范志成 王林 關(guān)宏安

摘要：本文介紹內(nèi)容是KJ360型礦用電力監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦井下變電所內(nèi)的應(yīng)用。分別對監(jiān)控系統(tǒng)的組成部分，以及實(shí)際應(yīng)用效果和需改善的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)說明。

關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控系統(tǒng) 組成部分 應(yīng)用效果

1 概述

井工開采受瓦斯、煤塵、頂板、水、火等多種災(zāi)害影響，安全程度較低，屬高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，而且，在我國，煤礦賦存條件差、小煤礦多、機(jī)械設(shè)施陳舊、信息化條件差等種種因素造成了煤礦安全事故頻發(fā)。按照國務(wù)院安委會(huì)要求，2020年煤礦事故死亡人數(shù)要比2010年下降50%以上。根據(jù)中國工程院的研究，在我國現(xiàn)有生產(chǎn)礦井只有約1/3符合安全先進(jìn)礦井生產(chǎn)條件；1/3的現(xiàn)有煤礦，有可能經(jīng)過重組和技術(shù)改造，形成安全高效生產(chǎn)能力；其余有1/3礦井實(shí)際達(dá)不到安全生產(chǎn)條件，基本沒有改造成安全高效礦井的條件。為此，筆者認(rèn)為煤礦安全投入屬于剛性范疇，尤其從安全生產(chǎn)角度看，目前正在生產(chǎn)中的煤礦多數(shù)為超負(fù)荷運(yùn)行。如果不能持續(xù)加大安監(jiān)投入力度，將很難達(dá)到2020年的目標(biāo)。

KJ360型礦用電力監(jiān)控系統(tǒng)是充分兼顧井下作業(yè)條件，針對井下供電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測監(jiān)控的專業(yè)設(shè)備。測控系統(tǒng)集井下高爆開關(guān)的保護(hù)、測控、通信為一體，可實(shí)現(xiàn)與礦井調(diào)度系統(tǒng)、煤礦瓦斯安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、防爆攝像頭監(jiān)視系統(tǒng)等進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)礦井的綜合自動(dòng)化。

2 系統(tǒng)組成

KJ360礦用電力監(jiān)控系統(tǒng)共有三個(gè)部分組成：地面主站調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)、KJ360-F礦用隔爆兼本安型電力監(jiān)控分站和ZBT-II礦用高開綜合保護(hù)器組成。通過雙絞線將各監(jiān)控分站與綜合保護(hù)系統(tǒng)相連，鉤織現(xiàn)場總線網(wǎng)。再通過光纖環(huán)網(wǎng)連接各監(jiān)控分站和地面調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，建構(gòu)光纖以太網(wǎng)。

3 地面調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)

綜合網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)服務(wù)器、通訊服務(wù)器、通道柜以及監(jiān)控工作站建構(gòu)以太網(wǎng)，應(yīng)用分布式系統(tǒng)架構(gòu)，嘗試單機(jī)系統(tǒng)、多機(jī)系統(tǒng)等多種組織形式，豐富監(jiān)控功能，以期實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)控各變電所動(dòng)作，記錄動(dòng)作事件的同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、曲線報(bào)表的存儲(chǔ)、檢索和打印，實(shí)現(xiàn)故障錄波的存儲(chǔ)分析和打印，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)保護(hù)定值以及電度量管理功能，實(shí)現(xiàn)變電所無人值班。

4 KJ360-F礦用隔爆兼本安型電力監(jiān)控分站

該系統(tǒng)的功能是實(shí)現(xiàn)地面調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)與保護(hù)裝置之間的信息交互，達(dá)到當(dāng)?shù)丶斜O(jiān)控的要求，同時(shí)與ZBT-II綜合保護(hù)共同進(jìn)行單相接地選線。光端設(shè)備、后備防爆工作電源和高性能工業(yè)嵌入式通訊服務(wù)器是測控分站的主要元件。測控分站支持多規(guī)約、多波特率、多通訊。軟件內(nèi)核為嵌入式多任務(wù)實(shí)時(shí)操控系統(tǒng)，用外掛式軟件模塊組成通訊、監(jiān)控軟件，以便功能拓展。光纖以太網(wǎng)具有通信抗電磁干擾功能。

5 ZBT-II高開綜合保護(hù)器

ZBT-II高開綜合保護(hù)器是當(dāng)前國內(nèi)同類產(chǎn)品中的“佼佼者”。它采用數(shù)字化處理技術(shù)，雙CPU結(jié)構(gòu)，集監(jiān)控、監(jiān)測、保護(hù)、通信四大功能，能夠在線調(diào)整保護(hù)定值，而且全中文液晶顯示，界面整潔，監(jiān)測精度高。

6 FYF1遙控器發(fā)送器

為保護(hù)器和測控分站配套使用，可以帶電進(jìn)行定值調(diào)整，方便可靠。

7 目前在線監(jiān)測控制存在的問題

我礦的電力監(jiān)測控制系統(tǒng)，僅作為單獨(dú)一套系統(tǒng)使用，并未與視頻監(jiān)控、瓦斯風(fēng)電監(jiān)測系統(tǒng)相融合。且由于在安裝高壓隔爆開關(guān)初期，并未考慮監(jiān)控回路是否正確，導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)對部分設(shè)備的監(jiān)控失真。

最近幾年，井下電力系統(tǒng)安全監(jiān)測備受業(yè)界關(guān)注，為尋求一套最佳的在線監(jiān)測辦法，業(yè)界學(xué)者和基層單位作了很多嘗試，在研究過程中積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)了在線監(jiān)測技術(shù)的良性發(fā)展。但是也由此產(chǎn)生了一些負(fù)面問題，一些在線監(jiān)測系統(tǒng)投入市場前未通過綜合測試，應(yīng)用效果差，產(chǎn)品性能有待提高。大多數(shù)用戶對產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)和質(zhì)量擔(dān)憂，如進(jìn)行介質(zhì)損耗測驗(yàn)時(shí)系統(tǒng)明顯不穩(wěn)定，而且重復(fù)性差，而且受作業(yè)環(huán)境濕度變化的干擾比較嚴(yán)重；監(jiān)測系統(tǒng)抗干擾性能稍遜，信號采集和信號處理環(huán)節(jié)頻頻出現(xiàn)傳感器失效、信號失真等故障；監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析功能不健全，只能提供監(jiān)測數(shù)據(jù)，而無法對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，無法將監(jiān)測數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來綜合分析處理，不能解釋測量數(shù)據(jù)的正常波動(dòng)，而且不能在線診斷絕緣狀態(tài)。

8 在線監(jiān)測控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

在線監(jiān)測控制系統(tǒng)是電力系統(tǒng)最具潛力的技術(shù)之一，將以集中、高智能化、高精度為發(fā)展方向。概括地說，在線監(jiān)測的發(fā)展包括兩個(gè)方面：硬件技術(shù)和軟件技術(shù)。硬件技術(shù)的發(fā)展與傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、光纖技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)，這些領(lǐng)域的每一項(xiàng)突破性成就都有可能給在線監(jiān)測技術(shù)帶來深刻的影響。軟件技術(shù)并不只涉足漂亮的界面、大量數(shù)據(jù)的保存管理等等，更重要的是求解復(fù)雜數(shù)學(xué)模型的方法。

9 結(jié)語

KJ360電力監(jiān)控系統(tǒng)在井下作業(yè)環(huán)境的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)井下電力操控在線監(jiān)測，推進(jìn)井下監(jiān)測的信息化，從而大大提升井下作業(yè)的安全系數(shù)。筆者僅針對KJ360礦用電力監(jiān)控系統(tǒng)的功能和原理展開了分析，該系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中還存在一些缺陷，相信在未來時(shí)間，該系統(tǒng)會(huì)隨著技術(shù)研究的推進(jìn)而逐步完善，為促進(jìn)礦井安全生產(chǎn)作出更多貢獻(xiàn)。

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