阿城繼電器股份有限公司 王春雨

1.前言

隨著社會的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進步，計算機技術(shù)、自動化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)也迅速的運用于煤礦的生產(chǎn)及安全管理。盡管近年來煤礦供電管理部門在改進井下配電裝備、應(yīng)用新技術(shù)成果的同時，不斷強化人員素質(zhì)的管理，使煤礦供電系統(tǒng)的可靠性得到了提高，但由于人為因素造成的供電事故時有發(fā)生，影響了煤礦的安全生產(chǎn)。因此，對煤礦井下供電系統(tǒng)實施有效的微機監(jiān)控以及實現(xiàn)變電所無人值守就顯得十分迫切。

在現(xiàn)在的礦井開采中，煤礦供電系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)開關(guān)保護誤動的現(xiàn)象，造成井下局部或者更大面積的停電事故。事故發(fā)生后，由于缺乏電網(wǎng)的實時監(jiān)測監(jiān)控，對事故發(fā)生的地點和原因不詳，恢復(fù)供電需要很長的時間，很容易影響礦井安全生產(chǎn)。因此，對煤礦電力實現(xiàn)自動化遠程監(jiān)測監(jiān)控管理，對供電系統(tǒng)的運行狀態(tài)、故障診斷、技術(shù)參數(shù)以及停送電操作的管理很有必要。

2.網(wǎng)絡(luò)布局

系統(tǒng)主要由綜合監(jiān)控信息管理層、信息處理與監(jiān)控層、現(xiàn)場控制層組成，可實現(xiàn)快速故障診斷，保證數(shù)據(jù)的實時性、準確性和控制的可靠性。

自動化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，使工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)在電力自動化系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。本系統(tǒng)采用工業(yè)以太網(wǎng)加現(xiàn)場總線的控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，以太環(huán)網(wǎng)到各變電所為主干信道，通過網(wǎng)絡(luò)交換機的數(shù)據(jù)接口將變電所的開關(guān)設(shè)備的運行參數(shù)和狀態(tài)，上送到電力監(jiān)控主站。

3.平臺設(shè)計

煤礦用井下電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺基于Windows操作系統(tǒng)，以VC++為開發(fā)工具，實現(xiàn)以多任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)管理SCADA系統(tǒng)平臺及平臺上的應(yīng)用，并調(diào)整運行過程中的數(shù)據(jù)和功能。系統(tǒng)采用功能和數(shù)據(jù)復(fù)制型冗余策略，運行不同計算機或同一臺計算機上的多個進程，通過相互之間的信息交換，由多任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)監(jiān)視整個系統(tǒng)的運行狀況。

SCADA系統(tǒng)平臺實現(xiàn)了礦井電力系統(tǒng)調(diào)度自動化、變電站（變電所）自動化的應(yīng)用，包括實時數(shù)據(jù)采集、實時數(shù)據(jù)庫管理、歷史數(shù)據(jù)庫管理、畫面制作及顯示、報表制作及打印、告警判別及發(fā)布、數(shù)據(jù)處理及時鐘系統(tǒng)等豐富的功能。該平臺還包括了任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)和遠程診斷及維護系統(tǒng)。

除了關(guān)鍵的實時數(shù)據(jù)庫和圖形技術(shù)外，還包括了一些常用的工具軟件，這些工具軟件對系統(tǒng)的使用很有幫助。

SCADA系統(tǒng)平臺的功能主要有：

(1)可實現(xiàn)地面變電所的監(jiān)控及井下中央變電所、采區(qū)變電所及各配電點的電力監(jiān)控；

(2)視頻圖象網(wǎng)上壓縮傳輸，在各個工作站既能看到所有數(shù)據(jù)信息，又能同時察到每個攝像點的信號；

根據(jù)研究數(shù)據(jù),在二甲雙胍與吡格列酮聯(lián)合治療下觀察組病患Hb AlC、TG、TC、HDL-C分別降至(5.94±0.26)%、(3.94±0.51)mmol/L、(1.41±0.17)mmol/L、(1.03±0.14)mmol/L,同期明顯優(yōu)于對照組。在臨床療效上觀察組也更具優(yōu)勢,證實在兩種對血糖控制均具效果的藥物聯(lián)合作用下病患餐后2h血糖與FPG均可得到更顯著控制,可逐漸改善病患糖化血紅蛋白,讓2型糖尿病得到更有效的控制。總之,吡格列酮聯(lián)合二甲雙胍對2型糖尿病的臨床治療相對于藥物單用而言效果更顯著,具有臨床應(yīng)用價值。

(3)對外接口豐富，與其它系統(tǒng)連接方便，除主流的OPC_Server方式外，同時還保留了DDE、ODBC等方式；

(4)實現(xiàn)“遙測、遙信、遙控、遙調(diào)”四遙功能和各種保護功能以及遙視功能；

(5)所有信息在工作站上都可用瀏覽器瀏覽，并實現(xiàn)遠程信息的傳輸和故障診斷功能。

地面變電所采用變電站綜合自動化系統(tǒng)，提供以通信規(guī)約（或其它標準規(guī)約）為數(shù)據(jù)協(xié)議的標準RS232/RS485/LAN通信接口，通過設(shè)在地面的環(huán)網(wǎng)交換機將地面變電站綜合自動化系統(tǒng)接入煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)的后臺計算機，實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能。

井下變電所內(nèi)開關(guān)設(shè)備的運行參數(shù)和狀態(tài)通過開關(guān)綜合保護單元采集并輸出，電力監(jiān)控站和開關(guān)綜合保護單元之間采用RS485/CAN通信（隔爆設(shè)備信號的輸出需通過安全隔離器作本安隔離處理），變電所的電力參數(shù)由電力監(jiān)控站通過設(shè)在各個變電所的環(huán)網(wǎng)交換機接入井下以太網(wǎng)，采集的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸?shù)矫旱V電力監(jiān)控系統(tǒng)的后臺計算機。

4.系統(tǒng)實現(xiàn)功能

(1)實時監(jiān)測變電所各開關(guān)輸出線路電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電度以及開關(guān)分閘/合閘狀態(tài)等電力參數(shù)，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳到地面管理中心進行信號顯示、存儲、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布。

(2)在地面供電管理部門的監(jiān)控計算機上可對井下開關(guān)綜保報警或動作整定參數(shù)值等遙調(diào)信號進行在線修改。

(3)可定時采集開關(guān)斷路器位置、刀閘位置、各種保護動作等信號，對事件進行順序記錄。

(4)在地面供電管理部門或變電所監(jiān)控站可遙控開關(guān)的分閘和合閘。

(5)實時數(shù)據(jù)顯示報警事件記錄，具有不同的告警權(quán)限和告警方式。

(6)可對井下各變電所環(huán)境和設(shè)備進行遠程視頻監(jiān)視，并可在監(jiān)控主機上進行視頻圖像嵌入顯示、人員非法進入、火災(zāi)等報警視頻聯(lián)動顯示以及圖像數(shù)字化硬盤記錄及查詢。

(7)電網(wǎng)運行設(shè)備發(fā)生故障時，自動記錄繼電保護、控制裝置和斷路器動作的時間和狀態(tài)，實現(xiàn)圖表、曲線、事故追憶的數(shù)據(jù)采樣和保存功能。

(8)當發(fā)生越級跳閘、供電故障等非正常事件時，系統(tǒng)監(jiān)控主機能發(fā)出聲音報警，同時在報警信息窗口顯示其報警類型、報警狀態(tài)、報警時間等。

(9)豐富的圖形編輯及顯示功能，在畫面上可以根據(jù)設(shè)備的具體情況直接控制設(shè)備，對保護設(shè)備進行查詢、調(diào)整和復(fù)歸操作等。

(10)具有報表制作、顯示、打印功能，可統(tǒng)計和計算數(shù)據(jù)。

(11)提供GPRS時鐘或計算機時鐘對時，包括對監(jiān)控站、微機保護裝置等的統(tǒng)一對時，便于判斷電網(wǎng)開關(guān)越級跳閘等故障，并具有故障錄波分析功能。

(12)使用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，通過局域網(wǎng)或撥號網(wǎng)絡(luò)完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)保存功能，包括畫面、報表、系統(tǒng)運行信息的查看。系統(tǒng)接口、協(xié)議豐富，易于異構(gòu)系統(tǒng)的互聯(lián)互通集成，實現(xiàn)與全礦井綜合自動化系統(tǒng)的無縫連接。系統(tǒng)擴展性好，本系統(tǒng)以變電所為單位，變電所的增加只需將數(shù)據(jù)通道接入主傳輸通道。

(13)通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)系統(tǒng)遠程診斷、復(fù)制更改用戶系統(tǒng)的配置文件和系統(tǒng)數(shù)據(jù)等功能。

(14)系統(tǒng)監(jiān)控主機雙機熱備，確保系統(tǒng)可靠運行。

(15)系統(tǒng)軟件自監(jiān)視功能。

5.結(jié)語

煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使電網(wǎng)調(diào)度人員可迅速而準確地獲得各變電所運行的實時信息，完整地掌握變電所的實時運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備運行中的故障，并作出相應(yīng)的決策和處理，同時可以使值班管理人員根據(jù)設(shè)備運行情況進行負荷分析、合理調(diào)度、遠控合分閘、避峰填谷，以減少和避免誤操作、誤判斷，縮短事故停電時間。該系統(tǒng)具有可靠性高、抗干擾能力強、實時性好及維護簡單等特點，為數(shù)字化礦山的建設(shè)和普及推廣做出了貢獻。

[1]中華人民共和國煤炭行業(yè)標準MT/T1114—2011煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件.

[2]中華人民共和國煤炭行業(yè)標準MT/T1008—2006煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)軟件通用技術(shù)要求.

[3]煤礦電氣圖專用圖形符號MT/T570—1996.