露天礦供配電設備遠程監控系統研究

1 傳統的礦山供配電監控系統

在礦山生產作業的實施過程中，供配電監控系統是整個生產系統中的關鍵構成，該系統可對礦山生產中的各種供配電設備加以全面監控，但因為技術條件的限制，傳統的供配電監控系統功能不足，一般采用的是儀表加通訊的方式，具備遙信單一功能的監視系統，在該系統的運行過程中，智能化、信息化的目標難以實現，且不具備人機交互的功能。礦山供配電監控系統主要存在以下幾個方面的不足：①系統具備監視功能但卻缺乏控制和保護功能，整個系統的運行過程中，能源綜合利用率偏低；②絕大部分都為人工操作環節，人工管理下的生產和維護效率偏低，不具備遠程操作與管理的功能；③交流電參數信號無法由PLC模塊來自動采集，而是采用的是其他的信號采集方式，采集效率偏低；④系統內存在很多的二次線回路，線路布設難度大、成本高、檢修工作量大

。

2 智能供配電一體化系統的概述

為克服礦山供配電設備監控系統所存在的不足，在技術不斷進步的今天，越來越多的礦企都開始了智能供配電一體化系統的建設，智能化模塊可自動對各種的中低壓配電設備開展全方位管控，經由開放的現場總線技術應用，可將不同的智能終端連接起來，在這種連接方式下，系統的安全性更高，具備過程控制、安全監控、調度管理的多重功能，可對全部的要素和流程都開展自動化、智能化管控

。與常規的監控系統相比，智能供配電一體化系統下，具備“四遙”功能，具備無人值守的特點。

每4天取1瓶泡菜，在無菌的超凈臺用滅菌的移液器取出一定量的發酵液，采用梯度稀釋平板方法計數各種微生物的菌落數量。取出適量發酵甘藍，測定發酵甘藍中的亞硝酸鹽含量，同時取出一定量的發酵液測定發酵液中的亞硝酸鹽含量。

3 系統軟件

露天礦供配電設備遠程監控系統的設計中，系統軟件包含有供配電監控系統軟件、移動端應用系統軟件、數據采集終端軟件，這些不同的軟件，在相互的配合下，能夠給予遠程監控系統的運行提供有效的保障。

3.1 供配電監控系統軟件

遠程監控系統內所配備的供配電監控系統軟件，應同步具備實時監測、報警聯動、多屏互動、數據分析、預留遙控等多重功能，在具體的軟件配置過程中，礦企可根據自身的需求來進行外觀定制，選擇恰當的顏色與尺寸，在軟件開發的過程中，需提供源代碼，配備有系統聯動模塊的相應接口。

6.1.1 通過“一張圖”實現監測和信息可視化

系統軟件的設計過程中，客戶端的配置是為了對礦企中的全部移動變電站開展運行監測與控制，在監控的過程中可同步獲取到移動變電站的電流、電壓、有功功率、無功功率等基本參數。此外，客戶端也可采集到電鏟、鉆機等設備的能耗值，同步顯示電量曲線，開展電能能耗的對比與分析，使得礦企能夠了解到具體的能耗情況，將這些數據作為節能降耗的參考。

在將移動變電站數據接入培頓庫克移動變電站以后，系統可在運行的過程中實時采集繼電保護裝置的狀態、多功能電能表、變壓器非電量保護、分合閘狀態、接地故障以及環境方面的信息。在這種接入情況下，35kV側上傳的數據包含有繼電保護裝置參數、有功功率與無功功率、總功、功率因數、電壓電流、尖峰檢測、分合閘狀態、過流、短路、接地故障等方面的信息；6.3kV側上傳數據除了包含35kV側所上傳的數據外，還包含移動變電站門開光狀態監測、視頻監控的相關信息，只有保障了信息上傳的完整性和及時性，才可有效利用這些數據來進行異常情況的識別。

露天礦的生產作業進行中，供配電設備一旦出現了運行異常情況，客戶端的報警模塊會立即啟動報警機制，并同步通過視頻展示的方式來提醒有關管理人員，快速針對設備故障開展相應的處理與分析?？蛻舳伺c調度指揮系統可實現相應數據的共享，一旦在設備的運行過程中發生了異?，F象，可同步顯示和查詢設備周圍的移動對象，包含車輛、人員、通訊工具，經由通訊工具來就近安排有關人員來進行問題的處理

。在“一張圖”條件下，客戶端可實現綜合監控和信息可視化，統一接入各個子系統的相關信息，并將最終的結果以動態化的方式呈現出來。

3.1.2 服務端

對于露天礦中的供配電設備遠程監控系統，所形成的供配電監控軟件要發揮其應有的作用，必須要保障數據接入范圍的正確性。在移動變電站數據接入方面，UEE移動變電站是重要的接入對象，在完成了這一接入以后，系統的數據采集模塊可在系統運行時，同步采集UEE移動變電站的繼電保護裝置運行狀態、電能表、電壓器非電量保護、分合閘狀態、接地故障等信息。35kV側上傳的數據類型較多，包含繼電保護裝置參數、有功功率、無功功率、總功、功率因數、電流電壓、尖峰檢測、過流、短路、接地故障等信息；22kV（6kV）側的上傳數據，主要有繼電保護實時參數、電能表數據、有功功率、無功功率、總功、功率因數、電流電壓等信息。

3.2 移動端應用系統軟件

露天礦供配電設備遠程監控系統的移動端應用系統軟件配置上，可以移動互聯網技術作為基礎，經由移動端應用系統軟件的功能優化，給手機移動端用戶通過相應的數據監測服務，所提供的這一服務，可給信息的實時發布提供便捷，使得在供配電設備出現了故障以后，系統可將這些信息及時推送給有關人員。

第一章，工作策劃。寫作的手法是訪談錄形式。市級老干部局局長要針對老干部及老干部工作面臨的新情況、新變化、新特點，認真總結學精神、明思路、撥亮點、找不足、抓落實、創一流等方面的經驗體會，科學謀劃任期內的長遠規劃和總體思路，進而形成整體工作逐年推進、上下互動的“施工圖”和“進度表”。

3.3 數據采集終端軟件

移動開關柜數據接入范圍主要包含以下幾個方面：①UEE開關柜數據接入范圍，其中主要是繼電保護裝置實時檢測、ION6200電能表數據、有功功率和無功功率、功率因數、電流電壓、尖峰檢測、分合閘狀態、過流、短路、接地故障等聲光告警的信息；②吊斗鏟專用開關柜數據接入范圍，包含有繼電保護裝置運行狀態、電能表數據、變壓器非電量保護信息、分合閘狀態、接地故障與環境信息；③培頓庫克開關柜數據接入范圍，繼電保護裝置實時數據、電壓電流、尖峰檢測、分合閘狀態、過流與短路信息。

分析診斷功能：該功能主要面向分析中心的運行人員和專業檢修人員，以自動生成的分析診斷報告的形式提供實用化的分析診斷。具備以下特點：

4 供配電監控軟件數據接入范圍

4.1 移動變電站數據接入范圍

4.1.1 UEE移動變電站

使用SPSS 21.0對各項資料進行統計、分析，計量資料以均數±標準差表示，采用t檢驗；計數資料采用率表示，采用檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

對于軟件的服務端，在設計的過程中，應確保服務端具備完整的功能，可滿足系統的數據處理需求，使得在相應模塊接收到有關的數據和信息以后，能夠快速進行相應的處理，得到更為有效的數據和信息。系統可將多源異構的實時監測數據和信息整合起來，將這些數據存儲為統一的測點表和測點歷史數據。為保障服務端對數據處理和存儲的要求符合露天礦的生產需求，一般需將實時監控數據存儲一年以上的時間，隨著存儲空間的逐步擴大，適當在此存儲時間基礎上加以延長。在后續供配電設備的運行過程中，有關人員可直接從數據模塊中調取歷史數據，將這些數據充分應用起來。

4.1.2 培頓庫克移動變電站

通過選定一個幅值作為第一閾值,過零點作為第二閾值,則回波信號在D1點首次到達第一閾值,將D1點后第1次到達第二閾值的點記為D2點,即回波信號的特征點。測量S1點到D2的時間T:

潘際鑾分給夫人李世豫的時間很少，夫人說：“他忙得很，你看他現在都快90歲了，還天天上班?！痹捳Z間沒有一絲責備，有的只是歡喜與驕傲。

4.2 移動開關柜數據接入范圍

對于遠程監控系統中的數據采集終端軟件，在整個系統的運行過程中，數據采集終端軟件主要負責的是數據量與模擬量的采集，當然，還包含預處理、協議轉換方面的功能，經由Modbus，采集ION6200、SEL551、7SJ6005-5EA00等各種設備的相關數據，在采集了這些數據以后，還可依據數據使用需求，有針對性地對這些數據實施預處理，開展Modbus、can協議轉換。數據采集終端軟件支持8路數字輸入與輸出，這種數據輸入與輸出功能，決定了在遠程監控系統的運行過程中，系統可對供配電設備實施遠程控制。

4.3 電鏟和鉆機數據接入范圍

某露天礦中，配備有16臺電鏟，9臺鉆機，在將電鏟和鉆機數據接入以后，系統要對這些設備的能耗數值加以監測和對比，系統在運行的過程中，只需要負責電能值信息的采集。

5 供配電監控軟件架構及部署

針對露天礦中的供配電設備遠程監控系統設置，在監控軟件的總體架構中，為保障其架構的合理性，可從集成架構與物理部署架構的角度來優化。首先，在集成架構方面，供配電監控軟件需將聯動視頻、聯動圖文和智能報警等各種信息在硬件和配置工具的支持下完成聯動，在這一聯動目標全面達成以后，系統就可在運行的過程中對供配電設備的運行參數、環境等加以全方位監控，供配電監控軟件架構如圖1所示。其次，物理部署架構方面，依次經歷了采集器向應用服務器、調度中心或手機APP的傳輸過程，部署情況如圖2所示。

6 供配電監控軟件功能響應

6.1 總體設計

3.1.1 客戶端

濕磨料與干磨料在各自最優參數下,都能達到對線材表面幾乎完全去除的效果,從圖8a中可觀察到，干磨料處理后的線材表面形貌有很明顯的凹坑,粗糙度值大；從圖8b中可以看出，濕磨料處理后的線材表面形貌良好,粗糙度值小。

6.1.2 信息、業務一站式聯動操作

在露天礦供配電設備遠程監控系統的運行過程中，可經由“一張圖”來實現監測，保持相關信息的可視化。從數據底層來看，這一層級可實現對采集數據的歸一化處理，依據空間分布和實時數據的特征，將這些數據按照有關的規律和要求，整合為統一規格的信息，將處理后的數據存儲起來以備后續使用。從用戶界面的角度來看，應將不同子系統中的數據和信息，從用戶的角度來引入“一張圖”的方式，理清數據之間所存在的空間關系和業務關聯，將最終的結果以動畫、實時曲線等形式呈現出來。

遠程監控系統下可實現信息與業務的一站式聯動操作，系統可根據用戶的關注重點，將相關的信息與對象智能化集中到同一個操作面板上，給用戶的使用提供便捷，同一個操作界面中的操作，可提高操作和控制的靈活性、可靠性。

6.1.3 多屏信息互動

伸桿用于空間環境之前，必須對其進行一系列嚴格的地面測試。伸桿的零重力展開測試是一項必不可少的測試內容，伸桿能否在零重力環境下準確地展開與縮回需要經過試驗測試，以確保其在外太空環境下能夠正常工作[4-7]。然而遺憾的是，雖然外太空是零重力環境，但是在地面展開實驗中伸桿不可避免會受到重力影響。因此，如何克服有害的重力影響并且尋找有效的重力補償方法是非常重要的。

露天礦供配電設備遠程監控系統的運行中，同樣可實現多屏信息的高效互動，系統可實現總覽圖、礦一覽圖、子系統專題圖等各類圖形與畫板的聯動，在這種聯動機制下，系統所掌握的視頻、圖文和分析報表等，都可在界面內自動打開，在這種情況下，不同的窗體之間，可依據業務特征和類型來進行相應的關聯，后臺管理人員可在這種關聯機制下，實現對比和分析。

6.1.4 全局角度進行分析和預警

露天礦生產作業的實施中，所配備的供配電設備類型繁多，不同的設備都有各自的運行特點，在建立了遠程監控系統以后，系統可實現下屬各類實時數據的接入、綜合監測，結合所掌握到的實時數據業務關聯情況，同步建立數學與邏輯模型，經由服務器邏輯處理單元，可在后臺反復對這些數據進行相應的掃描、計算與分析，一旦所得到的結果達到了預警條件，系統會立即發送預警信息。

6.2 數據采集集成和實時數據服務平臺

所構建的遠程監控系統中，應包含數據采集集成和實時數據服務平臺，在這些平臺建成以后，可通過實時內存數據庫、關系數據庫的結合，來實現測點處理能力的全面提升，系統具備更高的實時數據處理能力，相關人員也可根據需求來完成歷史數據的查詢。實際上，系統的測點處理能力往往與服務器性能、數量、網絡帶寬等硬件因素有著直接的關系，在系統設計的過程中，應盡可能擴大數據的存儲容量，延長數據存儲周期。

6.3 圖文查詢模塊

在圖文查詢模塊，可完成CAD圖文和常用文檔的在線預覽與瀏覽，這一方面的功能，可使得在系統處理相應圖文和文檔的過程中，具有極高的便捷性。

7 露天礦供配電設備遠程監控系統的應用效果

經由在露天礦內部的供配電設備遠程監控系統設置，可在這一系統投入使用以后，給礦企創造巨大的經濟和社會效益，該系統通過對供配電設備的全面監控，可大大提高露天礦的生產效率，實現減員增效，促進安全生產目標的實現，具體表現在以下方面：①電能質量監測，系統的實時監控功能下，可動態掌握電網的運行情況，根據對相關信息和數據的掌握，對運行方式進行適當的調整，經由運行方式和運行狀態的優化，可大大減少設備運行中的各種設備。系統所具備的數據分析和實時監控的功能，可幫助相關人員快速發現問題并處理問題，實現對生產流程的有效調整，預防各種事故的出現，比如，經由設備預防檢修、事故調查分析、用電負荷規劃、節能措施制定，也就可提高設備運行的可靠性。②減員增效方面，所構建的遠程監控系統，因為系統的相關功能可由智能化模塊來完成，也就減少了在設備監控方面的人員投入，可提高監控效率，達到減員增效的目標，比如，系統可自動進行電力參數的采集、傳輸與分析，實現動態化監控。③電能管理，在露天礦供配電設備的運行過程中，往往存在著較大的電能消耗，經由遠程監控系統的設置，系統可進行電能管理，經由對日、周、月、年負荷的記錄，也就可精準計算各個科室、各個班組的電力消耗、用電需求，進而來實現電力負荷的科學分配，減少不必要的電能資源消耗。④用戶安全用電與調度，遠程監控系統對供配電設備的監控，可實時采集相應的數據和信息，經由對這些數據的分析，協助進行檢修計劃的安排，實現成本的管控，也可快速識別到供配電設備的安全隱患，進行相應的預警，減少電力事故的發生，即使在供配電設備的運行過程中出現了故障，系統也可根據自身所掌握的各種數據和信息，快速進行故障出現時間、原因的分析，在最短的時間內安排相關人員來進行故障的處理，快速恢復正常。

8 結語

當下能源行業穩步發展的過程中，露天礦的生產規模顯著擴大，為保持正常的生產作業，企業需根據自身的供配電設備配置情況，進行遠程監控系統的科學設計，利用該系統實現對各種供配電設備的實時、動態監控。

[1]王國強．露天煤礦供配電設備遠程監控系統[J]．露天采礦技術,2019,34(6)：4．

[2]閆祖強．QE36煤礦遠程供電監控系統的研究[J]．機械管理開發,2019,34(10)：2．

[3]胡祥平,侯平智．煤礦井下供配電監控系統設計與實現[J]．工業控制計算機,2018,31(3)：3．