煤矿供电监控系统及其发展趋势研究

中煤科工集团常州研究院有限公司 史小军

煤矿供电监控系统及其发展趋势研究

中煤科工集团常州研究院有限公司 史小军

一直以来，我国许多煤矿生产条件都不是十分理想，包括煤炭作业空间范畴过于狭窄、环境过度潮湿、矿区顶板荷载十分繁琐等挑战困境长期根植，而在正式组织煤炭开采活动期间，不免要频繁地进行有关设备移动，其间涉及电网的负荷及其波动幅度开始全面增大。不过需要注意的是，煤矿矿区中瓦斯含量都是十分高的，如若电网系统过于繁琐，则势必会引发严重的安全事故并造成大规模的人员伤亡、经济损失。基于此，笔者决定针对现阶段我国煤矿供电监控系统遗留的弊端问题，对应的防控要点，以及该类系统日后具体的发展趋势等内容，加以有序地论证解析。

煤矿；供电监控系统；弊端问题；发展趋势

一、前言

最近阶段，由于计算机信息技术在我国各类领域之中推广沿用，使得煤矿作业的信息和自动化控制水平亦同步得以大幅度提升。特别是煤矿供电监控系统，在其综合信息和自动化等子系统的支持辅助作用下，得以快速的革新发展，在煤炭行业之中应用的十分广泛。为了确保在第一时间内锁定这类供电系统中遗留的隐患，进一步促进整个煤矿安全性的生产结果，客观分析煤矿供电监控系统的改良与发展趋势，显得极为必要。

二、现阶段我国煤矿供电监控系统内部遗留的问题

煤矿供电监控系统和其余自动化系统并无太大差异，实际沿用期间，始终遗留诸多缺陷。毕竟煤炭作业流程极其繁琐，属于不同类型工作交互式协调融合的行为流程，如煤炭资源挖掘应该和煤炭运输、设备供电、生产排水等工序流程紧密协作。但是如今我国许多矿区在组织煤炭生产活动期间，经常遗留各类子系统之间相互独立的消极状况，归根结底，就是缺乏妥善且整体化的信息管理体系。如此一来，该类监控管理系统建设和运行的可靠性将难以得到保障，出现资源过度耗费、数据应用价值不高等问题，无形之中令煤炭生产企业承受较大的压力。

第一，许多矿区提供的供电设备过于陈旧，生产期间不可避免地引发突发性断电等状况，如若当下无法保证快速锁定断电原委并进行供电恢复，就极有可能引发瓦斯爆炸等危机状况。

第二，因为现阶段始终不存在一类完善的煤矿安全性监控技术，许多企业开始担忧新技术容易引发诸多问题而影响煤炭生产进程与质量，不敢轻易引入和使用，因此一直以来，大多数供电监控的自动化技术创新项目都只能够在煤炭生产较小的一方面加以推广应用。

第三，如今许多矿区安全监控的各个层面都保留较强的独立特性，包括供电监控和存储、运输系统，以及排水系统等，彼此的联系过于微弱，如若因为特殊状况，需要针对它们进行交互式控制时，则必须依靠人力模式，而并非整个信息控制系统。这类监控管理模式尽管说不会耗费过多的投资，不需要进行工程大面积的改动，但是因此彼此之间管理实效性不强，因此无法保证透过矿区生产的宏观层面进行监控系统细致性规划，更加无法透过根本层面上完成煤炭生产成本节约任务。而在过多的独立化系统运作条件下，还会令煤炭实际生产效率极速降低，同步状况下增加更多的劳动成本。

三、应对上述问题需要注意的技术控制要点

1.防越级跳闸技术

该类技术可以保证持续增加矿井供电系统的安全、稳定性，因此对于整个媒体企业可持续竞争发展，有着极为深刻的影响作用。归根结底，防越级跳闸技术主张针对网络数据共享和分析的前提下，提供科学与人性化的供电保护条件。至于造成越级跳闸状况的原因十分的多，包括系统整体设计不完善、经常出现电磁波干扰状况、漏电保护工作不到位等。而如今处理越级跳闸最佳的方式就是布置拓展纵联差、通信级联闭锁等防跳闸方案。

2.供电系统故障及时性诊断和预警技术

这类技术对于煤矿安全生产有着重大影响意义，同时更是煤矿供电监控系统发展的关键点。截止至今，许多煤矿生产企业在融入故障诊断与预警技术同时，还针对相关设备数据收集整合、智能化分析等工作进行有机开发，已然达到了系统自动化诊断和预警的控制目标。而在遗传算法、模糊理论、神经网络等技术交织化融入之后，故障诊断与预警技术在矿井供电系统的应用也成为现实，相信日后提供的诊断和预测结果势必会愈加精准。

3.无线传输技术

应用无线传输技术，可以保证节省许多电缆连接现象的基础上，令整个通信和监控工序流程交接地更为快捷便利，而更为关键的是大幅度提升煤矿供电的安全与可靠性。因为无线传输技术在我国煤炭领域之中的应用时间并不是很长，因此今后还存在许多需要解决的问题。

四、日后我国煤矿供电监控系统的发展趋势

（一）系统体系架构方面

日后我国创新型的矿山无线网络，会与通信系统集成转化为一类综合性的系统架构，当中不单单涉及编码、物理层调试等接入技术项目，同时更对整个网络提出愈加严格的规范诉求，主要就是落实自动恢复与组织的适应性要求。而经过无线通信技术的应用之后，煤矿供电监控系统的安全性则会得以大幅度提升，不再像以往般进行繁琐的电联连接，整个通信部署工作也会更加高效。

另外，如今许多供电监控系统之中都会开发沿用一级的用电设备与开关，特别是在科技持续进步背景下，有关矿井内部的用电设备势必会逐步地向供电监控系统之中纳入。而因为其间遭受技术、资金、环境等诸多因素交织化影响，使得井下许多用电设备始终不具备局扇开关、高低压开关等功能特性，所以，如若想要尽快进行供电设备全方位监控管理，还必须和有关厂家合作来开发出更多通信和智能性功能优越的设备。

（二）重要硬件设备方面

最近阶段，因为相继进行ARM与DSP等创新型技术贯穿融入，如今综合保护器的功能变得愈加多元完善化，同步状况下更为测量和保护功能拓展，提供了应有的保障条件。由于采样技术已然步入高速发展阶段，而采集的数据精度持续提升，因此，保护功能也开始呈现全面扩张与强化的趋势。透过实际调查发现，如今煤矿供电监控系统的漏电保护功能，都主张在综合保护器选择上零序功率方向加以控制，不过由于感性电流自身存在较强的补偿作用，因此在供电系统之中零序电压和电流之间的角度会产生激烈的变化迹象，即带有不确定性和丧失选择性。基于这类现状，有关工作人员开始进行持续深入性研究，在我国电子技术飞速革新发展过程中，对于单相接地故障也能够加以客观和完整性地记录、分析。不过如今还不存在公认和统一性的操作原理，就是说一切都停留在研究层面上。所以说，高压电动机通常会选取综合保护器进行深入性分类控制，有关专业化的变压器保护器也同步得以衍生。

五、结语

综上所述，在我国信息技术持续革新拓展背景下，有关煤矿信息和自动化生产水准得以大幅度提升，与此同时，煤矿供电监控系统亦得到前所未有的改良进步，即能够保证更加理想化地为煤矿供电系统消除故障问题，提供安全生产等高端化技术支持条件。相信照着这类方向坚持下去，我国煤矿供电监控系统的发展趋势一定会变得更为理想化，为我国能源节约和经济协调性发展，提供更为强劲的推动力。

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[2]罗剑．煤矿自动化发展方向初探[J]．中国高新技术企业,2010,18(12): 64-68．

[3]张梅．煤矿供电系统中的电磁兼容问题[J]．工矿自动化,2010,22(06): 102-111．

史小军（1980—），男，江苏武进人，硕士，工程师，现供职于中煤科工集团常州研究院有限公司，主要从事煤矿供电自动化系统的研发及应用工作。