專利名稱：一種煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及煤礦供電技術(shù)，具體說就是一種煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國煤礦井下供電系統(tǒng)采用中性點不接地方式，其優(yōu)點是大大降低了電網(wǎng)接地電流和電容電流，提高了人身觸電安全性和供電設(shè)備的安全性。供電方式與國外大體一致，主要采用中央變電所設(shè)有主變壓器，總饋電開關(guān)向各分支開關(guān)饋電方式。供電系統(tǒng)復(fù)雜，線路短，存在3端線路，線路保護(hù)電流定值難以整定，尤其是煤礦井下存在多級采區(qū)變電站級聯(lián)的情況，也不能通過增加時間級差實現(xiàn)各級線路保護(hù)的整定配合，線路故障時極易出現(xiàn)越級跳閘，導(dǎo)致大面積停電，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。因此建立新型井下供電電網(wǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)， 解決煤礦供電系統(tǒng)廣泛存在的越級跳閘的問題，提高煤礦供電系統(tǒng)的供電可靠性，保障煤礦安全生產(chǎn)勢在必行。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種應(yīng)用于煤礦井下新供電安全、采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)建煤礦井下智能電網(wǎng)、實現(xiàn)系統(tǒng)中保護(hù)裝置互操作、數(shù)據(jù)共享和保護(hù)邏輯互鎖、解決煤礦井下供電越級跳間問題、提高供電可靠性的煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它是由設(shè)置在地面的監(jiān)控后臺系統(tǒng)、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和位于井下的電力監(jiān)控分站系統(tǒng)組成的，監(jiān)控后臺系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接電力監(jiān)控分站系統(tǒng)。本實用新型還有以下技術(shù)特征(1)所述的監(jiān)控后臺系統(tǒng)包括工作站甲、工作站乙、數(shù)據(jù)服務(wù)器主機(jī)和數(shù)據(jù)服務(wù)器備機(jī)，工作站甲、工作站乙、數(shù)據(jù)服務(wù)器主機(jī)和數(shù)據(jù)服務(wù)器備機(jī)分別與工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接。(2)所述的電力監(jiān)控分站系統(tǒng)包括第一電力監(jiān)控分站、第二電力監(jiān)控分站、第三電力監(jiān)控分站、第四電力監(jiān)控分站、第五電力監(jiān)控分站、第六電力監(jiān)控分站、第一高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器、第一低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器、第二高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器、第二低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器、第三高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器、第三低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器、第四高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器、第四低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器、第五高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器、第五低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器、第六高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器和第六低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器，第一電力監(jiān)控分站、第二電力監(jiān)控分站、第三電力監(jiān)控分站、第四電力監(jiān)控分站、第五電力監(jiān)控分站和第六電力監(jiān)控分站之間通過光纖進(jìn)行級聯(lián)，組成光纖環(huán)網(wǎng)，第一電力監(jiān)控分站通過以太網(wǎng)連接第一高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器和第一低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器，第二電力監(jiān)控分站通過以太網(wǎng)連接第二高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器和第二低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器，第三電力監(jiān)控分站通過以太網(wǎng)連接第三高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器和第三低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器，第四電力監(jiān)控分站通過以太網(wǎng)連接第四高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器和第四低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器，第五電力監(jiān)控分站通過以太網(wǎng)連接第五高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器和第五低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器，第六電力監(jiān)控分站通過以太網(wǎng)連接第六高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器和第六低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器。本實用新型一種煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)，在井下每個變電所安裝電力監(jiān)控分站1臺， 實現(xiàn)變電所內(nèi)智能保護(hù)器的監(jiān)測與控制，各個變電所的電力監(jiān)控分站通過光纖組成環(huán)網(wǎng)， 上傳到地面電力監(jiān)控系統(tǒng)主站，實現(xiàn)井下供電信息的在線監(jiān)測、記錄、存儲、分析以及供電控制等功能。同時在井下配電系統(tǒng)和可能出現(xiàn)越級跳閘的地面6KV線路安裝支持IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)的礦用智能保護(hù)器，各個智能保護(hù)器采用高速光纖網(wǎng)絡(luò)交互數(shù)據(jù)，實現(xiàn)保護(hù)器間的數(shù)據(jù)共享、互操作以及保護(hù)邏輯互鎖等功能，利用保護(hù)器間共享的數(shù)據(jù)信息以及保護(hù)邏輯互鎖特性解決煤礦越級跳閘問題，避免大面積停電，構(gòu)建煤礦堅強(qiáng)電網(wǎng)。本實用新型基于 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)器間數(shù)據(jù)共享以及保護(hù)邏輯互鎖，實現(xiàn)互鎖式保護(hù)跳閘，避免因煤礦供電保護(hù)級差短而導(dǎo)致的供電越級跳間難題，避免煤礦井下大面積停電，保證煤礦供電安全。采用分布式結(jié)構(gòu)，以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，提供數(shù)字化煤礦變電站全面的網(wǎng)絡(luò)通信解決方案，構(gòu)建煤礦智能化供電系統(tǒng)，利用智能供電系統(tǒng)自愈、堅強(qiáng)的特性，預(yù)防煤礦突發(fā)電力事故的發(fā)生，保證煤礦可靠、持續(xù)供電。系統(tǒng)可顯示分析現(xiàn)有系統(tǒng)設(shè)備配置的合理性，利用設(shè)計計算功能提出合理化設(shè)備配置方案，對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行合理配置，避免設(shè)備低能高配， 降低設(shè)備投資和浪費。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖舉例對本實用新型作進(jìn)一步說明。實施例1 結(jié)合圖1，本實用新型一種煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)，它是由設(shè)置在地面的監(jiān)控后臺系統(tǒng)、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和位于井下的電力監(jiān)控分站系統(tǒng)組成的，監(jiān)控后臺系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接電力監(jiān)控分站系統(tǒng)。本實用新型還有以下技術(shù)特征所述的監(jiān)控后臺系統(tǒng)包括工作站甲(1)、工作站乙(2)、數(shù)據(jù)服務(wù)器主機(jī)(3)和數(shù)據(jù)服務(wù)器備機(jī)G)，工作站甲(1)、工作站乙O)、數(shù)據(jù)服務(wù)器主機(jī)C3)和數(shù)據(jù)服務(wù)器備機(jī) (4)分別與工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(5)連接。所述的電力監(jiān)控分站系統(tǒng)包括第一電力監(jiān)控分站(6)、第二電力監(jiān)控分站(7)、第三電力監(jiān)控分站(8)、第四電力監(jiān)控分站(15)、第五電力監(jiān)控分站(16)、第六電力監(jiān)控分站 (17)、第一高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(9)、第一低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(10)、第二高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(11)、第二低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(12)、第三高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(13)、第三低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(14)、第四高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(18)、第四低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(19)、第五高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(20)、第五低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(21)、第六高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器02)和第六低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(23)， 第一電力監(jiān)控分站(6)、第二電力監(jiān)控分站(7)、第三電力監(jiān)控分站(8)、第四電力監(jiān)控分站、第五電力監(jiān)控分站(16)和第六電力監(jiān)控分站(17)之間通過光纖進(jìn)行級聯(lián)，組成光纖環(huán)網(wǎng)，第一電力監(jiān)控分站(6)通過以太網(wǎng)連接第一高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(9)和第一低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(10)，第二電力監(jiān)控分站(7)通過以太網(wǎng)連接第二高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(11)和第二低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(12)，第三電力監(jiān)控分站(8)通過以太網(wǎng)連接第三高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(13)和第三低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(14)，第四電力監(jiān)控分站(15)通過以太網(wǎng)連接第四高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(18)和第四低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(19)，第五電力監(jiān)控分站(16)通過以太網(wǎng)連接第五高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器 (20)和第五低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(21)，第六電力監(jiān)控分站(17)通過以太網(wǎng)連接第六高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器02)和第六低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器03)。實施例2 本實用新型一種煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)，采用如下技術(shù)方案電力監(jiān)控分站由嵌入式系統(tǒng)通訊管理單元、光電轉(zhuǎn)換單元組成。嵌入式系統(tǒng)通訊管理單元由Intel XScale PXA-255 200MHZ處理器為核心搭建，集成大容量CF存儲卡、232通信接口、RS485通信接口、以太網(wǎng)接口等，通過以太網(wǎng)與礦用智能保護(hù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)智能保護(hù)器的管理、測量數(shù)據(jù)匯總、計算、數(shù)據(jù)上傳、遠(yuǎn)程控制以及遠(yuǎn)程整定保護(hù)定值。光電轉(zhuǎn)換單元擁有支持IEEE802. 3/802. 3u/802. 3x協(xié)議的10/100M全雙/半雙工RJ45以太網(wǎng)接口和SC光纖接口，實現(xiàn)以太網(wǎng)電信號和光信號的轉(zhuǎn)換。電力監(jiān)控分站技術(shù)特點1)采用多種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報過濾規(guī)則，有效杜絕未經(jīng)授權(quán)的下行訪問，極大地提高了系統(tǒng)安全；2)采用最新的數(shù)據(jù)鏈路糾錯技術(shù)，誤碼率下降1000倍；；3)32位CRC數(shù)據(jù)檢錯技術(shù)，避免數(shù)據(jù)誤碼對系統(tǒng)造成的影響；4)自動檢測光纖信號質(zhì)量并給出實時狀態(tài)指示；5)通訊距離達(dá)20KM;電力監(jiān)控分站基于上述技術(shù)，通過以太網(wǎng)實時接收智能保護(hù)器的保護(hù)以及測控信息。經(jīng)過嚴(yán)格信息校驗、篩選將符合質(zhì)量的保護(hù)和監(jiān)控信息通過光纖信號送給電力監(jiān)控主站，并接收主站下發(fā)的遠(yuǎn)程控制命令，以統(tǒng)一的控制數(shù)據(jù)模型，遠(yuǎn)程調(diào)整智能保護(hù)器的保護(hù)定值以及遠(yuǎn)程控制配電開關(guān)的分合閘，實現(xiàn)煤礦供電的遠(yuǎn)程控制。本實施例由兩臺監(jiān)控后臺系統(tǒng)、各個變電所電力監(jiān)控分站和每個配電終端安裝礦用智能保護(hù)器。智能保護(hù)器與電力監(jiān)控分站之間采用以太網(wǎng)方式通訊，電力監(jiān)控分站通過光纖實現(xiàn)與地面監(jiān)控后臺系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。系統(tǒng)采用樹形結(jié)構(gòu)、單層和多層連接方式(也可以采用光纖環(huán)網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)增加系統(tǒng)可靠性)，將監(jiān)控主機(jī)、監(jiān)控備機(jī)、光纖交換機(jī)、電力監(jiān)控分站、配電裝置等設(shè)備連接在一起，形成一個完整、實用的煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)通過光纖交換機(jī)采用觸發(fā)方式與各電力監(jiān)控分站進(jìn)行通信，將接收到的實時信息進(jìn)行處理和存盤，并通過本機(jī)顯示器顯示出實時值；另外，它還可以顯示各種歷史曲線、圖形并能通過打印機(jī)打印出各種報表和曲線等。各電力監(jiān)控分站實時地對保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和整理，并通過光纖主動將數(shù)據(jù)上送到地面監(jiān)控主機(jī)；同時接收監(jiān)控主機(jī)發(fā)來的各種控制命令，進(jìn)行轉(zhuǎn)換后再轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)的保護(hù)裝置；配電裝置對各種模擬量、開關(guān)量信號進(jìn)行實時采集和處理，在開關(guān)發(fā)生故障時進(jìn)行跳閘保護(hù)，并接收電力監(jiān)控分站發(fā)來的各種控制命令，對開關(guān)進(jìn)行對應(yīng)操作；同時保護(hù)器主動將其處理過的合格數(shù)據(jù)上傳至電力監(jiān)控分站。
權(quán)利要求1. 一種煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)，它是由設(shè)置在地面的監(jiān)控后臺系統(tǒng)、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和位于井下的電力監(jiān)控分站系統(tǒng)組成的，其特征在于監(jiān)控后臺系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接電力監(jiān)控分站系統(tǒng)；所述的監(jiān)控后臺系統(tǒng)包括工作站甲(1)、工作站乙O)、數(shù)據(jù)服務(wù)器主機(jī)(3)、數(shù)據(jù)服務(wù)器備機(jī)(4)和工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(5)，工作站甲(1)、工作站乙O)、數(shù)據(jù)服務(wù)器主機(jī)⑶和數(shù)據(jù)服務(wù)器備機(jī)⑷分別與工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(5)連接；所述的電力監(jiān)控分站系統(tǒng)包括第一電力監(jiān)控分站⑴)、第二電力監(jiān)控分站(7)、第三電力監(jiān)控分站(8)、 第四電力監(jiān)控分站(15)、第五電力監(jiān)控分站(16)、第六電力監(jiān)控分站(17)、第一高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(9)、第一低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(10)、第二高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器 (11)、第二低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(12)、第三高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(13)、第三低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(14)、第四高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(18)、第四低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(19)、第五高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(20)、第五低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(21)、第六高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器02)和第六低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(23)，第一電力監(jiān)控分站 (6)、第二電力監(jiān)控分站(7)、第三電力監(jiān)控分站(8)、第四電力監(jiān)控分站(15)、第五電力監(jiān)控分站(16)和第六電力監(jiān)控分站(17)之間通過光纖進(jìn)行級聯(lián)，組成光纖環(huán)網(wǎng)，第一電力監(jiān)控分站(6)通過以太網(wǎng)連接第一高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(9)和第一低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(10)，第二電力監(jiān)控分站(7)通過以太網(wǎng)連接第二高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(11)和第二低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(12)，第三電力監(jiān)控分站(8)通過以太網(wǎng)連接第三高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(13)和第三低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(14)，第四電力監(jiān)控分站(15)通過以太網(wǎng)連接第四高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(18)和第四低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(19)，第五電力監(jiān)控分站(16)通過以太網(wǎng)連接第五高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器00)和第五低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器(21)，第六電力監(jiān)控分站(17)通過以太網(wǎng)連接第六高壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器02)和第六低壓開關(guān)礦用智能保護(hù)器03)。
專利摘要本實用新型提供一種解決煤礦井下供電越級跳閘問題、提高供電可靠性的煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)。它是由設(shè)置在地面的監(jiān)控后臺系統(tǒng)、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和位于井下的電力監(jiān)控分站系統(tǒng)組成的，監(jiān)控后臺系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接電力監(jiān)控分站系統(tǒng)，監(jiān)控后臺系統(tǒng)包括工作站甲、工作站乙、數(shù)據(jù)服務(wù)器主機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器備機(jī)和工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，工作站甲、工作站乙、數(shù)據(jù)服務(wù)器主機(jī)和數(shù)據(jù)服務(wù)器備機(jī)分別與工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接。本系統(tǒng)可顯示分析現(xiàn)有系統(tǒng)設(shè)備配置的合理性，利用設(shè)計計算功能提出合理化設(shè)備配置方案，對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行合理配置，避免設(shè)備低能高配，降低設(shè)備投資和浪費。
文檔編號H02J13/00GK201975860SQ201120085899
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者國際平, 張文瑞 申請人:哈爾濱國力電氣有限公司