露天矿区供电检测监控系统技术方案的研究

丁玉龙

摘 要：伴随着国家经济的快速发展，许多弊端也开始显现出来，例如国家的前期的发展过度依赖于矿产资源，导致矿产资源被过度开发，在开发过程中存在施工安全问题，严重影响到工作人员的人身安全。矿区供电系统的安全运行，严重关系到整体矿区的安全生产问题。这篇文章主要讲述了某露天矿区在供电方面的实际情况，按照露天矿区内部所安装的自动检测监控自动化技术的要求，对露天矿区综合型供电监控系统的总体方案以及建设标准进行了探讨，就是为了能够进一步实现在矿区内实施供电检测监控，以此来保证露天矿区综合供电系统能够顺利运行。

关键词：露天;供电检测监控系统;技术方案

目前，我国日常生活中所运用的工业生产，都是电力带来的工作效率，从矿区角度上去说，供电系统的安全运行严重影响到矿区的发展以及生产问题，电力是其中重要组成部分。现如今，所应用的箱式移动变电站以及箱式移动开关柜这两种供电系统是露天型矿区经常用到的，这两种供电系统能否正常的进行运转影响到大部分机械设备的供电。假如，供电系统出现了问题没有及时的进行解决，那么则会发生安全事故问题。因此，露天矿区供电情况需要进行时时监控和检测，以此来提高露天矿区的供电情况，并且还可以节约大量的人力资源，物力资源，能够很好的保障露天矿区供电系统的安全运行。

一、露天矿区具体供电情况

露天型矿区在城镇驻地，同时正好属于省区的电力网范围内，进行供电的线路有两条，都属于35kv供电。其中一条电线路是由安阳110kv电站进行输出的35kv供电线路，第二条线路是由选煤工业广场110kv电站进行输出的35kv供电线路。所应用于露天矿坑的机械设备有一下几种，电铲9台，钻机10台，外包钻机5台，山特维克半连续工艺一套。

二、露天矿区机械设备应用情况

伴随着计算机技术的快速发展，已经融入到供电系统当中。现如今，供电设备的远程监控操作以及自动化管理系统已经成为了供电系统发展的主要形式和动向。所以，在露天矿区供电远程监控系统，收获了很大的成效。但是，露天矿区各个位置的变电所以及主排水泵仍然不能够实现远程监控。其原因是由于大部分变电所所运用的开关综合保护器技术各不相同，通信协议也不相同，所使用的接口硬件也不够统一。因此，要把这些情况改造成统一的开关产品或者是机械设备综合保护器，以便后期安装煤矿供电远程监控系统，此项技术前期的投入资金量非常巨大，在实际进行落实的过程当中比较复杂且具有一定的困难。假如露天供电系统不进行二次改造，以现在现有的技术，要安装这个复杂的系统具有很大的困难。

面对以上现状，为了能够更好的提高露天矿区供电系统建设，改进对供电系统信息化安全生产效率，露天矿区的实际情况以及要求，的矿区进行合理的规划与设计。

三、露天矿区供电检测监控系统应用的重要性

露天矿区设置供电检测监控的重要意义是，目前为止露天矿区所使用的供电系统还是运用以往的人工监控的方法就进行检测，由于露天矿区供电的各个箱式移动变电站以及分开柜所处的位置比较远，而且分布比较广泛，这些实际情况都不利于人工监控和检测，在供电系统发生故障之后，没有办法进行排查，这种情况的发生严重影响到露天矿区供电方面的检测和监控，只有高效率以及准确程度高的获得故障信息，才能够及时的进行修理工作。

四，露天矿区系统方案构思和设计方案

按照上述露天矿区实际情况进行分析，科学人员研制出了达到配电设备要求，同时还能够达到国际通用的技术标准的新型变电所供电远程监控分站，并且在监控分站的基础之上，成立露天矿区供电监控检测信息集成体系。这项系统的建立，能够将硬件和软件相互结合，具有取长补短的效果。

运行系统可以分为，各个分站kj66环形网络系统，为主要传输介质。露天矿区供电系统分为总处理站以及各分部处理站相连接的方式进行工作，运用的tcp的方式和环形网络系统进行连接。此外设备下段所使用的can总线等方面的，一些接口转换成由各个商家所提供的智能性开关和其他智能设备进行信息沟通。

以上设计方案运用的技术和机械设备，首先要确保以下几点，安全可靠度高，经济实用性强，系统开放性能高，以及可扩展性和兼容性都必须满足，具有很强的可操作性能，可塑性能高。

新型露天矿区供电检测监控系统的优点，主要表现在以下几个方面，第一点，大量的节约的人工，减少了电网运行成本。第二点，有效降低了越级跳闸的可能性，以此来实现经济运行。第三点，减少了安全事故发生频率，节约了事故发生成本。第四点，充分保障了系统用电安全问题，提高了矿区生产效率。第五点，有效的减少了日后机械设备购买以及维修的费用，极大的节约了露天矿区供电系统的运行成本。

五、露天矿区供电检测监控系统应用功能

露天矿区供电检测监控系统所使用的数据采集功能，其作用是能够对全区域的电力运行情况进行实时的监控，并且还能够实时的收集有关机械设备的运行数据。供电检测监控系统中所使用的数据处理功能，其作用是对收集到数据，进行系统的优化处理，从中分析出运行的结果。供电检测监控系统中所使用的计算功能，其作用是在各个测点采集完成数据后，按照相应的公式进行计算从而得到计算点。供电检测监控系统中所包含的控制系统，其作用是控制开关功能输出量的多少;模拟方面输出量的多少;开关人工设置以及标志操作的流水化程序;进行时时关注断路器开关的操作等方面的控制。供电检测监控系统中所运用的监控功能，其中监控的主机是供电检测监控系统中服务处理中心，能够对所以收集来的数据和信息进行处理。供电检测监控系统中包含的告警功能，其作用是所收集到的数据和规定数值范围不相符时，会发出相应聲音的警告信息。

六、露天矿区供电检测监控系统建设方案研究

1.供电检测监控系统建立方案的总体结构

根据上述所述，供电检测监控系统在进行建设时应注重以下几个方面，第一点，所建设的供电检测监控系统要满足把所有移动变电站进行检测的量以及状态量数据，运用采集的方式传递到各个子站台的数据电台当中。第二步，由无线进行传输到移动变电站当中的各个有关部门下面的主站数传电台上。第三步，从中运用通信管理制度，可以有效的开展远程监控，以此来达到有效管理的目的。第二点，下面来说一下，主站和数传电台以及通信管理之间的连接问题，使三者进行连接可以很好的实现数据的接收工作，转发工作。整体系统主要运用了间隔层次、通信层次、上位机层次这三种层次内部结构，在移动变电站机械设备上面所运用的是无线方式结构，进行接入到上位机层当中的通信管理机，从而进行传输信息到上位机的系统当中，第二步在将整体系统中所收集到的数据进行有关的测量以及监控处理，第三步，将处理的结果由局部的网络进行内部回送，以此来达到提高工作效率的目的，真正实现了高效率的处理问题。

2.露天矿区供电检测监控系统建立方案

（1）供电系统分站功能

在整体供电系统内部结构当中，积极引进新型的变电所供电远程监控分站有着十分重要的作用。各分部电站负责和总电站进行信息传递，同时分部电站又负责和高低压开关智能设备进行信息传递，建立供电监控其重要功效是为了搭建数据转换的桥梁。在露天矿区供电分站中实行环形网络，是按照tcp的协议来执行的，所以，露天矿区供电远程监控系统分站应运用tcp协议和总站进行通信。但是由于露天矿区供电是由有关职能设备的多个厂商进行提供的，各种机械设备在进行数据传输的过程中会存在较大的差异性，所以，露天矿区供电远程监控分站在数据传输方面应具备行业多种主流协议，以此来提高露天矿区供电监控分站的兼容性以及扩展性。供电系统应融入智能开关的使用，以及其他设备主流进行设备的使用，以此来保证露天矿区供电检测监控系统的兼容性。另一方面，在进行更换或者是接入智能开关时，对原设备所具有是软件进行升级，以此来达到更好的服务于工作的目的。对所更换设备要求，操作要简单，快捷，成本较低，还能够充分保障供电设施的扩展性能。

（2）供电监控系统分站硬件要求

总站应连接太网接口，以此来保证各分站环形网络正常运行。分站应配备cad等行业常见型接口，以此来提高物理链路上匹配程度。

（3）供电监控系统分站软件要求

其中露天矿区供电分电站所使用的智能开关 等有关机械设备必须要经过签订通信协议后方可使用。并且还应注意一点，确保所使用的数据通信能够方便快捷的进行扩展，能够进行更新或者是添加新的计能，还能够正常开展通信。与此同时，分站还应具备同时和多个厂商所开发的智能开关同时工作的能力。分站系统软件要求运用模块化结构，由供电系统作为总监视可以进行系统的配置功能，极大的节约了工人的操作时间。

（3）分站透明性

露天矿区供电检测分站的智能开关机械设备的数据传输到总站的流程，应该是公开且透明的，总站可以选择较为常用的方式进行直接检测各分站智能开关等机械设备的运行情况。另一方面，总站和各分站之间的通信假如发生变化时，也不能够影响各分站之间智能开关机械设备的通信。

（4）控制功能的建立

第一点，启动一键恢复功能，假如变电站出现突发性的大面积停电，可以运用一键恢复功能对整体的母线段高低压实行自动合闸，以此来达到快速恢复通电的目的。第二点，从中设定保护以及定值分析的校验功能。以此来保护供电系统中各种高低压供电设备保护数值，运用地面集控室进行整修和调整。其内容包含整修的名称以及参考参数，机械设备的种类，修改员工以及修改时间等内容。

（5）数据采集的建立

首先要明确数据采集系统的建立，是保障露天矿区供电检测监控系统正常运行的前提条件，与此同时数据采集也是整体监控系统当中主要组成部分，此项系统能够及时的收集全体站点的测控单元，以及电源保护装置等一系列机械设备的运行数据。其中主要包括，一些必要的账号保护信息，数字值以及有关数据等方面，并且从中运用间隔设备以此来达到有效发布有关数据指令的目的。另一方面，我们根据有关移动变电站的实际需求，给每台移动变电站都配备了子站数传电台，从中运用多功能电力监控装置可以很好的实现总移动变电站和子站数传电台之间的传输工作，此外系统中所配备的标准网络接口，能够很好的和供电系统内部的局部网络进行连接，更加的实现了各区域之间不同的供电检测监控的要求。

（6）露天矿区供电检测监控系统远程操控功能的建立

第二点，使用移动变电站局部网络进行下达指令。其中主要应用的是太网交换机以及web所发布的主机，从中运用这两种机械设备就可以完全达到整体供电系统的信息发布。运用移动变电站还有一个好处就是，有关客户完全可以随时随地的进行查阅矿区变电站的运行，还能够查看变电站的电流，电压，曲线等供电报表。其中运用wdb进行发布优点有很多，例如基础的图形都可以很好的得到展现，以此曲线显示功能也可以完美的进行运用，包括所需要查询的数据历史记录等档案。

（7）监控系统的建立

第三点，需要建立操作监控系统。其中操作监控系统所采用的模式是模块化结构作为操作界面。主要包括：远动工作站系统软件、采集数据库管理软件、图形软件、系统主控软件、报警处理软件、系统调试软件、网络管理软件、设备管理软件、运行分析、远程维护软件等。在供电检测监控系统当中建立监控系统的好处在于，提高了系统的抗干扰能力。

第四点，需要建立警告系统。经过前期软件所收集到的数据，进行综合评定以及分析，在整理后，假如工作人员需要对其进行调整。警告系统会根据操作人员的实际需求不同，从而发出警告信息，以此看提高工作人员的注意。现如今，所应用的告警信息主要分以下几种类型：第一种，实际测量值告警。第二点，收集数据变化值告警。第三点，各种类型事故告警。第四点，实际工作状况告警。第五点，人工操作信息告警。极大的提高了工作效率。

結束语

由于目前改造技术比较困难，大部分露天矿区没有对供电系统进行检测和监控。但是伴随着矿区用电设备使用量的不断增加，带给管理方面的难度也越来越大，同时对于移动变电站进行无线综合监控以及远动操作必须执行。

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