谈煤矿井下供电设备在线监控系统

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摘要：电气设备对于煤矿生产而言必不可缺，这也就对电网形成一定的依赖性。由于矿井内部工作环境较为恶劣，供电网络会受到环境的影响而产生波动，从而可能会为后期工作人员的维修工作形成一定的制约，甚至还会因电路故障而出现一些安全性问题。基于此，本文对煤矿井下供电设备在线监控系统进行研究，以供参考。

关键词：煤矿井下；供电设备；在线监控系统；研究对策

引言

煤矿井下环境较为恶劣，井下的监控系统需要配备供电电源，以保证井下突然停电时系统的安全正常运行。但是对于供电质量及负载部位供电技术的合理性研究涉及较少。因此为了实现井下供电电源的安全、供电质量可靠性等指标进行实时监控，本文提出一种新的监测方案，吸收并借鉴了地面智能变电站综合自动化装置成熟的软硬件技术，在线监测，确保煤矿安全生产，消除电力隐患。

1电力监控系统

电力监控系统主要包含以下三个方面：第一，通信系统。该系统对互联网和大数据信息进行有效的升级，并在此基础上对先进的技术进行不断的吸收。第二，对智能设备之间进行有效的互通和连接，主要采取的设备为信息接口，可以保证所有的电力监控设备能够随时使用。第三，建立监控体系，主要位于井下变电站内部，对各种数据进行整理、分析和有效的操控，从而可以赋予整个煤电内部各类设备以自动化和智能化等特点。

2煤矿供电系统存在的主要问题

2.1无功问题

无功问题对煤矿生产而言极为常见，这主要是因为煤矿生产过程中，异步电机和变压器在具体使用过程时所产生的功率较低。随着这种无功问题的逐渐增加，会使得整个供电系统内所承受的压力较大，所消耗的资源和能源也较高。

2.2电压问题

煤矿生产环境的特殊性会导致电力系统内部供电线路较为繁杂且交错，一旦遇到需要功率较强的生产需求时，就会使得整个供电系统内部压强猛然增大，会为线路内部带来较大的压力，甚至可能会使一些保护措施的功能和效果逐渐消失，从而极易可能引发各类安全问题。

2.3无人值守有隐患

当供电线路开始运行之后，会处在连续不断的工作运行状态中，这时如果不对其进行人工的长时间看守和监督，就会无法及时的解决出现的问题和困扰，最终限制整个供电企业的可持续进步。具体情况主要分为三类：第一，供电线路内部的开关必须为人工开启，没有较长的线路可以为其进行远程操控，一旦维修操作人员展开监察工作时，必须利用各项设备之间的开启才能形成断点，以此来符合电力系统操作中的规范和流程，为操作人员的生命财产安全做出一定的保障。当电力设备开关关闭之后，远程操作的人员并没有及时获取具体的情形，对电器的参数数据也无法进行及时的获取，从而可能无法从根本上对整个电力设备做出掌控。只有在发生影响公司利益的安全事故的情况时，才会调动专业的人员去查明具体故障的地点，投入一定的时间和精力来使其修复。第二，由于供电线路内部路线的不同而交错复杂，会对管理部门的监管形成较大的困扰，不同部门对于不同的路线进行分部管理，而其规定的固定算法也有所差异，经常会因为数据的误差而产生大面积的停电事故，导致整个煤矿生产流程无法正常运行，对企业损失一定的经济利益。第三，无人值守对于煤矿供电系统而言，也是一类现存的主要困扰，可能会造成收集数据与实际数据之间存在较大的差异，甚至可能会阻隔高新技术设备对事实数据收集的精准性。

3煤矿井下供电设备在线监控系统的研究

3.1井下供电在线监控系统方案的制定

煤矿井下供电设备再进行在线监控体系的升级和优化时，必须遵循以下原则：不断的对供电设备进行自动化和智能化的升级；对各类数据和系统进行有效的信息分享，采用统一的标准化设备来为其进行制定；不断地引进先进的科学技术和设备，从而可以为整个供电在线监控系统提供良好的支撑；对于监控的具体设备而言，必须采取那些具有高新技术含量的设备，对那些较为复杂的设备要进行及时的剔除，而可以节约一定的生产成本资金。井下供电在线监控系统主要包含四个类别:设备管理层、变电层、地面监控和通讯平台。其中，设备管理层主要包含对各类信息和数据的收集设备，不仅可以对供电体系内事实发生的信息进行及时的整理，还可以提高整个监控过程的严格性，并将所监控下来的视频与流程归档处理。而井下供电在线监控系统通常情况下作为一种远程的操控系统而存在，不仅可以对各项参数进行及时的整理和分析，还可以保护整个供电监控系统内的各项设备。

3.2监控系统软件设计

煤矿企业开展井下工作中时，一旦断电时间超过10min，就必须启用应急用电，只有这样才能保持整个井下用电设备以及工作流程的源源不断性，这就要求监控系统软件设计必须对井下内部的数据进行收集和整理，及时的找出可能会影响后续安全问题的各类危险因子，然后对其进行及时的排除，才能够保证后续供电电源的稳定性和高质量性。在各类电流电路的不断规证过程中，可以保障整个系统内部按照设计那方案的步骤和流程来严格开展，甚至可以对所用时间进行细致的划分，而对于发生供电电源故障问题时，主要是对信号进行有效的采集和整理，然后再结合以往的实际经验来对其进行故障的判断和选择，中心管理器对于所发生的不同故障问题也会显示出不同的警报信号。

3.3煤矿井下供电无人值守系统平台的功能

煤矿井下供电无人值守系统平台的主要功能为以下五点：第一，对井下的监控设备进行有效的定位。利用监控系统来对整体的用电设备进行适时的监控和信息收集。第二，对设备的使用年限进行监测。可以结合故障发生的概率以及正常运作时所产生的电路电流来对其进行分析，统计出该用电设备具体的使用年限。第三，视频巡检和音频联动。在技术手段不断更新换代的大环境背景下，具有高科技含量的监控设备逐渐应用到煤矿井下供电值守平台中，不仅可以实现远程的监控设备操作，还可以利用图像和虚拟化的信号来对整个信息进行智能化的分析和识别，对于可能会发生危险事故的信号进行及时的处理，使整体的收集信号覆盖于整个用电设备中，还可以再发现报警信号之后及时的通知中心管理部门，使得整个措施采取具有较高的意义性。第四，门禁监控。门禁系统主要安装的位置于煤矿井下供电变电所，主要是要求施工人员利用人脸和信息识别来进行开锁，还可以及时的将人像信息收集到中心管理平台，帮助地面上的管理人员及时准确的了解地下的信息。第五，对环境参数进行严格的检测。由于煤矿井下供电系统平台无人值守，在节约一定的人力成本资源之后，就需要通过一些其他高科技含量的监控设备来及时准确的收集变电站内部温度和其他信息的变化，帮助整个系统平台能够得到良好的升级，提高煤矿井下供电系统的安全性。

4结语

总而言之，与煤矿井下提升、通风有关的供电电源具备一类重要性，中断供电就会造成人员伤亡和重大设备损坏，所以要求供电电源必须可靠；通信系统和煤化工的供电电源虽然重要性较矿井供电电源次之，但是在现代化生产中也是绝对不能忽视的，同样应当在思想上和技术措施上给予足够的重视。

参考文献

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[5]李其源.煤矿井下供电设备监控系统设计及实现[D].电子科技大学,2018.

作者：吕保战 单位：霍州煤电集团有限责任公司机电部