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煤礦井下電力監測監控系統設計方案一、系統組成1．1 數據交換中心此部分主要由數據採集伺服器和兩臺互為冗餘的網路交換機組成。
數據採集伺服器：主要通過井下隔爆交換機把井下各個電力監控分站的數據採集匯總到此伺服器，完成數據處理及數據備份。
選用了IBM X3500伺服器一臺，做了RAID5磁片鏡像。
網路交換機：採用了雙交換機、冗餘設計，保證了地面集控站與數據交換中心的資料鏈路安全。
選用了CISC029系列的兩台網絡交換機。
1．2 地面集控站此部分主要配置包括兩臺互為雙機熱備的電力監控伺服器(選用IBM X3500伺服器)和兩臺操作員站(選用DELL工控機)。
主要根據採集的電網數據和友好的軟體平臺，實現電網的運行監視和控制管理。
另外，地面集控站預留了視頻及WEB介面，便於將來擴充視頻伺服器和WEB伺服器。
視頻伺服器主要用於將井下和地面的配電室及變電所現場安裝的攝像頭採集的視頻信號進行監視和保存；WEB伺服器則用於將系統採集的電網數據以網頁的形式發佈到公司的辦公系統網路中，公司領導只要在自己的辦公室打開電腦就可以觀看到全礦的電網即時數據。
綜述，以上體系結構符合集控系統的體系結構原理，滿足了系統功能和性能要求，並且符合即時性、安全性和可靠性原則。
關鍵設備用了冗餘配置。
二、系統軟體2．1 系統組態軟體選用了具有良好的開放性和靈活性的SIMATIC WinCC組態軟體，佈置在地面集控站的監控伺服器上，實現用戶的監控需求。
採用此軟體主要有以下優點：(1)包括所有的SCADA功能在內的客戶機／伺服器系統。
最基本的WINCC系統仍能夠提供生成可視化任務的組件和函數，而且最基本的WINCC系統組件即涵蓋了畫面、腳本、報警、趨勢和報表的各個編輯器。
(2)強大的標準介面。
WINCC提供了OLC、DDE、ActiveX、OPC等介面，可以很方便地與其他應用程式交換數據。
(3)使用方便的腳本語言。
WINCC可編寫ANSI-C和Visual Basic腳本程式。
煤矿安全论文范文：煤矿安全监控系统的研究摘要:近年来,我国煤矿企业的安全生产状况十分严峻,重、特大恶性事故频发,不仅给国家财产和人民生命带来了巨大损失,而且还产生了恶劣的社会影响,煤矿安全问题已成为影响煤炭工业生产以至于社会稳定的重大问题。
本文主要论述了煤矿安全监控系统及其危险有害因素的分析与控制,并提出了几点监管措施。
关键词:煤矿;安全生产;监管系统煤矿安全监控系统是各矿生产、安全及管理方面的实时监测监管系统,对于煤矿的生产运行状况,安全水平、预测预报具有重要的作用。
煤炭是我国的主要能源,约占一次能源的70%。
煤炭行业是高危行业,瓦斯、煤尘、水灾、火灾、冲击地压、地热等困扰着煤炭工业的健康发展。
乡镇煤矿事故频发,百万吨死亡率是国有重点煤矿的7倍,这就充分证明,先进的技术、可靠的装备、合格的人才和到位的管理,是煤矿安全生产的重要保障。
1 煤矿安全监控系统概述煤矿安全监控系统是煤矿安全高效生产的重要保障。
煤矿安全监控系统分井下和地面两部分。
井下主要设备是矿用分站,是井下信息收集处理的基本单元,配接甲烷传感器、风速传感器、温度传感器、一氧化碳传感器、负压传感器、机电设备开停传感器风门开闭传感器馈电传感器完成采区数据采集,实现对生产场所的安全监测与控制。
地面主要设备是信息采集处理中心:由传输接口、监测管理软件、监控主机、备用机、打印机、监视器以及信号避雷器等组成,主要把井下上传的监测控制信息及时传输到煤矿各个生产部门,对井下环境进行综合分析和科学判断,确保煤矿生产的安全。
煤矿安全监控系统用来监测CH4浓度、CO浓度、CO2浓度、O2浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等,并实现CH4超限声光报警、断电和CH4风电闭锁控制等。
当瓦斯超限或局部通风机停止运行或掘进巷道停风时,煤矿安全监控系统自动切断相关区域的电源并闭锁,避免或减少由于电气设备失爆、违章作业、电气设备故障电火花或危险温度引起瓦斯爆炸;避免或减少采、掘、运等设备运行产生的摩擦撞击火花及危险温度等引起瓦斯爆炸;提醒领导、生产调度等及时将人员撤至安全处。
电力监控系统在煤矿供配电系统中的应用与研究摘要：电力监控系统是以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，对变配电系统的实时数据、开关状态进行实时检测和记录，并提供远程控制基础平台，是现代化矿山变配电监控中心的核心系统。
煤矿电力监控系统主要是对井下采区变电所、中央变电所、地面变电所及各机房的供电系统进行实时监控，对系统开关设备实现“五遥”和矿内局域网发布功能，以实现主要变电所无人值守。
关键字：监控、“五遥”、网络发布、无人值守1、概述矿用电力监控系统是把煤矿电力系统的实时运行参数、历史运行参数、电力设备性能参数、电路运行状态实时地显示在计算机屏幕上，使电力调度员可以正确评估电力系统的安全状态、电力设备性能偏差、故障隐患，可以在故障发生前指挥机电维修人员及时做出处理，避免事故发生，完善的电力监控系统还可实现供用电的‘移峰填谷’。
电力监控系统是以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，对变配电系统的实时数据、开关状态进行实时检测和记录，并提供远程控制基础平台，可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统，是现代化矿山变配电监控中心的核心系统，也是矿山供电中对主要变电所实现无人值守的客观要求。
电力监控系统是基于电子信息技术的进步、自动化技术和网络技术的迅速发展，使工业以太网和现场总线的自动控制网络结构得到广泛的应用。
随着煤矿企业的安全改造及现代化建设进程的不断深入和发展，建设“五优”矿井，创建数字化矿山，已在国内煤炭行业悄然展开，为保证矿井生产调度的可靠性，增设矿井电力监控系统，以实现全矿井电力调度管理的规范化、科学化运作，在当前的环境状况下，显得尤重要。
煤矿供电系统主要由地面35KV变电所、地面机房配电点、井下中央变电所、井下采区变电所、井下主排水系统、采掘工作面配电点、大巷皮带、绞车驱动配电点等组成。
由于矿井供配电系统存在点多、面广的特点，考滤到系统投资成本、新系统建成后与矿上现状的必要磨合，而且为了保证系统实施质量，决定对矿井电力监控系统实行两期规划：一期主要是对井下采区变电所、中央变电所、地面变电所及各机房的供电系统进行监控；二期主要是对综采工作面、大巷皮带机头、掘进工作面、四大运转系统的供电系统进行监控，并对一期工程实施后存在的问题进行完善和补充。
基于工业以太网和现场总线煤矿电网监控系统分析煤矿供电质量对矿井安全和正常生产有着直接影响，随着采煤机械化程度的提高，煤矿供配电系统运行的可靠性和合理性显得更为重要。
完善的电力监控系统可以有效地保证井下电网的安全运行，并能实现供电的“移峰填谷”，给煤矿带来巨大的社会和经济效益。
我国很多煤矿所使用的供电系统还都是原始的人工停送电模式，暴露出生产成本和管理模式上的种种不足。
随着电子信息技术、自动化技术和网络技术在煤炭行业应用的逐渐成熟，建立一套基于工业以太网和现场总线的矿井供电监控系统已经是煤炭行业发展的大趋势。
标签：工业以太网；现场总线；电网监控1、工业以太网与现场总线技术1.1 现场总线技术现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表，使它们各自都具有了数字计算和数字通信能力，采用可进行简单连接的双绞线等作为总线，把多个测量控制仪表连接成的网络系统，并按公开、规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间以及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统。
现场总线控制系统既是一个开放的通信网络，又是一种全分布式的控制系统。
它作为智能设备的联系纽带，把挂接在总线上、作为网络节点的智能设备连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化及管控一体的综合自动化功能。
1.2 工业以太网技术工业以太网一般是指技术上与商业以太网（即IEEE802.3标准）兼容，但在材质的选用、产品的强度、适用性以及实用性、可互操作性、可靠性、抗干扰性和本质安全等方面能够满足工业现场需要的一种以太网，其主要技术特点体现在以下几个方面：1）通信确定性与实时性。
首先，Ethernet的通信速率的提高意味着网络负荷的减轻和网络传输延时的减小，使网络碰撞机率大大下降。
其次，采用星型网络拓扑结构，Ethernet交换机具有数据存储、转发的功能，使各端口之间输入和输出的数据帧能够得到缓冲，同时交换机还可对网络上传输的数据进行过滤，使每个网段内节点间数据的传输只限在本地网段内进行，从而降低了网络负荷。
煤矿供电监控系统在矿山设备技术咨询与应用煤矿作为我国重要的能源资源，其安全生产一直备受关注。
煤矿设备的技术咨询与应用，尤其是供电监控系统的开发和运用，对于确保煤矿生产的安全和高效具有重要意义。
本文将探讨煤矿供电监控系统在矿山设备技术咨询与应用方面的发展和应用。
一、煤矿供电监控系统的意义和作用煤矿供电监控系统是煤矿设备技术咨询与应用中的重要组成部分，其意义和作用不可忽视。
供电监控系统通过对矿山供电设施的实时监测与分析，可以及时发现设备运行异常、电力负荷过载等问题，为煤矿生产提供了精准的数据支持和可靠的保障。
同时，供电监控系统还可以实现对设备能耗、设备维护等方面的监控与管理，有效提升了煤矿设备的运行效率和可靠性。
二、煤矿供电监控系统的技术咨询1. 供电监控系统选型在煤矿设备技术咨询过程中，供电监控系统的选型是重要的一环。
针对不同煤矿场景和需求，技术咨询专家可以根据现有的技术水平和市场状况，为煤矿提供合适的供电监控系统选型方案。
该方案应考虑到供电设施的种类和规模、监控需求的具体要求等因素，以确保系统的稳定性和可靠性。
2. 系统设计与集成供电监控系统的设计和集成也是煤矿设备技术咨询的重要环节。
技术咨询专家需要根据煤矿的实际情况，设计符合需求的供电监控系统，并将各个子系统进行有效的集成和整合。
在设计和集成过程中，需坚持以煤矿安全生产为核心，保证每个环节的安全可靠性。
三、煤矿供电监控系统的应用1. 设备状态监测供电监控系统可以通过对煤矿设备的供电电压、电流等参数进行实时监测，发现设备存在的问题和异常情况。
通过传感器和数据采集装置，可以将设备的实时状态反馈到监控中心，为生产管理人员及时做出决策提供依据。
2. 故障预警与处理供电监控系统可以通过数据分析和算法模型，实现对设备故障的预警和处理。
当设备出现异常情况时，系统会自动发出警报，并提供问题定位和解决方案。
这有利于减少设备故障带来的生产停工和安全隐患。
3. 能源管理与优化供电监控系统可以对设备的能耗进行监控与管理，及时发现能源浪费和过度耗能的问题。
煤矿井下电力监控系统研究
摘要：一直以来，频繁发生的煤矿井下安全事故暴露出我国煤矿井下的安全隐患，而煤矿井下电力监控系统的安全与否则是重中之重。
此文就我国目前煤矿井下的电力监控系统的应用现状对电力监控系统的结构、功能以及当前的一些新技术进行了研究分析，并对此提出可能的改进方法和建议。
关键词：煤矿井下电力监控研究
1 我国煤矿井下电力监控系统的应用现状
煤炭是我国十分重要的能源组成部分之一，而煤矿井下的安全问题一直也是困扰着煤矿安全生产管理者和国家相关监管部门。
我国煤矿井下电力监控系统的应用较晚，早在80年代初,我国先后从国外引进了一批电力监控系统，使一部分煤矿的安全生产系数得到了提高。
同时，我国相关技术人员对国外的电力监控系统进行研究分析，并结合我国自身电力安全监控系统的现状，先后研制出一批符合我国煤矿井下作业的电力监控系统。
如采用工控机的井下控制单元、用单片机作为控制器等。
而目前被广泛应用到煤矿井下的电力监控系统主要有以下几种。
(1)由我国第一代时分制监控系统创始人贾柏青研制的镇江中煤电子KJ101；
(2)在前身KJ2系统的基础上发展起来的常州自动化所KJ95，它同长城瑞赛的主要区别在于能生产部分传感器；
(3)由在我国的加拿大外资企业生产的电力监控系统森透里昂KJ31，此系统的优势在于其传感器采用分布式组网结构，没有中间分站进行信息中转，而是将信息直接传递到地面上的主机，所以具有抗瞬变脉冲群干扰的性能。
另外，还有一些比较知名的电力监控系统，如长春东高KJ19、抚顺安仪KJ80，上海嘉利KJ92以及江西煤研KJ65等。
虽然我国拥有众多具备各种不同性能的电力监控系统，但由于煤矿井下电力监控系统是由地上监控主站、井下监控单元、传感器、电缆等组成，系统结构宏大而复杂，因此对入井人员管理较为困难，井上的管理人员难以掌握井下人员作业的实时情况，而且一旦事故发生，对井下人员安全信息的获取以及营救效率较低，加之我国的电力监控系统的发展水平一直还停留在上世纪90年代初，因此，充分了解煤矿井下电力监控系统的结构、工作原理和过程并提高煤矿井下电力监控系统的技术以保障煤矿井下作业人员的安全显得尤为重要。
2 我国煤矿井下电力监控系统的分析研究
我国煤矿电力监控系统主要由井上系统和井下系统组成。
而井上系统又由系统中心站和局域网络组成。
在系统中心站中，主要完成的功能有环境监测、生产监控、并由中心站软件完全显示测量数据及实
现网络连接。
井上系统的工作过程是由地面上的光端机采集井下监控单元的数据，然后将这些数据传送给地面监控计算机，工作人员再通过相关的软件平台对这些数据进行分析整理，再将整理后的数据通过地面光端传送给井下监控单元。
而地面上的集控站是通过以太网与井下监控系统相连，并通过采集的数据对煤矿供电系统的当前运行状态进行分析处理以实现随时对井下的电力系统进行监控管理。
而对于井下的煤矿监控系统，虽然其形式多样，但基本上都具备以下功能：开机自动检测和本机初始化功能、通信测试以及监测功能（包括环境监测、瓦斯管道监测等）、死机自动复位且通知中心站功能、接收地上站的参数功能、自动识别传感器型号功能等。
而在这些功能中，传感控制器的稳定性和可靠性显得尤为关键，它关系着煤矿监控系统所反映的被测环境和设备参数是否正确，若参数不正确，将会直接影响地面集控站对井下煤矿作业的监控。
目前我国所生产并用于煤矿电力监控环境系统的传感器基本都满足了煤矿安全生产监控的需要，如对风速、负压、温度、电流电压的模拟量。
但是这些传感器也存在一些缺陷，如使用寿命相对国外产品短、可靠性的和稳定性方面也远远不如国外同类产品，其某些性能还不能满足用户的需要，因此对传感器的升级研究非常重要。
再者，对于井下电力监控系统的研究方面，应格外注意以下功能的设计：井下工作人员的识别和定位、井下动态目标的定位，如车辆及其它设备、井下安全的实时监控、井下一旦发生安全事故时工作人员的及时救援。
在对井下工作人员的识别方面，应尤其注意限制井下
作业人的进出数量，并对其进行严格考勤和实时监控以确保一旦事故发生，地上管理人员可第一时间了解井下作业人的数量及位置，保证救援的及时性和准确性。
而对动态目标的定位，通常是采取对不同的动态目标进行唯一编码的形式以实现对动态目标的信息获取和定位监控。
在井下实时监控方面，一般通过采集煤矿安全数据并对其分析处理，以实现超时报警和断电控制，同时采用高线形式对井下瓦斯浓度进行记录分析，从而采取相应的安全生产措施并保证生产决策的正确性。
而对于井下作业人员的救援方面，包括了逃生监测、辅助搜救，每个工作人员身上都携带了便携式数据终端，通过这个数据终端，井上的监测中心工作人员可以准确地获取工作人员的定位信息并及时救援。
3 我国煤矿井下电力监控系统的新技术
根据以上分析，我国煤矿井下电力监控系统虽能基本满足煤矿井下作业的基本要求，但和国外同类产品相比其安全系数还有待提高，多数产品都存在以下问题：易发生故障越级跳闸、故障定位速度比较慢、漏电保护没有选择性、缺乏供电信息整合。
针对以上问题，我国产生了一批煤矿井下电力监控系统的新技术。
（1）如采用XR-200系列煤炭专用型保护构成的区域保护系统，它能完全消除越级跳闸，在断路器失灵时，上级能保护快速跳闸。
（2）防电压波动而造成大面积停电，这类技术是采用流闭锁方
法而避免电压波动造成保护误动，甚至在失电后，失压保护还能正常工作。
（3）对电网故障快速定位，这类技术是在调度SCADA系统的基础上，实现供电系统的故障诊断，给系统的调度人员一个非常明确得提示。
（4）采用专利技术的XRA-600高压选择性漏电保护系统，它通过一个基于模型识别原理的算法，以实现耐过渡电阻能力强、不受消弧线圈和间歇电弧的影响。
此系统速度快、原理十分可靠、灵敏度高且准确率达到了100%。
以上这些技术，实现了对井下工作情况的实时监控、地面及井下变电所无人值班，提高了安全运行效率，在减少安全监控工作人员数量的同时还提高了故障定位和处理的速度。
4 结语
虽我国的煤矿井下电力监控系统的发展日新月异，但相比发达国家的煤矿井下电力监控系统的技术仍有不小差距，且煤矿井下的电力监控系统关系着每一个井下工作人的生命安全，责任重大，因此对我国煤矿井下电力安全监控系统的进一步研究刻不容缓。
参考文献
[1] 曾宇航.我国煤矿安全监控系统研究综述[J].软件导刊,2010
（7）：141-142.
[2] 于励民,蔡俊伟.矿井供电安全保护及监控系统的研究与应用.第22届全国煤矿自动化与信息化学术会议:10-17.。
