摘要：針對目前煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)變電所供配電設(shè)備的監(jiān)控，未對變電所環(huán)境和人員進行監(jiān)測，存在無人值守安全隱患問題，提出了煤礦無人值守變電所監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)，重要分析和研究了無人值守變電所環(huán)境監(jiān)測及聯(lián)動技術(shù)要求，介紹了無人值守變電所環(huán)境監(jiān)測和門禁聯(lián)動、語英聯(lián)動、環(huán)境聯(lián)動及視屏聯(lián)動技術(shù)的具體實施方案。無人值守變電所環(huán)境監(jiān)測及聯(lián)動技術(shù)的實施完善了煤礦無人值守變電所監(jiān)控技術(shù)，提高了煤礦供電的安全性和可靠性

關(guān)鍵詞：井下變電所；無人值守變電所；環(huán)境監(jiān)測；聯(lián)動技術(shù)

0、引言

煤礦井下變電所是煤礦供配電系統(tǒng)的重要組成部分，它的安全可靠運行是煤礦安全生產(chǎn)的基本保證。井下負荷種類繁多，區(qū)域分布廣，工作場所地質(zhì)條件復(fù)雜，安全隱患多，故障排查、停送電周期長，供電故障嚴重影響了煤礦安全生產(chǎn)。隨著數(shù)字化礦山建設(shè)進程的逐步推進，煤礦用戶對井下變電所“無人值守，有人巡視"的需求變得比較迫切，但目前國內(nèi)煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)主要解決供配電網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測監(jiān)控問題,而井下變電所仍然存在安全隱患，如變電所環(huán)境因素、人為因素等還未納入系統(tǒng)監(jiān)控范圍，變電所內(nèi)的安全監(jiān)控范圍尚需完善。為此，本文提出一種以層次架構(gòu)為基礎(chǔ)的煤礦井下無人值守變電所監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)方案，以環(huán)境監(jiān)測、門禁聯(lián)動、語英對講、視屏監(jiān)控等技術(shù)手段，將多種不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流統(tǒng)一到同一軟件平臺上處理，實現(xiàn)自動邏輯判斷和協(xié)同控制，能達到真正意義上的無人值守變電所，從而完善了現(xiàn)有的煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)功能,提高了煤礦供電的安全性與可靠性。

1、無人值守變電所監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)

由于供電系統(tǒng)有嚴格的技術(shù)要求和管理規(guī)范，所以，以現(xiàn)有煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將無人值守變電所監(jiān)控系統(tǒng)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層、決策層4層結(jié)構(gòu)方式實現(xiàn)，如圖1所示。

圖1無人值守變電所監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

感知層主要由智能開關(guān)、傳感器及其終端通信網(wǎng)絡(luò)組成，可實現(xiàn)電網(wǎng)參數(shù)、環(huán)境參數(shù)以及開關(guān)量信息采集，并與執(zhí)行終端智能結(jié)合，實現(xiàn)測控一體化。

網(wǎng)絡(luò)層包括物理通信網(wǎng)絡(luò)及其中間層通信設(shè)備，如監(jiān)控分站、通信管理機、聯(lián)動接入裝置等，主要解決系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸問題，可利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。

應(yīng)用層包括基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)共享交換平臺。基礎(chǔ)層可運行在Windows,Linux等操作系統(tǒng)上，支持Oracle,SqlSverver等數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)共享交換平臺包括數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換和歸一化等過程；服務(wù)總線進行實時的數(shù)據(jù)交換。

決策層包括數(shù)據(jù)分析、預(yù)警告警機制、控制邏輯以及預(yù)案處理等。本文主要介紹無人值守變電所環(huán)境監(jiān)測、門禁聯(lián)動、語英對講、視屏監(jiān)控等技術(shù)。

1. 無人值守變電所的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)

煤礦井下變電所內(nèi)一些環(huán)境參數(shù)對變電所的安全運行至關(guān)重要，包括瓦斯、溫度、煙霧等參數(shù)，人員問題也是不容忽視的因素，因此，對變電所相關(guān)參數(shù)實施全面監(jiān)測十分必要。

2、安科瑞AcrelCloud-1000變電所運維云平臺

2.1 概述

基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動通訊等技術(shù)開發(fā)的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設(shè)備或環(huán)境視屏場景等需求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個中星，集中存儲、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權(quán)限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收警報，并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

2.2 應(yīng)用場所

適用于電信、金融、交通、能源、醫(yī)用衛(wèi)生、文體、教育科研、農(nóng)林水利、商業(yè)服務(wù)、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運行維護系統(tǒng)的新建、擴建和改建。

2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)可分為四層：即感知層、傳輸層、應(yīng)用層和展示層。

感知層：包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監(jiān)測裝置、攝影頭、開關(guān)量采集裝置等。除攝影頭外，其它設(shè)備通過RS485總線接入現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)RS485端口。

傳輸層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)和交換機等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過交換機把數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器端口，網(wǎng)絡(luò)故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

應(yīng)用層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，若變電所數(shù)量小于30個則應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以合一配置。服務(wù)器需要具備固定IP地址，以接收各智能網(wǎng)關(guān)主動傳送過來的數(shù)據(jù)。

展示層：用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。

2.4 系統(tǒng)功能

2.4.1 用能月報

用能月報支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢所管理站所的用電量，查詢跨度可設(shè)置為月。

2.4.2 站點監(jiān)測

站點監(jiān)測包括概況、運行狀態(tài)、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。

2.4.3 變壓器狀態(tài)

變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，支持按負荷率、功率等升、降序排名。

2.4.4 運維

運維展示當前用戶管理的有關(guān)變電所在地圖上位置及總量信息。

2.4.5 配電圖

配電圖展示被選中的變電所的配電信息，配電圖顯示各回路的開關(guān)狀態(tài)、電流等運行狀態(tài)及信息，支持電壓、電流、功率等詳細運行參數(shù)查詢。

2.4.6 視屏監(jiān)控

視屏監(jiān)控展示了當前實時畫面（視屏直播），選中某一個變配電站，即可查看該變配電站內(nèi)視屏信息。

2.4.7 電力運行報表

電力運行報表顯示選定站所選定設(shè)備各回路采集間隔運行參數(shù)和電能抄表的實時值及平均值行統(tǒng)計。

2.4.8 警報信息

對平臺所有警報信息進行分析。

2.4.9 任務(wù)管理

任務(wù)管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務(wù)，查看巡檢或消缺任務(wù)的狀態(tài)和完成情況，可以點擊查看任務(wù)查看具體的巡檢信息。

2.4.10 用戶報告

用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數(shù)據(jù)，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、警報事件等進行統(tǒng)計分析，并列出在該周期內(nèi)巡檢時發(fā)現(xiàn)的各類缺失及處理情況。

2.4.11 APP監(jiān)測

電力運維手機支持“監(jiān)控系統(tǒng)"、“設(shè)備檔案"、“待辦事項"、“巡檢記錄"、“缺失記錄"、“文檔管理"和“用戶報告"七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視屏、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件警報查詢，設(shè)備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。