一种矿井电力监控系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种矿井电力监控系统，包括设置在井上的上位机和井上交换机组，以及设置在井下的井下交换机组和至少一个井下监控装置，井下监控装置包括电力监控分站、隔离器、终端设备和本安电源；上位机用于采集和显示终端设备的监控数据、配置终端设备的参数和下发对终端设备的控制指令；井上交换机组分别与上位机和井下交换机组通讯连接；电力监控分站与井下交换机组通讯连接，用于监控终端设备并上传终端设备的监控数据；隔离器的一端与监控分站电连接，另一端与终端设备电连接；本安电源与所述电力监控分站电连接，用于为所述电力监控分站供电。本发明专利技术实施例提供的系统，实时性好、响应速度快、稳定性高且可靠性强。

Mine electric power monitoring system

The embodiment of the invention discloses a mine power monitoring system, including PC and wells are arranged in the well on the exchange unit, and setting unit and at least one underground monitoring device in Underground Interchange underground, underground monitoring device comprises a power substation, isolator, terminal equipment and computer for collecting the intrinsically safe power supply; and display parameter monitoring data terminal equipment, terminal equipment configuration and sent to terminal equipment control command; wells exchange unit respectively with PC and underground communication connection exchange unit; power monitoring sub station and underground exchange unit for communication, monitoring data monitoring terminal device and upload terminal equipment; one end of the connecting isolator with the monitoring of power, the other end is connected with the terminal equipment; intrinsically safe power supply is connected with the electric power substation, for the Power monitoring substation power supply. The system provided by the embodiment of the invention has the advantages of good real-time performance, fast response speed, high stability and strong reliability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及矿井监控
，尤其涉及一种矿井电力监控系统。
技术介绍
我国是世界产煤大国，又是一个燃煤发电大国，在未来一定时期里，以煤炭为主的能源供应格局是不会改变的，煤炭生产依然是我国国民经济重要组成部分。目前煤矿的安全生产已经引起国家的高度重视，也是一项极具有现实意义的研究课题。井下开采作业，特别是高瓦斯矿井，都存在瓦斯潜在危机，而井下供电系统故障是导致瓦斯灾害的重要因素。随着计算机技术的发展，井下变电站采用微机监控已越来越普遍，技术越来越成熟，部分变电站已经实现了综合自动化和无人职守。目前，虽然自动监控系统也得到了应用，但主要是针对地面供电系统。与一般变电所不同，煤矿井下变电所主要由中央变电所和若干个采区变电所组成。变电所设备分散，环境恶劣，变电站内设备的巡视和操作全部靠人工，和地面上的调度人员信息通信不够及时，致使不能快速的了解、控制变电站的运行情况，出现了问题也不能及时解决，容易引起事故。因此，急需建立一套井下变电站实时监控系统。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种矿井电力监控系统，可以提升矿井电力系统监控的稳定性和可靠性。本专利技术实施例提供了一种矿井电力监控系统，包括设置在井上的上位机和井上交换机组，以及设置在井下的井下交换机组和至少一个井下监控装置，所述井下监控装置包括电力监控分站、隔离器、终端设备和本安电源；所述上位机用于采集和显示终端设备的监控数据、配置终端设备的参数和下发对终端设备的控制指令；所述井上交换机组分别与所述上位机和所述井下交换机组通讯连接；所述电力监控分站与所述井下交换机组通讯连接，用于监控终端设备并上传所述终端设备的监控数据；所述隔离器的一端与电力监控分站电连接，另一端与所述终端设备电连接；所述本安电源与所述电力监控分站电连接，用于为所述电力监控分站供电。进一步的，所述上位机基于TCP/IP通信协议与所述电力监控分站通信，所述电力监控分站基于485通信协议获取所述终端设备的监控数据。进一步的，所述电力监控分站包括与所述井下交换机组连接的网络交换机，以及均与所述网络交换机连接的监控主板、网口转换板、光纤盒，以及与所述本安电源连接的电源板，所述电源板为所述网络交换机、监控主板、网络转换板供电。进一步的，所述终端设备中配置有保护器，用于采集终端设备的电压、电流或者功率参数。进一步的，所述上位机包括通讯存储模块、设备管理模块、数据分析模块和显示管理模块；所述通讯存储模块，用于实现所述上位机与所述终端设备的通讯，并对历史监控数据进行存储和管理；所述设备管理模块，用于对终端设备参数进行配置，以及监控终端设备的运行状态；所述数据分析模块，用于对终端设备故障或者井下电网线路故障进行诊断；所述显示管理模块，用于实时显示终端设备的运行状态、运行参数和历史监控数据。进一步的，所述上位机还包括预警模块，用于在终端设备发生故障或者井下电网线路发生故障时，发出告警信息。进一步的，所述终端设备包括下述至少一项：高爆开关、馈电开关、照明设备、启动器和移动变电站。进一步的，所述井下还设置有电缆电流监测传感器，用于监测井下电缆的泄露电流。进一步的，所述电力监控分站上配置有数据读写接口。进一步的，所述电力监控分站为本安型电力监控分站。本专利技术实施例中提供的矿井电力监控系统，井上的上位机通过井上交换机组和井下交换机组与井下的监控分站进行通讯连接，监控分站通过隔离器与各个终端设备连接，实现了上位机对终端设备的监控数据的采集和显示，终端设备参数的配置以及对终端设备或者井下线路的控制，实时性好、响应速度快，提升了矿井电力系统监控的稳定性和可靠性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种矿井电力监控系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的电力监控分站的结构示意图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。图1为本专利技术实施例提供的一种矿井电力系统的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的矿井电力系统包括设置在井上的上位机1和井上交换机组2，以及设置在井下的井下交换机组3和至少一个井下监控装置4，所述井下监控装置4包括电力监控分站41、隔离器42、终端设备43和本安电源44。所述上位机1用于采集和显示终端设备43的监控数据、配置终端设备43的参数和下发对终端设备43的控制指令；所述井上交换机组2分别与所述上位机1和所述井下交换机组3通讯连接；所述电力监控分站41与所述井下交换机组3通讯连接，用于监控终端设备43并上传所述终端设备43的监控数据；所述隔离器42的一端与监控分站41电连接，另一端与所述终端设备43电连接；所述本安电源44与所述电力监控分站41电连接，用于为所述电力监控分站41供电。所述井上交换机组2和井下交换机组3分别包括至少一个网络交换机，所述井下交换机组3的网络交换机可采用防爆交换机。所述上位机1通过所述井上交换机组2和井下交换机组3基于TCP/IP通信协议与所述电力监控分站41通信，所述电力监控分站41基于485通信协议与所述终端设备通信。进一步的，所述上位机1可以包括通讯存储模块、设备管理模块、数据分析模块和显示管理模块。所述通讯存储模块，用于实现所述上位机与所述终端设备的通讯，并对历史监控数据进行存储和管理。所述设备管理模块，用于对终端设备参数进行配置，以及监控终端设备的运行状态。具体的，可由设备管理模块对终端设备整定值参数和保护器的保护参数值进行远程设置，方便用户管理和操作。所述数据分析模块，用于对终端设备故障或者井下线路故障进行诊断。所述显示管理模块，用于实时显示终端设备的运行状态、运行参数和历史监控数据。该模块可将井下供电网络以实际终端设备的图形(高爆开关、馈电开关、移动变电站等)和实际供电线路通过上位机的显示屏进行显示，以及将终端设备的运行状态和运行参数(例如供电参数)实时的通过上位机显示屏进行显示，方便工作人员进行查看。另外，可将终端设备的运行参数以单独画面电力仪表的形式进行直观展示，方便工作人员进行查看；还可将历史监控数据以表格或者曲线的形式进行显示。上位机还具备错误自处功能，可以避免错误导致的上位机死机或无故退出等严重问题的产生，保障系统运行的稳定可靠。进一步的，所述上位机还可以包括预警模块，用于在终端设备发生故障或者井下电网线路发生故障时，发出告警信息。具体可以将显示屏显示画面中对应的图形以红色闪烁的方式发出告警，和/或激活声音告警，从而提醒工作人员及时的进行故障处理。图2给了本专利技术实施例提供的电力监控分站的结构示意图，如图2所示，所述电力监控分站41包括与所述井下交换机组3连接的网络交换机411，以及均与所述网络交换机411连接的监控主板412、网口转换板413、光纤盒414，还可以包括显示屏(图中未示出)和与所述本安电源连接的电源板(图中未示出)，所述电源板为所述网络交换机411、监控主板412、网络转换板413供电。电力监控分站41的监控主板412上设置有RS485通信接口，可与配置有RS485接口的终端设备基于MODBUS通信协议进行数据通信，网口转换板413用于将配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿井电力监控系统，其特征在于，包括设置在井上的上位机和井上交换机组，以及设置在井下的井下交换机组和至少一个井下监控装置，所述井下监控装置包括电力监控分站、隔离器、终端设备和本安电源；所述上位机用于采集和显示终端设备的监控数据、配置终端设备的参数和下发对终端设备的控制指令；所述井上交换机组分别与所述上位机和所述井下交换机组通讯连接；所述电力监控分站与所述井下交换机组通讯连接，用于监控终端设备并上传所述终端设备的监控数据；所述隔离器的一端与电力监控分站电连接，另一端与所述终端设备电连接；所述本安电源与所述电力监控分站电连接，用于为所述电力监控分站供电。

【技术特征摘要】
1.一种矿井电力监控系统，其特征在于，包括设置在井上的上位机和井上交换机组，以及设置在井下的井下交换机组和至少一个井下监控装置，所述井下监控装置包括电力监控分站、隔离器、终端设备和本安电源；所述上位机用于采集和显示终端设备的监控数据、配置终端设备的参数和下发对终端设备的控制指令；所述井上交换机组分别与所述上位机和所述井下交换机组通讯连接；所述电力监控分站与所述井下交换机组通讯连接，用于监控终端设备并上传所述终端设备的监控数据；所述隔离器的一端与电力监控分站电连接，另一端与所述终端设备电连接；所述本安电源与所述电力监控分站电连接，用于为所述电力监控分站供电。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上位机基于TCP/IP通信协议与所述电力监控分站通信，所述电力监控分站基于485通信协议与所述终端设备通信。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电力监控分站包括与所述井下交换机组连接的网络交换机，以及均与所述网络交换机连接的监控主板、网口转换板、光纤盒，以及与所述本安电源连接的电源板，所述电源板为所述网络交换机、监控主板和网络转换板供电。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠奎，叶锦娇，苗可彬，温良，赵基程，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11