煤矿井下电力监测监控系统的设计与实践

摘要：针对现在阳煤集团开元煤矿在矿井开采中，井下供电系统发生事故时，无法对其进行及时的判断和处理，很容易影响矿井安全生产的问题，提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景、实际应用中的系统软硬件结构、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：电力监控；Wincc；实时数据库；井下监控分站

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、维护方便、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。
在现在的矿井开采中，井下供电系统经常出现开关保护误动的现象，造成井下局部或者更大面积的停电事故。事故发生后，由于缺乏电网的实时监测监控，对事故发生的地点和原因不详，恢复供电需要很长的时间，很容易影响矿井安全生产。因此，对井下电力实现自动化远程监测监控管理，对供电系统的运行状态、故障诊断、技术参数以及停送电操作的管理很有必要。因此山西阳煤集团开元煤矿对其井下供电系统进行了改造，引入了煤矿井下电力自动化远程监测监控系统，使之更适合现代化煤矿发展的需要。

1 系统结构
系统主要由地面集控站、以太网数据交换中心、井下监控分站三大部分组成，可实现快速故障诊断，保证控箭的实时性、确定性和可靠性。系统结构图如图l所示。


1．1 井下监控分站
此部分主要由电力监测单元(综保)、井下电力监控站和井下隔爆交换机组成。
电力监测单元(综保)：负责变电所设备的数据采集与转发，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ZB-113系列综合保护装置。井下变电所隔爆高压开关以现场485总线方式连接，直接进入KJ392-F矿用隔爆兼本安型分站。
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运行起着至关重要的作用。该系统选用的是阳煤集团华鑫公司的KJ392-F矿用隔爆兼本安型电力监控分站。
井下隔爆交换机：主要完成井下各个电力监控站的互联及和地面数据交换中心的数据通讯。该系统选用了KJJ102矿用防爆(工业以太网)交换机。