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礦山開采工作較為(wei) 複雜，涉及礦山井下開采人員、設備以及生產(chan) 環節的管理等。隨著智能化技術的迅速發展，現代化信息技術與(yu) 自動控製技術也不斷發展，對智能礦山的建設提出了更高的要求。傳(chuan) 統的礦山電力監控係統一般應用計算機網絡技術，不能實現井下設備的控製，無法及時反饋環境信息和設備情況等。
因此，在傳(chuan) 統電力監控係統的基礎上，通過大數據技術和雲(yun) 計算等完成礦井監測的可視化、調度的綜合化以及控製的自動化，有利於(yu) 提升煤礦的安全性，加強生產(chan) 業(ye) 務的管理水平。由此可見，對基於(yu) 智能礦山電力監控係統應用方法進行研究具有重要意義(yi) 。
目前，雖然對電力監控係統及相關(guan) 設備做了很多研究，但是缺少對數據的合理應用，而且數據庫需要存儲(chu) 大量關(guan) 於(yu) 電力數據的監測值，這也是電力監控係統需要解決(jue) 的重點問題。在實際應用過程中，電力監控係統主要存在以下問題。
監控係統的主要功能是監測礦下的信息參數，不能很好地處理異常數據，且缺少對數據的預測功能，通過人機交互界麵不能保證工作人員提前了解信息參數。
大數據分析已經成為(wei) 廣泛應用的數據分析方法，能夠找出數據背後的價(jia) 值信息，從(cong) 而為(wei) 科學決(jue) 策提供依據，在各個(ge) 行業(ye) 當中都有著廣泛的應用。煤礦開采也要加強對數據信息的分析與(yu) 應用，保證監控的多元融合。
電力監控係統主要注重對安全信息的監測與(yu) 控製，並進行簡單反饋，不能實現危險度的判斷以及事故預警等。此外，斷電控製、分級報警以及區域斷電等功能需要進一步完善，所以須提高電力監控係統的智能化水平。
電力監控係統采用了3種技術，分別是自動化技術、計算機網絡技術以及信息化技術，集保護、監測、控製、通信等多種功能於(yu) 一體(ti) ，具有開放式、網絡化、模塊化、組態化的特點。電力監控係統設計有客戶端/服務器（Client/Server，C/S）結構，同時還具有能夠支持Web瀏覽，即瀏覽器/服務器（Browser/Server，B/S）的結構。該係統采取變電所的一次主設備實現“五遙"功能，即遙測、遙信、遙控、遙調以及遙視，同時實時采集高、低壓開關(guan) 櫃的相關(guan) 電氣監測數據，通過高、低壓櫃的運行數據判斷負載設備的運行情況，對二次設備和輔助設備實現遠程控製和管理，並與(yu) 煤礦安全監測係統進行數據交互，實現對電力係統的較全智能管理
係統的設計采用了分布式、模塊化思想，主要分成5層，如圖1所示，分別是設備層、間隔層、控製層、管理層以及決(jue) 策層。控製層和間隔層通過以太網傳(chuan) 輸控製協議/網際協議（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，TCP/IP）進行數據傳(chuan) 輸；間隔層和設備層通過Modbus-RTU和ModBus協議進行通信。充分考慮數據傳(chuan) 輸方式的不同，對數據傳(chuan) 輸標準進行統一，根據現場不同的係統來實現各煤礦的電力監控功能。
設備層主要包含一些電力係統采集設備的終端，如電力保護裝置、功能儀(yi) 表、電力監測裝置等。電力監控係統的間隔層設備采用間隔分散式的安裝方法，各設備之間相互獨立，僅(jin) 通過通信網絡連接。井下間隔層設備通常采用Modbus-RTU和ModBus協議進行通信Modus-RTU通過井下電力分站就近接入井下控製環網交換機，通過光纖接入地麵生產(chan) 指揮中心。控製層包括主站監控係統、通信服務器，其中主站監控係統完成數據實時采集、數據處理、遠程控製等功能，通信服務器完成網絡轉換、智能設備接入和遠程主站通信。在信息層構建自動化數據展示平台，通過麵向對象技術，對於(yu) 安全性能、監測數據等不同的信息完成綜合處理，從(cong) 而為(wei) 科學決(jue) 策和管理提供參考。管理層主要作為(wei) 生產(chan) 過程中的執行係統，主要包括集成平台管理、運行維護、設備運行管理以及生產(chan) 數量控製等多個(ge) 功能。通過對生產(chan) 過程的精細化管理，能夠有效解決(jue) 管理層與(yu) 過程控製層中存在的斷層問題，從(cong) 而提升作業(ye) 管理效率，提高信息化水平。決(jue) 策層根據信息層匯報的監測信息，並結合實際情況做出決(jue) 策。決(jue) 策的實施需要各個(ge) 部門協同工作，並綜合子係統的各項信息，實現數據的快速整合，後形成一個(ge) 科學合理的決(jue) 策方法。
係統能夠兼容多種協議形式的監測監控設備，與(yu) 多個(ge) 係統進行數據交互。係統以變電所為(wei) 單元，變電所的功能是將數據通道接入主傳(chuan) 輸通道。係統還具有曆史趨勢曲線打印、報表查詢等功能，按用戶要求可以定製各種報表、圖形與(yu) 曲線。應用數據共享，實現信息網絡發布自動報警和預測分析功能。此外，結合視頻監控係統、門禁係統，實現地麵、井下變配電無人值守、有人巡視的目的。
根據子係統的設計特點，可以應用3種接入方式。
上位機接入。該方式是在服務器的幫助下，通過以太網和對象鏈接與(yu) 嵌入的過程控製（OLEforProcessControl，OPC）等接口協議完成和子係統主機之間的信息交換。接入結構如圖2所示。
可編程邏輯控製器（ProgrammableLogicCantroller，PLC）接入。對於(yu) 自動化控製係統而言，利用服務器通過以太網和PLC接口相連，並且安裝在采集服務器的OPCServer中，實現和生產(chan) 綜合監控係統服務器之間的信息交換功能。接入結構如圖3所示。
嵌入式控製接入。對於(yu) 嵌入式控製的子係統，利用內(nei) 部的OPCServer，服務器通過以太網和接口協議實現子係統之間的連接。接入結構如圖4所示。根據智能礦山子係統的設計特點，采用PLC接口方式，當子係統接入後，把采集好的數據信息進行整合與(yu) 分析形成圖表，從(cong) 而為(wei) 管理層的決(jue) 策提供參考。
數據交互方式主要包括3種，分別為(wei) OPC、開放數據庫互連（OpenDatabaseConnectivity，ODBC）、文件傳(chuan) 輸協議（FileTransferProtocol，FTP）。其中，OPC通過微軟組件技術進行設計，利用C/S架構模式，能夠處理本地與(yu) 網絡等節點的服務器信息，監控係統能夠對數據進行直接讀取，安全性較高。ODBC以數據庫為(wei) 基礎進行交互，雖然實時性較差且效率比較低，但是可以根據數據結構，通過訪問數據接口，把實時性較差的數據寫(xie) 入對應的數據庫表中，使得電力監控係統能夠獲取數據庫接口，完成信息的獲取。FTP是一種基於(yu) 文件的交互方式，它的實時性較差，工作效率低，主要是作為(wei) 傳(chuan) 輸工具將設置好的文件格式傳(chuan) 輸到采集服務器中，便於(yu) 電力監控係統完成數據解析。
在電力監控係統工作的過程中，傳(chuan) 感控製器起到了非常重要的作用，保障好傳(chuan) 感控製器的穩定性和安全性非常重要。現階段，常用的傳(chuan) 感器基本能夠滿足電流、電壓等生產(chan) 需要，但是仍然存在一些問題需要引起高度的關(guan) 注。在傳(chuan) 感器的壽命、性能、可靠性等方麵，和國外的相關(guan) 產(chan) 品對比，仍然需要進一步改進。為(wei) 了滿足整體(ti) 生產(chan) 的性能要求，需要加強對傳(chuan) 感控製器的研究和改進。
現階段，電力監控係統基本能夠滿足運行的需求，但是在安全係數等方麵，其性能依然具有一些缺陷，如一些產(chan) 品存在跳閘、定位速度慢等問題。針對這一問題，需要加強對目標技術的研究與(yu) 設計。此外，通過斷流的方式可以避免出現由於(yu) 電壓波動而停電的問題。高壓選擇性漏電保護係統不會(hui) 受到電弧電源等因素的影響，並且對過渡電阻有著較強的抵抗性和靈敏度。這些技術都在一定程度上提升了係統的安全性，增強了數據處理和采集的能力。
在礦山的電力監控中心，可以安裝6台監控服務器和工業(ye) 電力監控計算機，從(cong) 而避免出現計算機病毒破壞等問題。此外，為(wei) 了進一步提高監控係統的可靠性和安全性，可以應用Linux中文操作係統進行升級與(yu) 安裝，主要包括千兆網絡交換服務器、光纖網絡交換服務器、電源係統以及信息發布係統等。
針對用戶變電站（一般為(wei) 35kV及以下電壓等級），通過微機保護裝置、開關(guan) 櫃綜合測控裝置、電氣接點無線測溫產(chan) 品、電能質量在線監測裝置、配電室環境監控設備、弧光保護裝置等設備組成綜合自動化的綜合監控係統，實現了變電、配電、用電的安全運行和管理。監控範圍包括用戶變電站、開閉所、變電所及配電室等。
Acrel-2000Z電力監控係統是星空体育彩票手机版下载官网最新根據電力係統自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發出的一套分層分布式變電站監控管理係統。該係統是應用電力自動化技術、計算機技術、網絡技術和信息傳(chuan) 輸技術，集保護、監測、控製、通信等功能於(yu) 一體(ti) 的開放式、網絡化、單元化、組態化的係統，適用於(yu) 35kV及以下電壓等級的城網、農(nong) 網變電站和用戶變電站，可實現對變電站的控製和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為(wei) 變電站安全、穩定、經濟運行提供了堅實的保障。
Acrel-2000Z電力監控係統采用分層分布式設計，可分為(wei) 三層：站控管理層、網絡通信層和現場設備層，組網方式可為(wei) 標準網絡結構、光纖星型網絡結構、光纖環網網絡結構，根據用戶用電規模、用電設備分布和占地麵積等多方麵的信息綜合考慮組網方式。
直觀顯示配電網的運行狀態，實時監測各回路電參數信息，動態監視各配電回路有關(guan) 故障、告警等信號。
通過對智慧礦山智能電力監控係統應用方法開展研究，智能電力監控係統的應用和改進能夠實現地下變電站的無人看守，不僅(jin) 減輕了工作人員的工作壓力，提升了工作效率，而且提高了礦山供電網絡的自動化水平。隨著智慧礦山的發展，要求煤礦電力監控係統要向著網絡化、集成化的方向發展，同時融合控製技術、數據庫技術、計算機技術等多種智能化技術。因此，要合理應用智能電力監控係統，給生產(chan) 提供重要的安全保障，促進煤炭企業(ye) 的可持續發展。
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