煤矿供电远程自动监控系统的应用分析

机械管理开发

MECHANICALMANAGEMENTAND

DEVELOPMENT

Total199No.11，2019

DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2019.11.100

煤矿供电远程自动监控系统的应用分析

王文龙

（同煤大唐塔山煤矿有限公司，山西

摘

大同037003）

避免供电系统失稳导致采掘工作面安全要：为提高矿井供电系统的稳定性，实现煤矿井下供电远程监控，

采取该系高效回采，塔山煤矿机电队通过技术研究，特设计了一套供电远程自动监控系统。通过实际应用发现，取得了显著的成效。统后保证矿井稳定供电，降低了矿井供电事故率，关键词：矿井

供电

远程监控

应用分析文献标识码：A

文章编号：（2019）1003-773X11-0238-02

中图分类号：TD611

引言

矿井供电安全是保障煤矿安全高效生产的重要

前提，但随着煤矿不断地开拓延伸，供电设备数量增

无法实现对供电系加，矿井内供电网覆盖面积加大，

统进行集中远程监控，导致矿井供电系统经常出现故障，不仅检修难度大，而且不稳定供电很容易发生

对该矿的传煤矿重大安全事故。本文以塔山矿为例，

统供电系统进行优化，采用了一套供电远程自动监控系统，实现对矿井供电的远程监控。1大唐塔山煤矿及其供电监控概述

同煤大唐塔山煤矿位于大同市南郊区杨家窑村，井田面积为170km2，矿井设计生产能力为15Mt/a，采用平硐开拓方式，目前回采盘区为二盘区、三盘区。

由于塔山矿综合机械化水平达90%以上，矿井

在传统供电供电系统覆盖面积大，布设供电线路长，

系统中采用的是局部供电方式，即主供电系统对各个盘区配电点进行监控，各个配电点再对各个采掘

传工作面供电监控，但是由于专业机电人员的缺乏，

统供电系统无法实现集中控制，导致供电系统出现故障时不能及时发现、处理，从而严重影响矿井安全生产；根据塔山矿机电队统计发现，2017—2018年塔山矿共发生4起因供电系统失稳，造成工作面监

两起盘区输送机电控系统失灵，瓦斯超限断电事故；

机烧毁事故，造成煤矿直接经济损失达108.2万元。

对原供电系统安装一套对此，机电队通过技术研究，

远程监控系统。

2供电远程自动监控系统结构组成

供电远程自动监控系统主要由地面调度系统、

收稿日期：2019-07-08

作者简介：王文龙（1988—），男，本科，毕业于太原科技大学机电专业，工程师，现就职于同煤大唐塔山煤矿有限公司机电队，从事煤矿机电技术管理工作。

等井下网络交换系统、PLC配电站、井下监控分站、

部分组成如图1所示[1]。

1）地面调度系统包括监控服务器、UPS电源、激

电子显示屏和智光打印机、电子显示屏和智能终端；

能终端分别与监控服务器通讯连接，激光打印机与智能终端通讯连接。

2）PLC配电站主要由PLC机和矿用配电柜等部分组成，矿用配电柜与PLC机采用通讯连接方式。

大巷、硐室等PLC机主要对矿井内各个采掘工作面、

视频摄像头、GPRS通讯模块、智能仪表、人机界面、

状态信号输入模块、状态信号输出模块和温湿度传

接受、处理等感器等进行连接控制，实现数据传输、

功能[2]。

3）矿用配电柜主要对PLC机及配套设备进行供电。该设备采用双回路供电方式，主供电回路来自矿井中央变电所，副回路来自地面供电站，从而确保PLC机供电安全。

4）井下网络交换系统主要由井下网络交换机1和井下网络交换机2两部分组成，网络交换机采用工业千兆以太网与地面控制系统进行数据交换；其中网络交换机1主要是对盘区、采区主配电点中配电设备

网络交换机2主级采掘机械设备供电情况进行监控，

采掘机械设备

激光打印机UPS电源监控服务器电子显示屏智能终端

井

下网络交换机2

PLC配电站PLC机

井下网络交换机1

井下监控分站

高爆开关移动变电站磁力启动器

GPRS通讯模块智能仪表状态信号输入模块状态信号输出模块

矿用配电柜

温湿度传感器瓦斯监测装置一氧化碳监测装置二氧化碳监测装置

地面调度系统

图1供电远程自动监控系统结构拓扑图

2019年第11期王文龙：煤矿供电远程自动监控系统的应用分析·239·

要是对矿井安全监控系统运行情况进行监控[3]。1）正常工作状态下，井下各个设备及监控系统

开机时间、安装地点等）通运行参数（如电流、电压、

过地面调度系统中监控服务器，直观地显示在电子显示屏上，调度人员实时对各个井下的各个设备供电情况进行动态观察。

地面调度系统2）当井下设备出现供电故障时，

直接发出警报，并将故障点、故障源及故障原因直观地显示在电子屏上，调度人员可通过界面远程操控进行故障检修。

设定采掘3）通过对PLC机进行人工调校设置，

二氧化碳、温度等上限工作面出现瓦斯、一氧化碳、

通过各种传感器将值，当矿井内有害气体等超限时，

数据上传至PLC机，PLC机经数据处理后及时发送

对至地面调度系统，地面调度系统可根据实际情况，

并对部分设备进各点通风、除尘、温控等系统调节，

行开停控制[4]。

3供电远程自动监控系统优缺点

1）系统结构稳定性好。供电远程自动监控系统

不受施工采用了工业千兆以太网，避免了布线繁琐，

环境、地质条件等影响，数据传输稳定性好，降低了系统成本费用。

2）监控效果好。该系统可通过井下网络交换机

对井下设与PLC配电站、井下监控分站通讯连接，

一氧化备进行实时监控，同时还能对煤矿中的瓦斯、

井下的各种碳、二氧化碳、温度等环境参数及地面、

设备的开/停、馈电等状态，进行实时监控和监测、记录，并通过计算机网络将各种监测信息传送到地面调度室[5]。可以大大提高煤矿的安全监测水平，提高煤矿预防灾害的能力。保证了矿井供电设备的安全，实现科学合理的自动化控制。

3）自动化水平高。供电远程自动监控系统实现

了无人监控的目的，矿井内各个设备运行参数可通过地面调度系统进行实时监控，解决了传统供电系

自动化统故障检测难度大、处理不及时等技术难题，

水平高，系统故障率低，保障了矿井安全供电。1）该系统采用的是工业千兆以太网进行数据传

但是矿井内大型输，虽然提高了数据传输的稳定性，

机械设备较多，设备在运行过程中会产生高次谐波，对数据传输会产生失真现象，而且高次谐波影响很难被消除。

2）矿井井田面积大时，需布置多个数据交换设

数据交换设备故障率高，备，受矿井湿气机粉尘影响，

增加了系统成本费用。需定期对设备进行检修、更换，

4结语

同煤大唐塔山煤矿有限公司机电队于2018年4月，对井下供电系统安装了一套供电远程自动监控系统，截止2018年10月，通过对6个月的应用效

数据传输速度快且准果分析发现，该系统稳定性好，

提高了确率高，实现了矿井机电设备供电远程监控，

保证了煤矿安供电自动化水平，降低了供电故障率，

全高效生产，全年预计可为煤矿提高经济效益达90余万元，取得了显著的安全、经济效益。

参考文献

[1][2][3][4][5]

李快社.煤矿供电远程监测监控系统设计及应用[J].内蒙古煤炭经济，2016（10）：27；50.

张凯.煤矿供电远程监测监控系统设计及应用[J].煤矿机械，2012（10）：171-173.

庞伟栋.供电远程监控系统在煤矿井下的应用[J].工矿自动化，2007（3）：94-96.

张翠云.基于RS-485总线的煤矿井下供电远程监控系统[J].矿山机械，2007（5）：120-121.

王广.煤矿供电远程监测监控系统设计及应用[J].机电技术，2010（5）：76-79.

（编辑：赵琳琳）

ApplicationAnalysisofRemoteAutomaticMonitoringSystemfor

CoalMinePowerSupply

WangWenlong

（DatangTashanCoalMineCo.,Ltd.,DatongShanxi037003）

Abstract:Inordertoimprovethestabilityofminepowersupplysystem,realizetheremotemonitoringofpowersupplyincoalmine,andavoidtheinstabilityofpowersupplysystem,themechanicalandelectricalteamofTashanCoalMinehasspeciallydesignedasetofremoteautomaticmonitoringsystemforpowersupplythroughtechnicalresearch,whichhasbeenfoundthroughpracticalapplication.Afteradoptingthissystem,theminepowersupplyhasbeenguaranteedstably,theaccidentrateofminepowersupplyhasbeenreduced,andremarkableresultshavebeenachieved.Keywords:mine;powersupply;remotemonitoring;applicationanalysis