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基于InTouch的煤矿井下电力监控系统的设计与研究

王永红  
【摘要】:煤矿井下电力系统的供电对象包括煤矿的采煤、运输、排水、通风等涉及生产与安全的环节,而煤矿的工作环境比较复杂,一旦发生供电事故,故障排查比较困难,停送电周期较长,甚至可能造成严重的安全事故。因此,在井下设置电力监控系统具有非常重要的意义。 本课题主要研究煤矿电力监控系统,要求监控系统能够完成地面监控中心对井下高压配电装置的投入、退出等远程操作,实时监测供电系统各类参数,提高煤矿供电系统的安全性、可靠性、及时性,实现煤矿井下电力系统远程监测、远程控制、远程调节功能。在本文中,具体做了以下研究和设计: 1、设计了包括地面集控中心和井下监控单元两部分的煤矿电力监控系统。地面集控中心主要包括地面监控计算机和地面光端机,其中地面光端机完成电信号与光信号的相互转换,地面监控计算机以组态软件InTouch为监控软件。井下监控单元是信号采集以及传输的枢纽,采集高压配电装置电量信号将其传送给地面集控中心。,并且将地面控制信号下传给各个高压配电装置的任务。 2、采用组态软件InTouch作为地面集控中心的监控软件。在InTouch的组态画面上,实现对井下电力系统的监控功能,主要包括:电量信号的实时监视、高压配电装置断路器以及保护装置远程投入、退出状态的监视与控制、各保护装置动作值以及动作时间的监控以及报警查询等。 3、使用人机界面Simatic TP177B PN/DP作为井下人机对话平台,WinCC flexible作为其工控组态软件,为井下现场工作人员提供了一个可视化监控平台。 4、设计了以RS485通讯和以太网通讯为基础通信系统。以自由口通信协议为基础的RS485通信模块负责井下高压配电装置与井下监控单元之间通信,以TCP/IP和光纤技术为基础的以太网技术负责地面集控中心与井下监控单元之间通信。 设计的煤矿电力监控系统能够实现以下功能:(1)使煤矿井下电力系统的生产过程信息化,通过对监测数据进行转换、整理,管理人员对煤矿井上、井下各种电器设备进行综合性动态分析和数据管理;(2)实现远程控制,工作人员地面集控中心就可以监测和控制井下电气设备的运行状态,远程进行开关投、切以及参数修改的工作;(3)实现对煤矿井下供电系统的集中管理,对电力监控网络上的各种电气设备进行监控和处理,为煤矿井下电力系统的正常运行提供保障;(4)减少现场维护人员的劳动量,提高工作效率。


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