井下电网中的自动化监测系统

张宏斌

（忻州市煤矿安全生产监管检查组，山西 忻州 034000）

引言

随着时代的发展和社会的进步，我国的煤矿事业发展迅速。目前煤矿事业在对井下电网进行监测和控制主要是通过建立自动化监测系统，加之性能比较好的计算机和相关的工业组态软件进行实时的监测与数据记录，这样就能够自动化地进行电网的控制与监测活动。现在利用自动化监测系统中的计算机和相关软件进行组合操作，更便于对用电情况进行实时监测和管理，并且能够合理地进行供电活动，使电网能够正常、安全、经济地运行。

1 井下电网中自动化监测系统的硬件相关介绍

在煤矿企业中的井下电网自动化监测系统主要是由地面的监控中心、隔爆电源箱、井下分站、控制软件、高低压数码监控器等设备构成，这个自动化监测系统与新型的电子综合保护器组合使用，共同控制供电的开关，使电网能够正常的运转［1］。具体的系统组成以及相关的控制下页如图1所示。

1.1 地面的监控中心

所谓的地面监控中心，主要是由一些性能比较高的计算机系统与工业组态软件进行结合起作用，这样能够快速处理系统监测与控制等数据，进而能够通过多个屏幕和画面显示用电情况。地面监控中心能够支持Win 98或者是2000操作系统以及局域网。

1.2 主站中的调制解调器设备

主站调制解调器主要是利用差分双极性码进行数据处理，其中的无极性基带能够进行数据的同步传输，这样就能够及时地采集数据，并对数据进行分类、编码以及解码。计算机的主机串行接口将命令传送到主站的单片机上，然后调制解调器开始将单片机上的数据转码成串行数据，进而分散发送给分站，传输的速度快。

1.3 井下分站

井下分站的作用主要采集和传输数据，也就是将调制解调器上解码的数据通过主站传送到地面的监控中心去。

1.4 矿用的隔爆电源箱

矿用的隔爆电源箱主要是在生产的过程中，给监控系统中的井下分站提供安全的、本质的电源，可以当成备用电池进行供电活动。

1.5 高低压数码监控器

在井下电网自动化监测系统中的低压数码监控器主要是DSZJ－S5数码监测器，这种低压数码监控器主要是安装在隔爆低压的开关上，可以自行成为一个系统，进行单独操作。低压数码监控器的主要作用：保护电网中由短路造成的过流现象；实时保护过载过程中的变压器、电动机等设备；对于电网中的电压数值和相关的电流负载值、功率因数、对地绝缘电阻、机器编码等进行实时的记录和显示［2］。

图1 系统组成以及相关的控制图

在井下电网自动化监测系统中的高压数码监控器主要是GSZI－S／H 数码监控器，这种高压数码监控器也是安装在隔爆低压的开关上，可以自行成为一个系统，进行单独操作。高压数码监控器的主要作用：能够在电源短路的时候保护并整定电流，使电流分档调用；在超过负载时，整定电流分档使用，并能够在电流超过负载的时候及时闲置电流，防止跳闸；能够显示出电流的数值；严密监测和保护绝缘电缆。

1.6 传输数据

在井下电网自动化监测系统中的数据一般是通过普通的电线进行多方向的传输，这样能够加快传输速度和传输数据量。

2 软件监控系统分析

2.1 软件监测控制系统

软件监测控制系统主要是指运用计算机开发出的智能型人机接口软件系统，其中的操作系统主要是Win98／2000 中文平台。众所周知，Windows系统具有图形方面功能比较齐全、易学易用、界面一致性好等优点，这样就能够在进行电网监测过程中具有更加通用的功能，并能够对一些软件资源进行二次开发。目前电网自动化监测系统中的软件监测控制系统主要是由SCMAKER开发系统与SCVIEWER 运行系统构成，这两个系统是分别独立的Win32位的应用程序，两个系统可以单独使用，也可以相互依存使用［3］。

软件监测控制系统的主要作用：首先是其系统能够实时进行运行环境的监测，主要是通过运行系统对开发系统中显示的动画、图形画面进行动态的控制和监测，然后和数据库中储存的数据进行交换，这样就能够通过管理实时数据来控制各种采集到的数据，并将变化的数据用形象的动画方式展现出来，就能够记录历史数据、完成报警或者是趋势曲线等监测的作用，并能够在数据库中生成历史的数据文件资料；其次是可以集成应用程序进行环境开发，监测软件中的开发系统具有完善、先进的生产图形的功能，因此，一般是一些软件开发者通过这个应用程序环境进行界面的设计以及动画连接和数据库定义等工作。其中，数据库中的数据类型比较多，因此能够抽象、合理地进行对象控制，并且能够运用简单的方法对数据报警、记录历史数据、安全方法以及趋势曲线等进行操作。利用软件监测控制系统中的图形控件的作用能够减少界面设计的时间，然后能够提高效率，并且能够从整体上来提高控制软件的监控质量。

2.2 软件监测组态控制系统

软件监测组态控制系统主要是具有三方面的功能：先进性，所谓的软件监测组态控制系统实际上是一个实时界面实用程序生成器，它能够对数据进行采集、管理和监控。由于组态监控软件系统强大的实用功能，加上其使用方便性等特点，可以利用该系统建立可视化风格界面和极其丰富的工具栏，利用组态监测软件系统的工作人员直接进入到开发状态，提高了工作效率，节省时间，同时还能够利用上百种不同的图形进行软件控制，利用画面制作向导，同时提供必需的组件；加之系统中全屏幕编辑的功能，为操作人员提供了更大的制作空间。独特性，软件监测组态控制系统在监测过程中能够直接从屏幕中抓取点位图，进而提高效率，使用者可以根据自定义函数的功能进行应用系统的控制，进而扩充图库，使用渐进颜色功能，创建三维立体空间。方便性，软件监测组态控制系统主要是在企业的各个部门之间建立强大的网络平台，使所有的工作人员都能够实时了解电网的信息，工作人员不用特地到现场去进行信息收集，节省不必要的时间，进而提高工作效率和质量［4］。

3 实际应用

煤矿企业在具体的电网控制方面应用该系统，首先是安装好电网的安全监控系统，然后通过监控把信号传送到地面的电网监控中心，通过监控中心分别传送到各个分站，主要传送的信息有系统状态、系统配置、水平中央变电所监控的运行参数等等，这样就能够实行动态的电网信息监测，同时在监测的过程中，系统能够把实时运行的数据进行记录，并能够自动生成数据库、报表等，工作人员在工作中能够快速查找历史数据和操作记录，进而在工作中及时掌握各个环节的运行状态，主要是主站、分站、高低压数码监控器的运作状态。

4 结语

电力是所有企业正常运作的动力来源，尤其是在煤矿企业的生产运作中，井下电网的正常运作十分重要，若是没有有效的保护措施，出现事故没有能够查找的数据记录，这样就很难给维修人员一些有用的数据进行事故分析，所以井下电网中的自动化监测系统十分关键，它拥有先进的技术、可靠的性能、齐全的保护功能，能够在生产运行过程中实时保护电网的正常运作。其中自动化监测系统中所谓的保护器能够及时更新、改造系统中老化的设备或开关，并能够通过地面的电网监控中心计算机进行分级管理，进而使电网运作更具时效性和安全性，保证井下电网的安全使用，进而为煤矿企业的发展奠定基础。

［1］杨希玲.RFID 技术应用中的问题及对策分析［J］.煤炭技术，2011（5）：18.

［2］张登宏.煤矿安全监测系统的物联网技术研究［J］.煤炭技术，2011（4）：52.

［3］卫何.基于无线物联网的基站运维管理系统的设计和实现［J］.煤炭技术，2011（17）：78.

［4］韩莉.井下电网中的自动化监测系统［J］.煤炭技术，2012，31（10）：38－39.