智能供配电系统在选煤厂的应用

李 涛，逯新保，郎舒婷

(枣庄矿业集团 济宁七五煤业有限公司，山东 济宁 277600)

目前，国内的选煤厂整个停送电作业过程涉及到多部门、多级人员的参与，包括停送电申请、管理审批、安全措施制定和落实、操作人员身份确认、分合闸操作、验电、复电等多个环节。在实际的停送电管理中，存在申请单填写不规范、纸质单据流转效率低、签字审批等待时间长、未严格按规程次序操作、停送电记录信息不完整、出现事故不易追溯等问题[1-3]。

选煤厂远程停送电系统为选煤厂的停送电管理提供了智能可靠的解决方案，节省了等待时间，极大地提高了工作效率，保障了作业安全[5]。该系统检修人员通过手机App申请需要停送电的设备，在集控人员确认审批停送电后，有权限的操作人员将对设备进行远程停送电，配电室智能摄像头会快速准确的聚焦到相应抽屉回路位置，将抽屉柜当前的停送电情况通过视频方式传回集控操作界面，实现安全可靠的远程停送电，当设备回路停送电完毕时，后台将设备停电或送电完成的消息分别发送给申请人以及集控人员的手机App上[6-8]。

1 系统描述

智能停送电系统主要包括手机端选煤厂停送电App，PLC分合闸系统,智能摄像头联动这三部分组成。选煤厂停送电App依据选煤厂的停送电制度，实现停送电申请审批的电子流程，在设备回路停送电流程审批完成后，由选煤厂操作人员打开上位机需要停送电设备界面进行停送电操作；PLC分合闸系统通过PLC对断路器电动操作机构进行远程分合，并监视该设备的分合状态信号；智能摄像头联动能够使摄像头准确快速的聚焦到需要停送电的抽屉回路位置，将视频信号传回集控上位机停送电界面，操作人员通过抽屉柜上的状态指示灯判断其停送电指令是否真正执行[9-10]。

2 选煤厂停送电App

手机端选煤厂停送电App严格按照选煤厂停送电管理制度设计，由服务器后台和前端App两部分组成。服务器后台采用1台华为FusionServer Pro 2288H V5机架服务器作为物理主机，App后台服务软件运行在该服务器上，采用.NET平台开发。手机App则采用Flutter移动开发平台设计[11-13]。

2.1 服务器后台

历史停送电记录如图1所示。

图1 历史停送电记录界面

服务器后台主要运行停送电的流程逻辑以及详细记录保存每一次设备的停送电操作，保证所有设备的合分闸操作都有迹可循。

2.2 手机App

手机App实现停送电流程电子化，主要用于检修人员的申请停送电及集控人员审批操作使用，免去纸质流程的麻烦，节约检修时间[14]。

以228设备为例，当228需要停送电时，需要申请人在App上进行停送电申请，申请通过后台服务发送到集控人员的手机，集控人员通过手机审批后，操作人员接到通知，才可以在集控上位机界面操作，在未接受审批任务时，操作人员是没有权限对设备进行远程分合闸操作。当操作人员停送电确认完毕，系统会发信息给申请人以及集控人员，提示设备已经停电或者送电。停送电手机App界面如图2所示。

图2 停送电手机App界面

3 PLC分合闸系统

选煤厂远程停送电系统，当App完成了申请，审批流程时，电工的停送电操作由PLC分合闸系统的上位机完成，免去工作人员来回配电室的时间。

PLC分合闸主要由西门子S-1500系列PLC及其3个分站，上位机Wincc，下位机Portal以及常熟FDC1/CM3-250C电动操作机构组成。

S-1500系列CPU 1516-3 PN/DP主要性能参数：1 MB 程序，5 MB 数据；10 ns ；集成 X1: 2x PN接口，X2: 1x PN接口，X3:1x DP 接口模块化、可扩展的通用系统，IP20 防护等级，具有极高性能和可用性。

以 PROFINET IO(双端口交换机)作为标准接口，用于网络隔离或用于连接更多的 PROFINET 设备或高速通信设备[15]。

全面跟踪所有 CPU 标签，以进行实时诊断和间歇错误检测；拥有有效调试和快速优化驱动器和控制装置。

当选煤厂操作人员接收到停送电审批提示后，打开合分闸上位机申请设备的停送电界面，点击停电或送电按钮，对设备进行停送电操作，如果设备没有审批，操作按钮处于禁用状态。当停电完成后，将对该设备自动电子挂牌；当检修完成后送电操作前，先进行手动摘牌操作。PLC分合闸系统界面如图3所示。

图3 PLC分合闸系统界面

4 智能摄像头联动

远程停送电系统，让操作人员不用去配电室即可操作设备回路合分闸，为了保证停送电的可靠性，除去PLC模块将抽屉的带电信号采集外，还使用智能摄像头联动设备抽屉回路。

每个配电室两端安装海康iDS-2DF8425IX-A 400万星光级8寸红外球机，当PLC对设备进行停送电操作时，系统会与工业电视系统对接，控制摄像头转向聚焦当前设备抽屉，并将视频信息直接展现在PLC上位机界面，使得操作人员能够直接观察到抽屉上的分合闸指示灯，二次确认设备是否带电。

5 结语

选煤厂智能停送电系统，是通过分合闸App，PLC控制系统，智能视频联动的共同配合，实现对设备的远程分合闸，节约检修时间。

该系统具备授权、操作、挂牌、摘牌等功能，能够及时地进行申请-审批-操作停送电，高效完成原来繁琐费时的停送电手续。同时，智能视频联动准确快速的聚焦到需要停送电的抽屉位置，将视频信号传回集控室上位机停送电界面，操作员通过抽屉柜上的状态指示灯判断停送电指令是否真正执行。

该系统实现配电室无人值守，减轻人员劳动量，节省部分人工费用支出，提高了工作效率，并能保障停送电的可靠性和安全性。