施，出現事故沒有能夠查找的數據記錄，這樣就很難給維修人員一些有用的數據進行事故分析，所以井下電網中的自動化監測系統十分關鍵，它擁有先進的技術、可靠的性能、齊全的保護功能，能夠在生產運行過程中實時保護電網的正常運作。其中自動化監測系統中所謂的保護器能夠及時更新、改造系統中老化的設備或開關，并能夠通過地面的電網監控中心計算機進行分級管理，進而使電網運作更具時效性和安全性，保證井下電網的安全使用，進而為煤礦企業的發展奠定基礎。

［1］楊希玲.RFID 技術應用中的問題及對策分析［J］.煤炭技術，2011（5）：18.

［2］張登宏.煤礦安全監測系統的物聯網技術研究［J］.煤炭技術，2011（4）：52.

［3］衛何.基于無線物聯網的基站運維管理系統的設計和實現［J］.煤炭技術，2011（17）：78.

［4］韓莉.井下電網中的自動化監測系統［J］.煤炭技術，2012，31（10）：38－39.