煤礦供電監控系統及其發展趨勢研究

中煤科工集團常州研究院有限公司 史小軍

煤礦供電監控系統及其發展趨勢研究

中煤科工集團常州研究院有限公司 史小軍

一直以來，我國許多煤礦生產條件都不是十分理想，包括煤炭作業空間范疇過于狹窄、環境過度潮濕、礦區頂板荷載十分繁瑣等挑戰困境長期根植，而在正式組織煤炭開采活動期間，不免要頻繁地進行有關設備移動，其間涉及電網的負荷及其波動幅度開始全面增大。不過需要注意的是，煤礦礦區中瓦斯含量都是十分高的，如若電網系統過于繁瑣，則勢必會引發嚴重的安全事故并造成大規模的人員傷亡、經濟損失?；诖?，筆者決定針對現階段我國煤礦供電監控系統遺留的弊端問題，對應的防控要點，以及該類系統日后具體的發展趨勢等內容，加以有序地論證解析。

煤礦；供電監控系統；弊端問題；發展趨勢

一、前言

最近階段，由于計算機信息技術在我國各類領域之中推廣沿用，使得煤礦作業的信息和自動化控制水平亦同步得以大幅度提升。特別是煤礦供電監控系統，在其綜合信息和自動化等子系統的支持輔助作用下，得以快速的革新發展，在煤炭行業之中應用的十分廣泛。為了確保在第一時間內鎖定這類供電系統中遺留的隱患，進一步促進整個煤礦安全性的生產結果，客觀分析煤礦供電監控系統的改良與發展趨勢，顯得極為必要。

二、現階段我國煤礦供電監控系統內部遺留的問題

煤礦供電監控系統和其余自動化系統并無太大差異，實際沿用期間，始終遺留諸多缺陷。畢竟煤炭作業流程極其繁瑣，屬于不同類型工作交互式協調融合的行為流程，如煤炭資源挖掘應該和煤炭運輸、設備供電、生產排水等工序流程緊密協作。但是如今我國許多礦區在組織煤炭生產活動期間，經常遺留各類子系統之間相互獨立的消極狀況，歸根結底，就是缺乏妥善且整體化的信息管理體系。如此一來，該類監控管理系統建設和運行的可靠性將難以得到保障，出現資源過度耗費、數據應用價值不高等問題，無形之中令煤炭生產企業承受較大的壓力。

第一，許多礦區提供的供電設備過于陳舊，生產期間不可避免地引發突發性斷電等狀況，如若當下無法保證快速鎖定斷電原委并進行供電恢復，就極有可能引發瓦斯爆炸等危機狀況。

第二，因為現階段始終不存在一類完善的煤礦安全性監控技術，許多企業開始擔憂新技術容易引發諸多問題而影響煤炭生產進程與質量，不敢輕易引入和使用，因此一直以來，大多數供電監控的自動化技術創新項目都只能夠在煤炭生產較小的一方面加以推廣應用。

第三，如今許多礦區安全監控的各個層面都保留較強的獨立特性，包括供電監控和存儲、運輸系統，以及排水系統等，彼此的聯系過于微弱，如若因為特殊狀況，需要針對它們進行交互式控制時，則必須依靠人力模式，而并非整個信息控制系統。這類監控管理模式盡管說不會耗費過多的投資，不需要進行工程大面積的改動，但是因此彼此之間管理實效性不強，因此無法保證透過礦區生產的宏觀層面進行監控系統細致性規劃，更加無法透過根本層面上完成煤炭生產成本節約任務。而在過多的獨立化系統運作條件下，還會令煤炭實際生產效率極速降低，同步狀況下增加更多的勞動成本。

三、應對上述問題需要注意的技術控制要點

1.防越級跳閘技術

該類技術可以保證持續增加礦井供電系統的安全、穩定性，因此對于整個媒體企業可持續競爭發展，有著極為深刻的影響作用。歸根結底，防越級跳閘技術主張針對網絡數據共享和分析的前提下，提供科學與人性化的供電保護條件。至于造成越級跳閘狀況的原因十分的多，包括系統整體設計不完善、經常出現電磁波干擾狀況、漏電保護工作不到位等。而如今處理越級跳閘最佳的方式就是布置拓展縱聯差、通信級聯閉鎖等防跳閘方案。

2.供電系統故障及時性診斷和預警技術

這類技術對于煤礦安全生產有著重大影響意義，同時更是煤礦供電監控系統發展的關鍵點。截止至今，許多煤礦生產企業在融入故障診斷與預警技術同時，還針對相關設備數據收集整合、智能化分析等工作進行有機開發，已然達到了系統自動化診斷和預警的控制目標。而在遺傳算法、模糊理論、神經網絡等技術交織化融入之后，故障診斷與預警技術在礦井供電系統的應用也成為現實，相信日后提供的診斷和預測結果勢必會愈加精準。

3.無線傳輸技術

應用無線傳輸技術，可以保證節省許多電纜連接現象的基礎上，令整個通信和監控工序流程交接地更為快捷便利，而更為關鍵的是大幅度提升煤礦供電的安全與可靠性。因為無線傳輸技術在我國煤炭領域之中的應用時間并不是很長，因此今后還存在許多需要解決的問題。

四、日后我國煤礦供電監控系統的發展趨勢

（一）系統體系架構方面

日后我國創新型的礦山無線網絡，會與通信系統集成轉化為一類綜合性的系統架構，當中不單單涉及編碼、物理層調試等接入技術項目，同時更對整個網絡提出愈加嚴格的規范訴求，主要就是落實自動恢復與組織的適應性要求。而經過無線通信技術的應用之后，煤礦供電監控系統的安全性則會得以大幅度提升，不再像以往般進行繁瑣的電聯連接，整個通信部署工作也會更加高效。

另外，如今許多供電監控系統之中都會開發沿用一級的用電設備與開關，特別是在科技持續進步背景下，有關礦井內部的用電設備勢必會逐步地向供電監控系統之中納入。而因為其間遭受技術、資金、環境等諸多因素交織化影響，使得井下許多用電設備始終不具備局扇開關、高低壓開關等功能特性，所以，如若想要盡快進行供電設備全方位監控管理，還必須和有關廠家合作來開發出更多通信和智能性功能優越的設備。

（二）重要硬件設備方面

最近階段，因為相繼進行ARM與DSP等創新型技術貫穿融入，如今綜合保護器的功能變得愈加多元完善化，同步狀況下更為測量和保護功能拓展，提供了應有的保障條件。由于采樣技術已然步入高速發展階段，而采集的數據精度持續提升，因此，保護功能也開始呈現全面擴張與強化的趨勢。透過實際調查發現，如今煤礦供電監控系統的漏電保護功能，都主張在綜合保護器選擇上零序功率方向加以控制，不過由于感性電流自身存在較強的補償作用，因此在供電系統之中零序電壓和電流之間的角度會產生激烈的變化跡象，即帶有不確定性和喪失選擇性。基于這類現狀，有關工作人員開始進行持續深入性研究，在我國電子技術飛速革新發展過程中，對于單相接地故障也能夠加以客觀和完整性地記錄、分析。不過如今還不存在公認和統一性的操作原理，就是說一切都停留在研究層面上。所以說，高壓電動機通常會選取綜合保護器進行深入性分類控制，有關專業化的變壓器保護器也同步得以衍生。

五、結語

綜上所述，在我國信息技術持續革新拓展背景下，有關煤礦信息和自動化生產水準得以大幅度提升，與此同時，煤礦供電監控系統亦得到前所未有的改良進步，即能夠保證更加理想化地為煤礦供電系統消除故障問題，提供安全生產等高端化技術支持條件。相信照著這類方向堅持下去，我國煤礦供電監控系統的發展趨勢一定會變得更為理想化，為我國能源節約和經濟協調性發展，提供更為強勁的推動力。

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[2]羅劍．煤礦自動化發展方向初探[J]．中國高新技術企業,2010,18(12): 64-68．

[3]張梅．煤礦供電系統中的電磁兼容問題[J]．工礦自動化,2010,22(06): 102-111．

史小軍（1980—），男，江蘇武進人，碩士，工程師，現供職于中煤科工集團常州研究院有限公司，主要從事煤礦供電自動化系統的研發及應用工作。