淺談電能計量管理系統(tǒng)在煤礦上的應用

時間：2023-04-23作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：48

楊翠

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801
 
摘要：隨著煤礦供電系統(tǒng)管、控一體化的發(fā)展需要，本文提出了一種基于礦井光纖網絡構成的煤礦電參數計量系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有實現變電所各類開關、動力設備的用電高精度計量；遠程實時監(jiān)測各路電參數；遠程抄表；遠程監(jiān)控重點用電設備的運行狀況等功能，提高了煤炭生產用電管理自動化水平，推進了煤礦智能化進程。
關鍵詞：管、控一體化；高精度計量；遠程實時監(jiān)測；遠程抄表


1 煤礦電能計量系統(tǒng)現狀
       目前國內有許多企業(yè)致力于煤礦電能監(jiān)控系統(tǒng)的研究和發(fā)展，目前來說大致可以分為兩類：有線傳輸方式、無線傳輸方式。
1.1井上變電所系統(tǒng)
      井上變電所電能抄表系統(tǒng)由于不涉及安全防爆和線路局限問題，現對較*實現，常見有兩種組網方式：有線傳輸和無線傳輸兩種方式。有線傳輸由于受到線纜的限制在許多場合受到制約，無線傳輸是多數系統(tǒng)的推薦方式。
1.2井下變電所系統(tǒng)
井下變電所系統(tǒng)普遍存在距離分散，防爆要求高，通訊信號受局限，施工作業(yè)困難等現狀，致使電能監(jiān)控系統(tǒng)的實現方式較少，產品單一，目前主要有礦用隔爆型電度表箱構成的電度計量方式。
 
2 傳統(tǒng)計量方式存在的問題
     目前我國煤礦生產用電的計量管理手段還不夠健全，很多煤礦電能計量還是采用傳統(tǒng)的機械式或電子式電能表計量，每天有專門人員按照統(tǒng)一格式定時抄寫各個線路和主要變電所電能數據，特別是在井下，電能的統(tǒng)計和分析管理較是滯后和繁瑣。
     許多煤礦目前這種粗略的計量造成很多問題。
     1)不能準確計量各用戶用電情況，有效控制成本，造成浪費。
     2)人工抄表需要的人員多，工作效率低。
     3)數據處理、報表打印工作量大，效率低、*出錯。
     4)系統(tǒng)組成較為落后，設備過于分散且安裝不方便。
     5)設備落后，不能滿足目前煤礦數字化、信息化建設發(fā)展需求。
 
3 基于礦井光纖網絡構成的煤礦電參數計量系統(tǒng)
      目前各個煤礦內部已經具有覆蓋全礦井的工業(yè)光纖網絡。因此，借助于現有的通訊網絡，采用**的智能電量測量技術、數據庫技術、光纖網絡通訊技術，對全礦用電設備用電量進行遠程集中監(jiān)測，實現變電所各類開關、動力設備的用電高精度計量；遠程實時監(jiān)測各路電參數；遠程抄表；遠程監(jiān)控重點用電設備的運行狀況；自動生成各種報表，所有數據網絡共享，使管理者可以詳細直觀的掌握整個供電工區(qū)的設備用電狀況、電力負荷分布等，為用電管理提供決策參考。電量數據通過內部網絡實時發(fā)布，提高煤炭生產用電管理自動化水平，實現管、控一體化，推進煤礦智能化。圖1為系統(tǒng)網絡圖。


 
圖1為系統(tǒng)網絡圖
 
 
4電力計量自動抄表各部分介紹
4.1采集子系統(tǒng)
      多路電參數計量箱顯示箱作為各配電點的數據集中采集設備，內部主要由嵌入式工控機、工業(yè)級開關電源、工業(yè)以太網交換機等組成。前門配有鍵盤式鼠標，windows CE7.0操作系統(tǒng)作為運行平臺，操作簡便。多路電參數計量箱顯示箱擔負著電量數據采集，就地集中顯示的重要任務，數據信號通過以太網接口輸出，向地面服務器發(fā)送實時采集數據。
4.2通信系統(tǒng)
      對于通信子系統(tǒng)來說，它就是把數據傳送到控制中心的信道。本系統(tǒng)充分利用煤礦現有的工業(yè)光纖網絡，對于光纖通信來說，具有頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離遠以及抗干擾性強等特點，*重復敷設通訊線纜。
4.3中心處理子系統(tǒng)（數據服務器）
      中心處理子系統(tǒng)主要由中心處理工作站以及相應的軟件構成，是整個電能計量自動抄表系統(tǒng)的上層，所有支路的用電信息通過信道匯集到這里，管理利用軟件對數據進行匯總和分析，作出相應的用電管理決策。
4.4配套設施
      數據采集模塊：KBDX-3模塊是專門針對煤礦供電設備特點開發(fā)的一款智能型三相電參數綜合采集模塊——可準確測量并輸出多達數十種諸如三相電壓、三相電流、用電量等電力參數，是目前電測行業(yè)功能齊全的智能采集模塊。本系統(tǒng)采用KBDX-2模塊作為底層的數據信號采集設備。
 
 
5 電力計量自動抄表各部分介紹
      本計量系統(tǒng)的顯著特點：
     1）采用**的智能電量測量技術、現場總線通訊技術、光纖網絡通訊技術、數據庫技術，對礦井用電設備進行遠程集中監(jiān)控，實現井下變電所各類開關、大型設備的用電高精度自動計量；遠程實時監(jiān)測井下各路電參數；遠程抄表；遠程監(jiān)控重點用電設備的運行狀況；自動生成各種報表，所有數據網絡共享，使管理者可以詳細直觀的掌握整個供電工區(qū)的設備用電狀況、電力負荷分布等，為用電管理提供決策參考。利用地面現有的辦公網絡，明顯提高煤炭生產用電管理自動化水平。
      2)采用工業(yè)組態(tài)軟件開發(fā)軟件，實現設備的遠程監(jiān)測監(jiān)控，可以通過圖、表、曲線等方式進行數據顯示及分析處理。軟件支持EXCEL（電子表格）數據報表輸出，利用EXCEL的強大數據報表處理功能，可快速處理每月的電量數據統(tǒng)計及報表輸出，免去繁瑣的下井抄表、數據手工輸入工作，顯著提率。（并免除了人為抄表中存在的不確定因素）。
     3)井下計量箱一臺可替代多臺（3-32臺）老式隔爆型電度表箱，成倍的減小了設備在硐室的占地空間，而且和饋電開關之間不需要連接主回路電纜，大大節(jié)省設備聯接電纜投資的同時減少了電氣設備的失爆點和故障點。是老式隔爆型電度表箱的較新換代產品。
     4)采用*的智能型電參數數據采集模塊替代傳統(tǒng)的電度表，大大提高了采集精度（為0.2級）。

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