楊焱

【摘 要】通過礦用電參數(shù)自動計量的強大功能，不斷擴展管理方法，在節(jié)電方面、設(shè)備運行和維護方面、設(shè)備供電安全方面等取得良好的經(jīng)濟效益和應(yīng)用效果，并總結(jié)豐富的管理經(jīng)驗。

【Abstract】Through the powerful function of mine electric parameter automatic measurement， the management method is extended. It has achieved good economic benefits and application results in the aspect of power saving， equipment operation and maintenance， equipment power supply safety and so on， and summed up a wealth of management experience.

【關(guān)鍵詞】計量系統(tǒng)；功能；節(jié)電管理

【Keywords】 metering system；function；power saving management

【中圖分類號】KJ516 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0015-02

1 背景

隨著煤礦生產(chǎn)地區(qū)的不斷延伸，礦井電力等能耗逐漸增加，用電管理中存在的問題越來越多，傳統(tǒng)的人工處理方法越來越不適應(yīng)管理需要，對煤礦系統(tǒng)進行全方位的監(jiān)控具有極為重要的作用。長期以來，煤礦計量各種能耗和電力信息多以紙質(zhì)記錄為主，用電信息管理依據(jù)只能以紙質(zhì)記錄為基礎(chǔ)而且，數(shù)據(jù)單一，對數(shù)據(jù)無法系統(tǒng)處理。由于企業(yè)管理的精細化要求，數(shù)據(jù)的數(shù)量和規(guī)模日益擴大，逐漸顯露出難以復(fù)制、存檔、查找、綜合各種相關(guān)報表材料等問題，例如，紙張不易保存，易受潮、污染、發(fā)霉，字跡不清晰，搜索數(shù)據(jù)時需要翻閱大量記錄文檔，不僅時間長，而且效率低，復(fù)制成本高，數(shù)據(jù)不易綜合利用，需要消耗大量人力、物力和時間對這些紙質(zhì)材料進行加工整理，而且經(jīng)常出錯，而現(xiàn)有的信息技術(shù)可以有效地改善這些狀況。

2 礦用電參數(shù)自動計量系統(tǒng)的工作原理

2.1 礦用隔爆型多路電參數(shù)計量顯示箱

計量顯示箱作為各變電所的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，主要由嵌入式工控機、多路電參數(shù)采集模塊（電度計量模塊）、高精度電流傳感器（安裝于被測設(shè)備內(nèi)部）、工業(yè)級開關(guān)電源等組成。系統(tǒng)自帶的“KBDX-2模塊檢測軟件”作為運行平臺，操作簡便。

計量顯示箱擔負著電量數(shù)據(jù)采集，就地集中顯示的重要任務(wù)，數(shù)據(jù)信號最終通過以太網(wǎng)接口輸出，與上位機聯(lián)網(wǎng)可實現(xiàn)遠程抄表。

2.2 高精度電參數(shù)采集模塊

KBDX-2模塊是專門針對煤礦供電設(shè)備特點開發(fā)的一款智能型三相電參數(shù)綜合采集模塊，結(jié)合當今先進的智能電測計量技術(shù)，根據(jù)煤礦井下供電系統(tǒng)特點，進行了多項結(jié)構(gòu)、功能改進及優(yōu)化：專門針對煤礦1140（660）V供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，其輸入三相電壓可直接掛接在三相動力線路上（無須任何PT或電壓等級變換），且1140V或660V兩種電壓等級自動適應(yīng)（不需任何設(shè)置或切換）、三相電流（0～1000A）。如圖1 KBDX-2三相電參數(shù)采集模塊安裝示意圖所示。

過載能力：1.4倍量程輸入可正確測量；瞬間（<10周波）電流5倍，電壓3倍量程不損壞。（傳統(tǒng)的機械式電表或普通電表過載后即有可能燒壞）三表法準確測量三相三線制交流電路中的三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電度等電參數(shù)。

3 數(shù)字化用電管理可行性分析

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

辛安礦井下有一個單獨的環(huán)網(wǎng)，具有高帶寬，高可靠性的特點，本系統(tǒng)能夠充分利用現(xiàn)有的礦井工業(yè)環(huán)網(wǎng)，把煤礦各變電所三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電度等電參數(shù)采集到數(shù)據(jù)服務(wù)器中，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，并統(tǒng)一存儲到歷史數(shù)據(jù)庫中。

電參數(shù)自動計量系統(tǒng)以礦井工業(yè)環(huán)網(wǎng)為基礎(chǔ)傳遞信息，提高了礦井環(huán)網(wǎng)的利用，使環(huán)網(wǎng)更加集成化，多元化，礦內(nèi)網(wǎng)任何一臺客戶端只要安裝工業(yè)組態(tài)軟件ForceControl 6.1（力控），就能觀測到系統(tǒng)用電設(shè)備的用電情況，為管理者提供用電、節(jié)電管理的理論依據(jù)。為保證系統(tǒng)的安全性，F(xiàn)orceControl 6.1（力控）還為不同管理者提供不同的管理權(quán)限。

3.2 普通權(quán)限

普通權(quán)限中的電度查看功能，為一般用戶提供了能夠隨時查詢具體的用電單元各項電能參數(shù)，界面主要顯示為每個設(shè)備的用電量、設(shè)備編號、設(shè)備名稱、采集器狀態(tài)等信息。直接點擊每個“電表模塊”圖標即可查看該供電表模塊內(nèi)部詳細電參數(shù)信息。

通過圖2可見該界面主要實現(xiàn)對相應(yīng)設(shè)備電量數(shù)據(jù)查詢，在畫面右側(cè)“時間選擇”欄內(nèi)選擇需要查詢的起-止時間段，點擊“查詢”按鈕即可查看該時段內(nèi)電表讀數(shù)及電量結(jié)算數(shù)據(jù)，“用電量”=截止時間讀數(shù)-起始時間讀數(shù)。管理者可以通過該功能考核現(xiàn)場人員對相關(guān)節(jié)電管理規(guī)定執(zhí)行情況。該功能還能有效的查詢用電設(shè)備的功率因數(shù)，從而能夠得出設(shè)備的利用率，已幫助管理者及時發(fā)現(xiàn)功率因數(shù)較低的用電設(shè)備，采取措施提高設(shè)備的利用率。

4 節(jié)電管理實踐

礦用電參數(shù)自動計量系統(tǒng)投入運行后，有效解決了電量考核的問題，電能考核組每月月底將各泵房水泵運轉(zhuǎn)記錄收集到一起，對照系統(tǒng)中“電度查看功能”對井下各泵房水泵各個時段的運行情況進行核對，進行峰谷對比，分析泵房司機是否按規(guī)定執(zhí)行泵房開停泵制度，分析報告，及整改措施反饋至科務(wù)會，由科務(wù)會安排措施落實，電能考核組再對措施落實情況進行考核，進行閉合管理，如圖3所示。

該系統(tǒng)能實時對井下泵房用電情況進行計量，顯示峰谷比例情況，有利于該礦對泵房負荷使用情況及時進行掌握，運用科學(xué)的手段查找和堵塞漏洞，達到節(jié)省電能的目的。

5 社會效益

礦用電參數(shù)自動計量系統(tǒng)不僅在節(jié)約電能方面發(fā)揮了關(guān)鍵性作用，而且計量系統(tǒng)所帶的電壓、電流、功率等設(shè)備運行參數(shù)顯示功能，還為管理者實時掌握設(shè)備狀況，提供了數(shù)據(jù)依據(jù)，論文提到的供電系統(tǒng)減少了變壓器的維護量；運輸、壓風、排水系統(tǒng)中不僅提高了設(shè)備的利用率，而且還加強了對設(shè)備檢修質(zhì)量的考核，大大延長設(shè)備的使用壽命。