談煤礦井下供電設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)
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摘要：電氣設(shè)備對于煤礦生產(chǎn)而言必不可缺，這也就對電網(wǎng)形成一定的依賴性。由于礦井內(nèi)部工作環(huán)境較為惡劣，供電網(wǎng)絡(luò)會受到環(huán)境的影響而產(chǎn)生波動，從而可能會為后期工作人員的維修工作形成一定的制約，甚至還會因電路故障而出現(xiàn)一些安全性問題。基于此，本文對煤礦井下供電設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)進行研究，以供參考。
關(guān)鍵詞：煤礦井下；供電設(shè)備；在線監(jiān)控系統(tǒng)；研究對策
引言
煤礦井下環(huán)境較為惡劣，井下的監(jiān)控系統(tǒng)需要配備供電電源，以保證井下突然停電時系統(tǒng)的安全正常運行。但是對于供電質(zhì)量及負(fù)載部位供電技術(shù)的合理性研究涉及較少。因此為了實現(xiàn)井下供電電源的安全、供電質(zhì)量可靠性等指標(biāo)進行實時監(jiān)控，本文提出一種新的監(jiān)測方案，吸收并借鑒了地面智能變電站綜合自動化裝置成熟的軟硬件技術(shù)，在線監(jiān)測，確保煤礦安全生產(chǎn)，消除電力隱患。
1電力監(jiān)控系統(tǒng)
電力監(jiān)控系統(tǒng)主要包含以下三個方面：第一，通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)對互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)信息進行有效的升級，并在此基礎(chǔ)上對先進的技術(shù)進行不斷的吸收。第二，對智能設(shè)備之間進行有效的互通和連接，主要采取的設(shè)備為信息接口，可以保證所有的電力監(jiān)控設(shè)備能夠隨時使用。第三，建立監(jiān)控體系，主要位于井下變電站內(nèi)部，對各種數(shù)據(jù)進行整理、分析和有效的操控，從而可以賦予整個煤電內(nèi)部各類設(shè)備以自動化和智能化等特點。
2煤礦供電系統(tǒng)存在的主要問題
2.1無功問題
無功問題對煤礦生產(chǎn)而言極為常見，這主要是因為煤礦生產(chǎn)過程中，異步電機和變壓器在具體使用過程時所產(chǎn)生的功率較低。隨著這種無功問題的逐漸增加，會使得整個供電系統(tǒng)內(nèi)所承受的壓力較大，所消耗的資源和能源也較高。
2.2電壓問題
煤礦生產(chǎn)環(huán)境的特殊性會導(dǎo)致電力系統(tǒng)內(nèi)部供電線路較為繁雜且交錯，一旦遇到需要功率較強的生產(chǎn)需求時，就會使得整個供電系統(tǒng)內(nèi)部壓強猛然增大，會為線路內(nèi)部帶來較大的壓力，甚至可能會使一些保護措施的功能和效果逐漸消失，從而極易可能引發(fā)各類安全問題。
2.3無人值守有隱患
當(dāng)供電線路開始運行之后，會處在連續(xù)不斷的工作運行狀態(tài)中，這時如果不對其進行人工的長時間看守和監(jiān)督，就會無法及時的解決出現(xiàn)的問題和困擾，最終限制整個供電企業(yè)的可持續(xù)進步。具體情況主要分為三類：第一，供電線路內(nèi)部的開關(guān)必須為人工開啟，沒有較長的線路可以為其進行遠(yuǎn)程操控，一旦維修操作人員展開監(jiān)察工作時，必須利用各項設(shè)備之間的開啟才能形成斷點，以此來符合電力系統(tǒng)操作中的規(guī)范和流程，為操作人員的生命財產(chǎn)安全做出一定的保障。當(dāng)電力設(shè)備開關(guān)關(guān)閉之后，遠(yuǎn)程操作的人員并沒有及時獲取具體的情形，對電器的參數(shù)數(shù)據(jù)也無法進行及時的獲取，從而可能無法從根本上對整個電力設(shè)備做出掌控。只有在發(fā)生影響公司利益的安全事故的情況時，才會調(diào)動專業(yè)的人員去查明具體故障的地點，投入一定的時間和精力來使其修復(fù)。第二，由于供電線路內(nèi)部路線的不同而交錯復(fù)雜，會對管理部門的監(jiān)管形成較大的困擾，不同部門對于不同的路線進行分部管理，而其規(guī)定的固定算法也有所差異，經(jīng)常會因為數(shù)據(jù)的誤差而產(chǎn)生大面積的停電事故，導(dǎo)致整個煤礦生產(chǎn)流程無法正常運行，對企業(yè)損失一定的經(jīng)濟利益。第三，無人值守對于煤礦供電系統(tǒng)而言，也是一類現(xiàn)存的主要困擾，可能會造成收集數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)之間存在較大的差異，甚至可能會阻隔高新技術(shù)設(shè)備對事實數(shù)據(jù)收集的精準(zhǔn)性。
3煤礦井下供電設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)的研究
3.1井下供電在線監(jiān)控系統(tǒng)方案的制定
煤礦井下供電設(shè)備再進行在線監(jiān)控體系的升級和優(yōu)化時，必須遵循以下原則：不斷的對供電設(shè)備進行自動化和智能化的升級；對各類數(shù)據(jù)和系統(tǒng)進行有效的信息分享，采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備來為其進行制定；不斷地引進先進的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備，從而可以為整個供電在線監(jiān)控系統(tǒng)提供良好的支撐；對于監(jiān)控的具體設(shè)備而言，必須采取那些具有高新技術(shù)含量的設(shè)備，對那些較為復(fù)雜的設(shè)備要進行及時的剔除，而可以節(jié)約一定的生產(chǎn)成本資金。井下供電在線監(jiān)控系統(tǒng)主要包含四個類別:設(shè)備管理層、變電層、地面監(jiān)控和通訊平臺。其中，設(shè)備管理層主要包含對各類信息和數(shù)據(jù)的收集設(shè)備，不僅可以對供電體系內(nèi)事實發(fā)生的信息進行及時的整理，還可以提高整個監(jiān)控過程的嚴(yán)格性，并將所監(jiān)控下來的視頻與流程歸檔處理。而井下供電在線監(jiān)控系統(tǒng)通常情況下作為一種遠(yuǎn)程的操控系統(tǒng)而存在，不僅可以對各項參數(shù)進行及時的整理和分析，還可以保護整個供電監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的各項設(shè)備。
3.2監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計
煤礦企業(yè)開展井下工作中時，一旦斷電時間超過10min，就必須啟用應(yīng)急用電，只有這樣才能保持整個井下用電設(shè)備以及工作流程的源源不斷性，這就要求監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計必須對井下內(nèi)部的數(shù)據(jù)進行收集和整理，及時的找出可能會影響后續(xù)安全問題的各類危險因子，然后對其進行及時的排除，才能夠保證后續(xù)供電電源的穩(wěn)定性和高質(zhì)量性。在各類電流電路的不斷規(guī)證過程中，可以保障整個系統(tǒng)內(nèi)部按照設(shè)計那方案的步驟和流程來嚴(yán)格開展，甚至可以對所用時間進行細(xì)致的劃分，而對于發(fā)生供電電源故障問題時，主要是對信號進行有效的采集和整理，然后再結(jié)合以往的實際經(jīng)驗來對其進行故障的判斷和選擇，中心管理器對于所發(fā)生的不同故障問題也會顯示出不同的警報信號。
3.3煤礦井下供電無人值守系統(tǒng)平臺的功能
煤礦井下供電無人值守系統(tǒng)平臺的主要功能為以下五點：第一，對井下的監(jiān)控設(shè)備進行有效的定位。利用監(jiān)控系統(tǒng)來對整體的用電設(shè)備進行適時的監(jiān)控和信息收集。第二，對設(shè)備的使用年限進行監(jiān)測?？梢越Y(jié)合故障發(fā)生的概率以及正常運作時所產(chǎn)生的電路電流來對其進行分析，統(tǒng)計出該用電設(shè)備具體的使用年限。第三，視頻巡檢和音頻聯(lián)動。在技術(shù)手段不斷更新?lián)Q代的大環(huán)境背景下，具有高科技含量的監(jiān)控設(shè)備逐漸應(yīng)用到煤礦井下供電值守平臺中，不僅可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)控設(shè)備操作，還可以利用圖像和虛擬化的信號來對整個信息進行智能化的分析和識別，對于可能會發(fā)生危險事故的信號進行及時的處理，使整體的收集信號覆蓋于整個用電設(shè)備中，還可以再發(fā)現(xiàn)報警信號之后及時的通知中心管理部門，使得整個措施采取具有較高的意義性。第四，門禁監(jiān)控。門禁系統(tǒng)主要安裝的位置于煤礦井下供電變電所，主要是要求施工人員利用人臉和信息識別來進行開鎖，還可以及時的將人像信息收集到中心管理平臺，幫助地面上的管理人員及時準(zhǔn)確的了解地下的信息。第五，對環(huán)境參數(shù)進行嚴(yán)格的檢測。由于煤礦井下供電系統(tǒng)平臺無人值守，在節(jié)約一定的人力成本資源之后，就需要通過一些其他高科技含量的監(jiān)控設(shè)備來及時準(zhǔn)確的收集變電站內(nèi)部溫度和其他信息的變化，幫助整個系統(tǒng)平臺能夠得到良好的升級，提高煤礦井下供電系統(tǒng)的安全性。
4結(jié)語
總而言之，與煤礦井下提升、通風(fēng)有關(guān)的供電電源具備一類重要性，中斷供電就會造成人員傷亡和重大設(shè)備損壞，所以要求供電電源必須可靠；通信系統(tǒng)和煤化工的供電電源雖然重要性較礦井供電電源次之，但是在現(xiàn)代化生產(chǎn)中也是絕對不能忽視的，同樣應(yīng)當(dāng)在思想上和技術(shù)措施上給予足夠的重視。
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作者：呂保戰(zhàn) 單位：霍州煤電集團有限責(zé)任公司機電部
