煤矿井下变电所无人值守系统设计及应用

无人值守变电站安全监控系统的设计与应用随着计算机技术、多媒体技术以及通讯技术的发展，对多媒体信号的数字化处理及远距离传输技术已相当成熟。

变电站自动化和无人值班是当今电网调度自动化领域的必然趋势，其发展势头正方兴未艾。

无人值班是电力工业随着科学技术的发展而产生的新型的变电站运行方式，在这种运行方式里，先进技术成分含量大，它集中包含了工业自动化，人工智能分析，通讯等多学科先进技术的结晶，这是科学发展一般规律所直接导致的必然结果。

1系统组成无人值守变电站远程集中监控管理系统由电业局地调监控中心、五个无人值守变电站监控单元组成。

无人值守变电站远程集中监控管理系统监控中心设在电业局电力调度中心内。

监控中心和无人值守变电站监控单元之间的传输采用2M （E1）接口方式。

无人值守变电站内监测模块如智能数据采集仪、智能协议转换器、蓄电池组监测仪等和无人值守变电站监控单元之间的传输采用专用数据总线的通信方式，物理接口采用RS485/RS422、RS-232C和PS-232C。

2设备配置根据局方的要求，建立一个地调监控中心和五个无人值守变电站的设备和环境远程集中监控。

每个变电站设有三台摄像机，其中室内两台，一台带全方位云台和一台固定，室外一台全方位摄像机。

每个变电站监控两组蓄电池、一台智能电源以及一台非智能空调。

在无人值守变电站的环境监控中，根据需求除图像监控外还配置一些红外报警器、烟雾报警器、门磁报警器、水禁探测器、摄像机、云台、三可变镜头、四画面分割器以及温湿度传感器等。

通过如上的设备配置，监控中心值班操作人员就能够实时地了解各个前端变电站所有被监控设备的运行状态和参数，同时可通过图像设备监视前端设备的工作情况及机房环境，值班操作人员也可对有关设备进行遥控，改变设备的工作状态，调整设备的设置参数等，真正实现“五遥”功能，从而有效提高设备的维护管理质量，降低维护成本，提高工作效率，保证设备的运行可靠性，使前端变电站真正实现无人值守成为可能。

应用Industry Application《电气自动化》2021年第43卷第3期煤矿井下无人值守变电所监控系统的设计与实现戴万波心(1.煤炭科学技术研究院有限公司，北京100013;2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京100013；3.北京市煤矿安全工程技术研究中心，北京100013)摘要：现有下变电所人工值守模式的弊端以及契合智智能、无人和的建设理念，从地面监控平台、井下控站、智能综保和联动子系统面出发，了集电力监控、检和信息化的无人电所监控系统。

在李的实际，系统有效了变电所运维的性与智能性，实现了井下变电所的无人，达到了保障供电减员增效的目的。

关键词：无人；井下电所;智能设备联动;多技术融合;监控系统DOI：10.3969/j.issn.1000-3886.2021.03.003［中图分类号］TD611［文献标志码］A［文章编号］1000-3886(2021)03-0007-03Design and Implementation of a Monitoring System forUnderground Unatended Substations io Coal MinesDai Wanbo1,2,3(1.Coal Science and Technology Research Institute Co.,Ltd.,Beijing100013,China%2.National Key Laborator%foc High-Cficieni Mining and Clean Utilizatioo gg Coal Resources,Beijing100013,China%3・Beying Cool Mine Safety Engineering and Tecinologf Research Center,Beying100013,China$Abstract:In order to solve disadvantages of manual on-Duty mode for existing underground substations in cool mines and conform to the concept of construction foo intelligent,unattended and saOe mines,a monitoring system integTating information about poweo monitoring, environmentaV detection and secuOty was designed foo unattended substations,focusing on monitoring platform above the shafi, underground monitoring substation,smaot comprehensive guarantee and linkae subsystem.As shown in its actuai applicotion in Liyazhuang Cool Mine,the proposed system effectiely improved the oliability and intelVoenco of substation operation and maintenanco,reelized unattended control of underground substations and attained the gool of ensuring powee supply safety,downsizing payrolls and inipToeng efficiency.Keywords：unattended;underoround substation;intelVyent devico linkage;multi-technology fusion;monitoring system0引言煤矿井下变电所的安全稳定运行是煤矿安全生产的重要保证。

煤矿井下变电所无人值守的运行与管理发布时间：2022-12-06T03:00:55.923Z 来源：《福光技术》2022年23期作者：张毅[导读] 本文将重点就煤矿井下变电所无人值守的运行与管理展开探讨。

陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿陕西黄陵 727307摘要：新经济形态下，我国对于矿产资源的依赖程度不断提升。

煤炭在国家工业生产及经济发展中发挥着重要作用，为进一步提升煤炭开采效率，保证煤矿井下作业安全性，越来越多的机械设备、电子设备在矿井生产中得到了广泛应用。

就井下变电所而言，通过无人值守技术对其进行监测监视已经成为现代矿业发展的重要趋势。

本文将重点就煤矿井下变电所无人值守的运行与管理展开探讨。

关键词：煤矿；井下；变电所；无人值守；运行；管理1煤矿井下变电所无人值守系统1.1应用特点基于煤矿开采安全性、高效性考虑，无人值守系统在煤矿井下变电所运行监测中应用不断深入。

就整体应用过程来看，无人值守系统的应用具有以下特征：其一，安全性能突出。

进行变电所安全管理是无人值守系统应用的基本目的。

在使用过程中，煤矿井下变电所供电系统在快速反应方面的要求较高，借助于无人值守系统，变电所这一运作要求得以有效满足。

其二，在变电所远程监测及控制中，要确保控制指令的及时传达，提升系统反馈效率，就必须注重无人值守系统的时效性建设。

其三，在无人值守系统应用中，可视监测、互联网、传感等技术的应用均与现代信息技术密切相关，通过这些技术的结合，井下变电所无人值守系统的自动化程度更高，智能化特征更强，其为煤矿井下安全作业创造了条件。

1.2应用作用从应用过程来看，井下变电所无人值守系统的功能主要体现在以下层面：首先，无人值守系统具有功能强大的数据收集及监测系统，其能对变电所运行的数据进行收集，井以统计报表的形式进行记录，变电所运行管理中，人们通过分析这些数据，能全面的掌握变电所运行状态和故障类型，为后期的控制管理提供指导，其有效地提升了变电所控制效率与质量。

煤矿井下变电所无人值守系统设计及应用摘要：为了充分满足工业化、信息化和自动化，建设新型现代化数字矿山的要求，煤矿固定岗位有人值守进行了设计改造，涉及了煤矿井下中央变电所、采区变电所、井下主排水泵房等多处无人值守有人巡视设计改造，实现了固定岗位无人值守有人巡视智能化管理和应用。

关键词：煤矿；固定岗位；无人值守系统；有人巡视；智能化；引言近年来，虽然中国已经开始控制煤炭开采速度，但是煤炭在中国经济社会发展中所起到的作用仍旧不容忽视，因此必须重视煤矿的开采和运输。

煤矿井下采区变电所是为煤矿的开采和运输服务，在煤矿井下采区变电所应用无人值守监控系统对于煤矿的开采和运输具有重要意义，要予以高度重视。

1煤矿井下采区变电所无人值守监控系统概述1.1煤矿井下采区变电所无人值守监控系统构成煤矿井下采区变电所无人值守监控系统由三个部分组成，分别是地面监控中心、远距离传输信道和井下分站及测控单元（即综保远动装置）。

简单来说，就是地面监控中心相当于总指挥，由煤矿井下采区的各个测控单元进行具体监控，然后通过远距离传输信道与煤矿井下分站进行数据和信息的汇总和传输。

无人值守监控系统主要由地面上位机、传输信道、煤矿井下采区变电所通讯分站和煤矿井下采区变电所高低压防爆开关构成。

煤矿井下采区变电所高低压防爆开关的信息由485通讯传输到煤矿井下采区变电所分站，再由煤矿井下采区变电所分站进行汇总后通过CAN总线传输到地面上位机，最后地面上位机中的“组态王”工控软件对煤矿井下采区变电所高低压防爆开关进行实时监控，掌握高低压防爆开关的实际状况，从而真正实现遥测、遥信、遥控和遥调这四个功能。

1.2煤矿井下采区变电所无人值守监控系统的设计原则a）煤矿井下采区变电所无人值守监控系统实质上是电网调度自动化中的子系统。

因此，无人值守监控系统必须要符合电网调度自动化的整体设计要求，并在具体设计过程中，能够在将成本控制在一定额度的同时，遵守高质、安全的信息传输和资源共享的原则；b）在设计煤矿井下采区变电所无人值守监控系统具体功能时，可以遵守下放原则，即将一切能够在间隔层进行的功能都下放到间隔层，省略传输到网络和监控主机的环节，节省再次传输的时间，提高工作效率；c）兼备远方和就地两种控制操作，以就地控制辅助远方控制，并设定在同一个时间内仅能选择一种控制方式，避免二者发生冲突；d）推动保护和测控的一体化，保证保护功能能够独立运行，提高动作的可靠性；e）以测量的准确度为设计的重点，使用交流采样技术，并通过计算机进行信号的实时监控，保证信息采集的精准度，增强信息的实时性和真实性；f）由于煤矿井下采区变电所中的电磁场是极强的，会产生很大的干扰，所以在设计过程中，必须要对电磁干扰进行深入思考，提高系统的抗干扰能力，比如选择光纤作为通信介质。

创新观察—366—煤矿井下变电所无人值守的运行与管理季小刚（山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿，山东 济宁 272000）引言目前，虽然自动化的水平在逐渐提高，但是很多变电所还是停留在传统生产的方式中，然而变电所综合自动化无人值守控制已经成为一种趋势。

随着自动化系统的投入，它已经开始替代传统的供电系统。

此系统配备了视频监控系统，远程控制系统，在实行无人值守综合控制的同时，还能通过视频监控系统实时监测现场的情况。

在山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿矿井下用，并取得了良好的成效。

通过山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿矿井下各变电所的工程应用实践已证明，变电所的综合自动化控制可有效降低变电所系统故障率，并加快故障处理速度，记录故障发生过程分析原因，减少同样故障重复发生的概率，为企业的安全可靠生产模式保驾护航[1]。

1 综合自动化控制变电所概述井下变电所是煤矿电网的核心节点，担负着井下电力的传输、分配、监控和管理。

井下变电站自动化、智能化、无人化是煤矿电网调度发展的必然趋势。

集计算机技术、通信技术和智能控制技术于一体的井下变电所无人值守系统的设计与实现，已成为煤矿安全生产和供电的必要保障。

早在上世纪70年代，日本就研制出了世界上第一套综合数字保护控制系统sdcs-i，并成功应用于煤矿井下变电所的控制系统中。

美国西屋公司开发的SPCs 变电站保护综合控制系统、瑞士BBC 公司开发的impac 模块化控制系统和lsa678变电站综合自动化系统已在煤矿中得到广泛应用，应用效果良好[2]。

我国变电站自动控制的研究始于20世纪80年代，清华大学研制的35kV 变电站综合保护监控装置投入使用。

介绍了南京自动化研究院220kV 变电站综合自动化系统、CSC2000、RCS-9000、isa-i 和dish，该系统已研制成功并投入运行。

结合地下变电站供电不能完全中断的特殊性，迫切需要开发一套适合地下变电站的无人值守智能变电站系统，解决区域电网调度、现场维护、检修、调试和应急等核心问题处理，提高井下变电所的安全性、可靠性和供电质量，达到减员增效的目的，是提高煤矿的经济效益。

浅谈采区变电所无人值守技术研究与应用采区变电所是矿山等采掘行业中重要的能源供应设施，通常由设备和人员组成。

采区变电所的运行存在着一定的安全隐患和人力资源浪费问题。

为了解决这些问题，无人值守技术在采区变电所中得以广泛应用，并取得了良好的效果。

无人值守技术主要包括远程监控系统、自动化控制系统、智能安全预警系统等。

远程监控系统通过传感器和监控设备对采区变电所的设备和环境进行实时监测，从而实现对设备运行状态的远程监控和故障诊断。

自动化控制系统通过自动化设备对采区变电所的运行进行控制，实现自动化调度和操作。

智能安全预警系统则通过智能算法对采区变电所的安全状态进行实时分析和预测，从而提前预警可能的安全隐患。

无人值守技术的应用带来了许多好处。

它可以降低人员配备成本。

采区变电所通常需要一定数量的运维人员，而无人值守技术可以将其中一部分工作由人工转为自动化，从而减少了对人员的需求，节省了大量的人力资源和经济成本。

它能提高设备运行效率和安全性。

无人值守技术可以实时监测和控制设备，及时发现并处理运行异常和故障，有效提高了设备的运行效率和减少了事故风险。

它能提升运维管理的智能化水平。

无人值守技术中的智能化系统可以对大量的数据进行实时分析和处理，提取有价值的信息，为运维管理提供决策支持和优化方案。

无人值守技术的应用也存在一些问题和挑战。

技术本身的成熟度和可靠性还有待提升。

虽然无人值守技术已经取得了一定的进展，但仍然存在诸如传感器准确度、信号传输稳定性等方面的问题，需要进一步优化和改进。

人力资源的转型也是一个难题。

采区变电所的运维人员通常具备一定的专业知识和技能，但他们在无人值守技术的应用中可能需要转变角色和提升技术能力，这需要一定的培训和适应过程。

安全性问题也需要重视。

由于无人值守技术的应用，采区变电所的设备和相关信息可能面临网络攻击和数据泄露等风险，因此需要加强网络安全和数据保护措施。

无人值守技术在采区变电所中具有广阔的应用前景。

煤矿井下变电所无人值守控制系统发布时间：2023-04-26T08:09:23.901Z 来源：《科技潮》2023年5期作者：缑晓康[导读] 受井下复杂恶劣的工作环境如粉尘量大、地形狭小复杂、有害气体多、设备移动频繁等因素影响，煤矿供配电系统时常会产生剧烈的负荷波动、无计划停电、越级跳闸等故障，且故障仅凭人工无法实现精确定位，处理十分困难，从而导致高低压开关、电缆、局扇等主要供电设备发生故障或损坏，极易造成瓦斯、煤尘爆炸等重大事故。

因此需要应用煤矿井下变电所无人值守控制系统，以保证保证井下的可靠供电，保障煤矿安全生产陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿陕西延安 727300摘要：受井下复杂恶劣的工作环境如粉尘量大、地形狭小复杂、有害气体多、设备移动频繁等因素影响，煤矿供配电系统时常会产生剧烈的负荷波动、无计划停电、越级跳闸等故障，且故障仅凭人工无法实现精确定位，处理十分困难，从而导致高低压开关、电缆、局扇等主要供电设备发生故障或损坏，极易造成瓦斯、煤尘爆炸等重大事故。

因此需要应用煤矿井下变电所无人值守控制系统，以保证保证井下的可靠供电，保障煤矿安全生产。

关键词：煤矿；井下；变电所；无人值守控制系统1无人值守控制系统的主要优势1.1提高了矿井变电所自动化技术水平控制系统可将变电所运行的各种信息数据呈现在监控计算机的屏幕上，只需一名监控员就可实时监控整个矿井的供电状态。

1.2降低了人工成本有人值守模式下每个变电所通常需要3?4位变电运检人员驻守，以保证其稳定运行。

实行无人值守后，整个矿井仅需配备一个3?4人的应急小组即可保证系统持续可靠的供电。

1.3故障排查与处理效率大幅提高控制系统可对故障异常信息进行处理与分析，从而快速判断故障发生原因，并提出合理的处理方案。

其还可自动消除部分简单故障，控制系统投入使用后，可缩短80%的查找故障时间，大幅减少了检修人员的工作量。

2煤矿井下变电所无人值守控制系统设计2.1硬件方案设计传统的煤矿井下变电所配电系统无法实现断路器分合闸状态信号采集、信号上传和分合闸操作远程控制等功能。

煤矿无人值守监控系统的设计与应用随着科技的不断发展，无人值守监控系统在各个领域的应用越来越广泛。

在煤矿行业，为了保障生产安全和提高工作效率，煤矿企业开始引入无人值守监控系统。

本文将探讨煤矿无人值守监控系统的设计与应用，旨在提供一种有效的解决方案。

一、煤矿无人值守监控系统的设计要求1. 安全性：煤矿作为一个高风险行业，安全性是无人值守监控系统设计的首要考虑因素。

系统需要具备强大的数据采集和处理能力，能够在发生危险情况时及时报警和采取相应的应急措施。

2. 实时性：煤矿不间断的生产活动要求无人值守监控系统能够实时监测和反馈各个环节的数据信息。

只有做到实时监控，才能及时了解煤矿生产情况，并采取相应的调整措施。

3. 稳定性：煤矿无人值守监控系统需要具备较高的稳定性，以确保系统能够长时间稳定运行，避免因为系统故障而导致工作中断和生产事故的发生。

4. 易操作性：无人值守监控系统的设计还要考虑到操作人员的使用便捷性，尽量降低操作门槛，提供简单明了的操作界面。

二、煤矿无人值守监控系统的组成1. 传感器：煤矿无人值守监控系统需要通过各类传感器来采集环境数据，包括温度、湿度、气体浓度、压力等指标。

这些传感器将数据实时传输给监控系统，通过数据分析可以及时发现异常情况。

2. 数据传输设备：为了实现无人值守监控系统的实时性，需要借助无线通信技术将传感器采集到的数据传输到监控中心。

常用的数据传输方式包括无线网络、GPRS、以太网等。

3. 数据分析与处理系统：传感器采集到的数据需要进行分析和处理，以便及时发现问题并采取相应的措施。

数据分析与处理系统可以利用先进的数据算法和模型进行数据分析，从而实现对煤矿生产过程的全面监控。

4. 监控中心：监控中心是煤矿无人值守监控系统的核心，它负责接收传感器传输的数据，并实时显示和监控煤矿生产环节的各项指标。

同时，监控中心还需要设计报警机制，一旦发现异常情况，能够及时发出警报并采取相应的措施。

浅谈煤矿井下变电所无人值守监控系统作者：陈佩宗来源：《中国科技纵横》2013年第05期【摘要】本文首先介绍了煤矿井下变电所无人值守监控系统建设和设计的原则，其次阐述了煤矿井下变电所无人值守监控系统的功能和特点，重点论述井下变电所无人值守监控系统的设计方案，并对该系统产生的经济和社会效益进行表述。

【关键词】煤矿变电所无人值守监控系统煤矿井下供电系统的重要组成部分之一是井下变电所，因此说井下变电所能否安全运行关系着煤矿的安全生产，也关系着煤矿企业经济运行。

在当前煤矿现代化的发展进程中，无人值守的监控系统无疑是一朵奇葩，它的发展和应用促进了煤矿井下供电系统的迅速发展，因为煤矿井下变电所的主要服务对象是采、掘、机、运、通等重要的生产环节，所需的供电负荷较大，并且区域的分布比较散。

同时因井下地质条件复杂、环境比较恶劣，使事故的发生几率增大，而且由于生产线比较长，一旦出现故障排查起来比较困难，用时也较长，这就影响了煤矿井下的采区的安全供电。

如果对煤矿采区的变电所采取集中监控措施，建立矿井变电所无人值守监测监控系统，就能有效地解决这一难题，无人值守监测监控系统还能有效促进煤矿井下供电系统管理的发展。

1 建设和设计的原则（1）煤矿电网调度自动化系统组成部分之一为井下变电所无人值守的监控系统。

电网调度自动化的设计原则为配置齐全、功能完善，并能满足电网的优质、安全和信息传输，并能实现资源共享。

（2）监控系统的功能配置必须采用下放的原则，能在间隔层完成的功能不要经过网络与监控的主机来完成。

（3）实行保护和测控一体化设计，从而保证保护功能的其相对独立性与动作的可靠性。

（4）煤矿井下变电所存在着较为强大的电磁干扰，因此从抗电磁干扰的角度出发，在选择通信介质的时候应当优先运用光纤的通信方式。

（5）设计时首先从无人值班角度着手，简化保护欲测控一体化设备，降低设备的日常维护量。

（6）煤矿井下变电所应随着科学技术的发展来逐渐改变，应从有人值守的工作运行模式向无人值守的工作运行模式发展。