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[摘 要]随着现代化科学技术的发展，煤矿井下的现代进程也在加快，针对供电保护技术的现状，由于采掘，皮带运输实现了机械化自动化水平的提高，功率也在大幅度提升，瞬间冲击负荷所造成的越级跳闸问题，长期使电压波动和相间不平衡引起供电线路老化使得煤矿井下采用自动化供电这一技术发展方向的产生。本文基于煤矿管理的需求，河南能源永煤公司车集煤矿井下供电通过引入南京弘毅自动化控制系统进一步完善煤矿井下供电系统进一以降低供电系统的故障率提高供电系统的稳定性。
[关键词]煤矿供电 自动化 控制 可靠性
中图分类号：F46.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）13-0356-01
前言：很多人说，煤矿井下不适合搞自动化。但是随着科技进步，自动化在煤矿井下供电系统中也逐步得到了应用。它通过先进的技术，实现对井下高爆开关、低压馈电开关的遥测遥控等形成了远程操作复位、分合闸、故障复位、重大事故预报警、瓦斯超限禁止开关送电等的大型自动化控制监控网络系统，大大缩短了停电影响时间、减少由于供电事故而引起的重大瓦斯事故。
1.煤矿供电特点
1.1 做为用电一级用户对供电系统的要求
（1）供电可靠性：供电可靠就是要求供电不间断。
（2）供电安全性：煤矿安全供电的三大任务是防爆、防火、防触电。
（3）供电质量；其电压和频率必须稳定，对于额定频率为50Hz的交流电，其频率偏差不允许超过正负0.2HZ；电压一般不超过正负5%。
（4）供电经济性：供电的经济性一般考虑三个方面：尽量降低企业变电所与电网的基本建设投资；尽可能降低设备、材料及有色金属的消耗量；尽量降低供电系统的电能损耗及维护费用。
1.2 煤矿井下供电的技术特点
（1）系统可靠性要求选择双回路系统供电
（2）安装符合要求的电流互感器和电压互感器
（3）使用技术先进的真空断路器技术，有完善的灵敏的计算机集中监测监控保护系统
2.河南能源永煤公司车集煤矿井下所应用的系统概述
煤矿现有的多种自动化系统大多是在不同阶段建设，各种系统自成体系，需要专门、独立的值班和维护人员，各种系统自成一体，信息不能互通，不能发挥自动化系统的综合效益；通讯线路重复投资、重复建设，整体可靠性差，不利于煤矿安全生产，系统维护量大，维修维护困难。从系统工程的角度整体上对矿山进行统一的自动化管理，防止"信息孤岛"现象，有效整合各种资源和发挥自动化集成的最大效益，需要建立统一的煤矿综合自动化系统。
本系统基于monarch软件平台开发完成，具备跨平台、开放式、网络化的体系结构。monarch系统采用独特的软总线技术，实现分布式C/S的应用体系结构，跨操作系统和数据库平台设计。应用软件模块可集中运行在一台计算机上，也可以分布运行在一个大型计算机网络上，功能模块支持主、辅热备用，保证系统可靠稳定地运行。
3.系统功能
（1）实现各监测、监控子系统的集成，具有丰富的软件接口（OPC、DDE、ODBC、驱动通信方式等），无缝整合各子系统，实现全矿井的管控一体化；
（2）实现子系统间的信息联动与控制，充分保留各子系统功能特点的基础上，有效地协调各子系统运行于最佳状态，
（3）可自动生成基于监测、监控子系统数据的生产报表；
（4）实现面向选择区域或全矿范围的矿井广播；
（5）安全信息、视频图像信息、生产信息与手持设备（PDA、iPAD、智能手机）进行交互；
（6）可将地测图件导入展示，并自动更新；
（7）生产工艺画面为矢量画面，可无极缩放展示，支持多画面切换，并可调入画面对象中的视频图像，在画面中有电话的地方可实现直接通话；
（8）可以用数值列表或曲线形式成组查询参数的实时和历史趋势，可以将模拟量和开关量混合显示；
（9）在权限允许时，可以实现对现场设备的远程遥控，并可对设备参数进行远程调整；
（10）对现场数据的实时采集周期和存储周期可以定义，数据可以保存至少3年；
（11）可实现分级、分类报警，并支持历史报警的查询，通过某条报警可直接切换到该报警对应的工艺画面，报警信息可通过短信发送到相关人员手机上
4.系统特点
（1）高可靠性：关键节点采用双节点方式（数据服务器、高级应用软件服务器、通讯前置机、WEB服务器等），软件模块支持主辅热备用方式，在软总线的管理下，切换时间小于1秒；数据存储方案按双机集群方式设计，磁盘阵列上存放系统数据库，包括档案参数描述数据库和历史数据库；具备数据稀疏、数据修补、数据备份及恢复功能；
（2）强大的可扩展性：系统采用独特的软总线技术，实现分布式C/S的应用体系结构，跨操作系统和数据库平台设计。它可以从中型大小的服務器/工作站系统扩充到拥有大数量的服务器和工作站的网络系统。关键功能模块支持主、辅热备用，方便系统功能的扩充；
（3）先进性：采用三层架构，基于软总线的模块化分布式设计，新的应用模块可以方便的添加到系统中，实现系统功能的扩充，各模块通过中间访问层获取相关信息，并为系统维护人员和一般技术人员提供各自所需的应用界面。
（4）实用性：邮件系统用于在所有的服务器和客户端之间的消息分发和通讯，包括不同类型的节点（如不同的Unix/Linux和Windows节点）。系统中的消息和进程调度特性支持在网络上任何客户端或服务器节点对其他客户端或服务器节点的执行请求和可编程的触发请求。
（5）开放性：软件系统及第三方产品都能实现相互操作。历史数据选用标准的商业关系数据库，实时数据库是基于对象的并支持标准ANSISQL、微软ODBC和XML/SOAP等接口。严格遵守有关的工业/行业标准，外部应用程序可利用工业标准方法来访问所有实时和应用数据及历史数据。
（6）可维护性：系统具有故障诊断管理功能，能够监视各应用模块的运行状态，对于异常提供报警，便于快速故障定位，便于维护。
5.结语
南京弘毅电气自动化井下系统是构建统一的信息传输平台，将地面信息管理系统、矿井环境监控子系统、各生产环节自动控制子系统及通信指挥调度子系统通过高速工业以太网和自动化平台软件整合，实现全矿井的管控一体化，建成本质安全型的数字化矿井。但是在应用过程中还是存在许多问题和不足也需要在以后的发展应用中不断的总结，不断的改善。
参考文献
[1] 孙继平.安全高效矿井监控关键技术研究[J].工矿自动化，2012，38（12）：1-5
[2] 王晓东.探讨电气自动化在我国煤矿的发展现状及未来展望[J].科技与企业，2013（4）：99-101.
[3] 谭得建.自动化技术、信息技术在我国煤矿企业的应用[J].工矿自动化，2013（11）：77-79.
[4] 孙继平.煤矿自动化与信息化技术回顾与展望[J].工矿自动化，2013，39（1）：1-5.
作者简介
胡永迁（1986---），男，河南开封人，手机号：15237030832，工作单位：河南永城市河南能源永煤公司车集煤矿机电一队。
[关键词]煤矿供电 自动化 控制 可靠性
中图分类号：F46.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）13-0356-01
前言：很多人说，煤矿井下不适合搞自动化。但是随着科技进步，自动化在煤矿井下供电系统中也逐步得到了应用。它通过先进的技术，实现对井下高爆开关、低压馈电开关的遥测遥控等形成了远程操作复位、分合闸、故障复位、重大事故预报警、瓦斯超限禁止开关送电等的大型自动化控制监控网络系统，大大缩短了停电影响时间、减少由于供电事故而引起的重大瓦斯事故。
1.煤矿供电特点
1.1 做为用电一级用户对供电系统的要求
（1）供电可靠性：供电可靠就是要求供电不间断。
（2）供电安全性：煤矿安全供电的三大任务是防爆、防火、防触电。
（3）供电质量；其电压和频率必须稳定，对于额定频率为50Hz的交流电，其频率偏差不允许超过正负0.2HZ；电压一般不超过正负5%。
（4）供电经济性：供电的经济性一般考虑三个方面：尽量降低企业变电所与电网的基本建设投资；尽可能降低设备、材料及有色金属的消耗量；尽量降低供电系统的电能损耗及维护费用。
1.2 煤矿井下供电的技术特点
（1）系统可靠性要求选择双回路系统供电
（2）安装符合要求的电流互感器和电压互感器
（3）使用技术先进的真空断路器技术，有完善的灵敏的计算机集中监测监控保护系统
2.河南能源永煤公司车集煤矿井下所应用的系统概述
煤矿现有的多种自动化系统大多是在不同阶段建设，各种系统自成体系，需要专门、独立的值班和维护人员，各种系统自成一体，信息不能互通，不能发挥自动化系统的综合效益；通讯线路重复投资、重复建设，整体可靠性差，不利于煤矿安全生产，系统维护量大，维修维护困难。从系统工程的角度整体上对矿山进行统一的自动化管理，防止"信息孤岛"现象，有效整合各种资源和发挥自动化集成的最大效益，需要建立统一的煤矿综合自动化系统。
本系统基于monarch软件平台开发完成，具备跨平台、开放式、网络化的体系结构。monarch系统采用独特的软总线技术，实现分布式C/S的应用体系结构，跨操作系统和数据库平台设计。应用软件模块可集中运行在一台计算机上，也可以分布运行在一个大型计算机网络上，功能模块支持主、辅热备用，保证系统可靠稳定地运行。
3.系统功能
（1）实现各监测、监控子系统的集成，具有丰富的软件接口（OPC、DDE、ODBC、驱动通信方式等），无缝整合各子系统，实现全矿井的管控一体化；
（2）实现子系统间的信息联动与控制，充分保留各子系统功能特点的基础上，有效地协调各子系统运行于最佳状态，
（3）可自动生成基于监测、监控子系统数据的生产报表；
（4）实现面向选择区域或全矿范围的矿井广播；
（5）安全信息、视频图像信息、生产信息与手持设备（PDA、iPAD、智能手机）进行交互；
（6）可将地测图件导入展示，并自动更新；
（7）生产工艺画面为矢量画面，可无极缩放展示，支持多画面切换，并可调入画面对象中的视频图像，在画面中有电话的地方可实现直接通话；
（8）可以用数值列表或曲线形式成组查询参数的实时和历史趋势，可以将模拟量和开关量混合显示；
（9）在权限允许时，可以实现对现场设备的远程遥控，并可对设备参数进行远程调整；
（10）对现场数据的实时采集周期和存储周期可以定义，数据可以保存至少3年；
（11）可实现分级、分类报警，并支持历史报警的查询，通过某条报警可直接切换到该报警对应的工艺画面，报警信息可通过短信发送到相关人员手机上
4.系统特点
（1）高可靠性：关键节点采用双节点方式（数据服务器、高级应用软件服务器、通讯前置机、WEB服务器等），软件模块支持主辅热备用方式，在软总线的管理下，切换时间小于1秒；数据存储方案按双机集群方式设计，磁盘阵列上存放系统数据库，包括档案参数描述数据库和历史数据库；具备数据稀疏、数据修补、数据备份及恢复功能；
（2）强大的可扩展性：系统采用独特的软总线技术，实现分布式C/S的应用体系结构，跨操作系统和数据库平台设计。它可以从中型大小的服務器/工作站系统扩充到拥有大数量的服务器和工作站的网络系统。关键功能模块支持主、辅热备用，方便系统功能的扩充；
（3）先进性：采用三层架构，基于软总线的模块化分布式设计，新的应用模块可以方便的添加到系统中，实现系统功能的扩充，各模块通过中间访问层获取相关信息，并为系统维护人员和一般技术人员提供各自所需的应用界面。
（4）实用性：邮件系统用于在所有的服务器和客户端之间的消息分发和通讯，包括不同类型的节点（如不同的Unix/Linux和Windows节点）。系统中的消息和进程调度特性支持在网络上任何客户端或服务器节点对其他客户端或服务器节点的执行请求和可编程的触发请求。
（5）开放性：软件系统及第三方产品都能实现相互操作。历史数据选用标准的商业关系数据库，实时数据库是基于对象的并支持标准ANSISQL、微软ODBC和XML/SOAP等接口。严格遵守有关的工业/行业标准，外部应用程序可利用工业标准方法来访问所有实时和应用数据及历史数据。
（6）可维护性：系统具有故障诊断管理功能，能够监视各应用模块的运行状态，对于异常提供报警，便于快速故障定位，便于维护。
5.结语
南京弘毅电气自动化井下系统是构建统一的信息传输平台，将地面信息管理系统、矿井环境监控子系统、各生产环节自动控制子系统及通信指挥调度子系统通过高速工业以太网和自动化平台软件整合，实现全矿井的管控一体化，建成本质安全型的数字化矿井。但是在应用过程中还是存在许多问题和不足也需要在以后的发展应用中不断的总结，不断的改善。
参考文献
[1] 孙继平.安全高效矿井监控关键技术研究[J].工矿自动化，2012，38（12）：1-5
[2] 王晓东.探讨电气自动化在我国煤矿的发展现状及未来展望[J].科技与企业，2013（4）：99-101.
[3] 谭得建.自动化技术、信息技术在我国煤矿企业的应用[J].工矿自动化，2013（11）：77-79.
[4] 孙继平.煤矿自动化与信息化技术回顾与展望[J].工矿自动化，2013，39（1）：1-5.
作者简介
胡永迁（1986---），男，河南开封人，手机号：15237030832，工作单位：河南永城市河南能源永煤公司车集煤矿机电一队。