系統(tǒng)概述

        煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦用電平穩(wěn)運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的保證，現(xiàn)在正逐漸成為供配電系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。現(xiàn)在電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為礦山安全生產(chǎn)的系統(tǒng)之一。電力監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中已被廣泛使用，系統(tǒng)以、穩(wěn)定、及時(shí)、安全、便捷的優(yōu)點(diǎn)提高了電能使用效率，節(jié)約了成本。借助電力監(jiān)控系統(tǒng)能準(zhǔn)確判斷故障發(fā)生原因和位置，為礦山的安全性和智能化發(fā)展提供了有力的支持。為更好的實(shí)現(xiàn)煤礦變電所的遠(yuǎn)程監(jiān)控和無(wú)人值守等要求，我公司研制開(kāi)發(fā)了基于煤礦安全生產(chǎn)為基礎(chǔ)利用SCADA系統(tǒng)的礦井電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)采用分層、分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，縱向分為三層：監(jiān)控層、通訊網(wǎng)絡(luò)層和現(xiàn)場(chǎng)控制層。系統(tǒng)使用高性能工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及上位機(jī)軟件監(jiān)控系統(tǒng)，采用成熟的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定可靠、維護(hù)使用方便。該系統(tǒng)包括電力數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)、配電自動(dòng)化系統(tǒng)、負(fù)荷控制系統(tǒng)、電能量計(jì)量系統(tǒng)、電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等。

系統(tǒng)組成

          1．工業(yè)計(jì)算機(jī)及上位機(jī)軟件：遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)顯示、遠(yuǎn)程運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控及視頻監(jiān)視，支持Web瀏覽，可與礦山自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)接；

          2．通訊管理機(jī)：作為系統(tǒng)中采集終端，能夠根據(jù)不同的采集規(guī)約實(shí)現(xiàn)與電表、微機(jī)保護(hù)等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)采集匯總，并將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)平臺(tái)；

          3．微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置：集保護(hù)、測(cè)量、控制于一體，實(shí)現(xiàn)變電站的保護(hù)和測(cè)控；

          4．溫濕度控制裝置：用傳感器檢測(cè)柜內(nèi)的溫度與濕度值，并通過(guò)控制外接的風(fēng)扇與加熱器對(duì)溫度與濕度值進(jìn)行調(diào)節(jié)，可有效防止因低溫、高溫造成的設(shè)備故障以及受潮或結(jié)露引起的爬電、閃絡(luò)事故的發(fā)生；

          5．電流互感器過(guò)電壓保護(hù)器：能有效防止因電流互感器二次側(cè)異常高壓引起的事故。

系統(tǒng)功能

    1.電力系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控功能

系統(tǒng)具有CAD一次單線圖顯示中、低壓配電網(wǎng)絡(luò)的接線情況；龐大的系統(tǒng)具有多畫(huà)面切換及畫(huà)面導(dǎo)航的功能；分散的配電系統(tǒng)具有空間地理平面的系統(tǒng)主畫(huà)面。主畫(huà)面可直觀顯示各回路的運(yùn)行狀態(tài)，并具有回路帶電、非帶電及故障著色的功能。主要電參量直接顯示于人機(jī)交互界面并實(shí)時(shí)刷新。

    2.遠(yuǎn)程值守功能

       遠(yuǎn)程監(jiān)控站設(shè)置在調(diào)度中心，配置高性能工控機(jī)及顯示器、上位機(jī)軟件、組態(tài)軟件、千兆交換機(jī)等設(shè)備，工控機(jī)安裝上位機(jī)組態(tài)軟件，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)的工況參數(shù)，并且系統(tǒng)數(shù)據(jù)采用B/S結(jié)構(gòu)，可通過(guò)IE瀏覽器瀏覽數(shù)據(jù)，并能夠以表格、圖形等多種形式直觀顯示運(yùn)行數(shù)據(jù)。

       智能電力監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)時(shí)和定時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各電參量及開(kāi)關(guān)量狀態(tài)（包括三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、電能、溫度、開(kāi)關(guān)位置、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等），將采集到的數(shù)據(jù)或直接顯示、或通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算生成新的直觀的數(shù)據(jù)信息再顯示（總系統(tǒng)功率、負(fù)荷最大值、功率因數(shù)上下限等），并對(duì)重要的信息量進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)。

       系統(tǒng)對(duì)所有用戶操作、開(kāi)關(guān)變位、參量越限及其它用戶實(shí)際需求的事件均具有詳細(xì)的記錄功能，包括事件發(fā)生的時(shí)間位置，當(dāng)前值班人員事件是否確認(rèn)等信息，對(duì)開(kāi)關(guān)變位、參量越限等信息還具有聲音報(bào)警功能，同時(shí)自動(dòng)對(duì)運(yùn)行設(shè)備發(fā)送控制指令或提示值班人員迅速排除故障。

       系統(tǒng)監(jiān)控上位機(jī)和PLC電控主機(jī)均支持歷史故障記錄、設(shè)備操作記錄、設(shè)備運(yùn)行記錄、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間等數(shù)據(jù)報(bào)表查詢功能，上位機(jī)系統(tǒng)支持一鍵導(dǎo)出、打印功能。系統(tǒng)數(shù)據(jù)至少可存儲(chǔ)2年以上。
    6.電能管理功能

       系統(tǒng)提供電能監(jiān)控、電能質(zhì)量治理和用能安全監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，自動(dòng)化程度高，易使用等特點(diǎn)。通過(guò)合理調(diào)配負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行，有效節(jié)約電能，可查詢高峰與低谷的用電記錄。
    7.報(bào)表管理功能

       系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的電能報(bào)表格式并可根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)符合其需要的報(bào)表格式，系統(tǒng)可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)?？勺詣?dòng)生成各種類(lèi)型的實(shí)時(shí)運(yùn)行報(bào)表、歷史報(bào)表、事件故障及告警記錄報(bào)表、操作記錄報(bào)表等，可以查詢和打印系統(tǒng)記錄的所有數(shù)據(jù)值，自動(dòng)生成電能的日、月、季、年度報(bào)表，根據(jù)復(fù)費(fèi)率的時(shí)段及費(fèi)率的設(shè)定值生成電能的費(fèi)率報(bào)表，查詢打印的起點(diǎn)、間隔等參數(shù)可自行設(shè)置。
    8.用戶管理功能

       智能電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件可對(duì)不同級(jí)別的用戶賦予不同權(quán)限，從而保證系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的安全性和可靠性。如對(duì)某重要回路的合/分閘操作，除操作員級(jí)用戶輸入操作口令外，還需工程師級(jí)用戶輸入確認(rèn)口令后方可完成該操作。

    9.視頻監(jiān)視系統(tǒng)功能

       通過(guò)視頻攝像儀，采集現(xiàn)場(chǎng)圖像信息，采用光纖通訊介質(zhì)，上傳到地面監(jiān)控中心，可以直觀方便對(duì)變電所現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性、安全性。攝像儀采用光纖級(jí)聯(lián)方式接入礦山的環(huán)網(wǎng)交換機(jī)直接上傳至地面監(jiān)控中心。

              （1）信息采集：攝像機(jī)采集到的圖像信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸?shù)斤@示屏；

              （2）視頻分控管理：實(shí)現(xiàn)同時(shí)監(jiān)視多路不同的圖像信號(hào)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程訪問(wèn)、報(bào)警聯(lián)動(dòng)等功能；

              （3）監(jiān)視功能：通過(guò)顯示屏可以監(jiān)視到任何一路視頻信號(hào)；

              （4）回放功能：可以實(shí)時(shí)查詢和回放硬盤(pán)錄像機(jī)所保存的圖像；

              （5）錄像功能：硬盤(pán)錄像機(jī)實(shí)時(shí)和定時(shí)錄像存儲(chǔ)；

              （6）切換功能：對(duì)設(shè)定的圖像按時(shí)間周期掃描自動(dòng)輪巡；

              （6）預(yù)覽功能：用戶通過(guò)IE預(yù)覽器可以直接訪問(wèn)IP攝像機(jī)或視頻服務(wù)器；

              （7）錄像文件查詢功能：所有攝像機(jī)的錄像文件可以依據(jù)時(shí)間、報(bào)警記錄等查詢。

系統(tǒng)主要設(shè)備

        （1）KTC169.1礦用隔爆兼本安型通信控制器:由西門(mén)子新型S7-200Smart系列PLC、數(shù)字量擴(kuò)展模塊、通信模塊等組成。配有7寸液晶顯示屏。控制器是集控制技術(shù)和通訊技術(shù)的供電監(jiān)控系統(tǒng)的智能化產(chǎn)品。實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)運(yùn)行情況，實(shí)時(shí)了解高低壓設(shè)備電壓、電流、故障等信息，并將所采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛婵刂浦行模瑫r(shí)可將地面的控制信息傳輸?shù)骄赂鱾€(gè)設(shè)備?？刂破骺捎糜诿旱V井下含有瓦斯，粉塵等惡劣的環(huán)境中。 

            （2）KJJ18礦用本安型交換機(jī)：將可連接到交換機(jī)的設(shè)備與地面進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。地面計(jì)算機(jī)就可以對(duì)井下連接到交換機(jī)的設(shè)備進(jìn)行管理，通過(guò)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)對(duì)井下相關(guān)設(shè)備獲取數(shù)據(jù)信息和控制管理的工作。內(nèi)置嵌入式交換機(jī)，3 路千兆光口，4 路百兆光口；3 路電口；速率滿足網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拈L(zhǎng)期發(fā)展需要視頻、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)可同時(shí)接入交換機(jī)具備多種網(wǎng)絡(luò)參數(shù)管理功能。

      （3）礦用攝像儀：

                  ●KBA127礦用隔爆型攝像儀(帶光纖和網(wǎng)絡(luò)接口)是新一代的防爆監(jiān)控設(shè)備，它采用先進(jìn)的H.265智能編碼技術(shù)和1/3英寸的百萬(wàn)高清攝像儀，產(chǎn)品的質(zhì)量和性能在國(guó)內(nèi)外同類(lèi)型產(chǎn)品中處于領(lǐng)先地位。一體化設(shè)計(jì)的攝像儀具有高清晰度、低照度、無(wú)火花、防水防塵、體積小、重量輕、配置靈活、傳輸損耗小、傳輸距離遠(yuǎn)、安裝方便等特點(diǎn)，并且還具有強(qiáng)光抑制和彩色轉(zhuǎn)黑白等功能。

                  ●KBA12H礦用本安型紅外攝像儀主要用于煤礦井下視頻監(jiān)控，具有以太網(wǎng)光信號(hào)輸出接口。外界景物的光線通過(guò)玻璃視窗進(jìn)入鏡頭，聚焦在攝像頭的CCD芯片上，由CCD轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)光信號(hào)輸出。攝像儀能在最低照度為0.05Lux下看清實(shí)物，并將采集到的實(shí)時(shí)圖像轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)光信號(hào)輸出。攝像儀額定工作電壓DC12V具有2路SC型接口，TCP/IP以太網(wǎng)光信號(hào)傳輸。

              ●KBA127（A)礦用隔爆型云臺(tái)攝像儀采用變倍CCD固體攝像器件，具有以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議命令控制云臺(tái)水平旋轉(zhuǎn)和俯仰旋轉(zhuǎn)及對(duì)鏡頭的光圈、焦距調(diào)整的特點(diǎn)，該設(shè)備具有輔助光源，照度低、清晰度高、云臺(tái)可控等優(yōu)點(diǎn)。攝像儀額定工作電壓：AC127V具有1路SC型接口，TCP/IP 協(xié)議光信號(hào)傳輸，單模光纖。