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关于对矿井供电自动化的研究与应用

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  随着我国煤炭事业的发展,高产高效煤矿对生产过程监控、全矿井生产安全环境监测、生产过程信息综合利用等方面的网络化、自动化和智能化提出了更高的要求。利用先进的网络技术将计算机网络技术应用于井下与地面,建成一个矿井综合信息网络系统是实现全矿井生产各环节的过程控制自动化、生产综合调度指挥和业务运转网络化、行政办公无纸高效化的重要一环。从而对保证全矿井安全状况和生产过程进行实时监测、监视、控制和调度管理,使矿井高效集中生产,达到减员增效、降低成本,提高矿井整体生产水平。

  《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》要求,信息化矿井建设不仅需要建设企业管理信息系统,实现包括事务管理、经营管理、技术管理和能源管理等内容的矿井办公自动化。更需要配置自动化技术水平较高的全矿生产过程综合自动化控制系统,建立现代化的、覆盖矿井各生产系统的实时调度监控网络,实现煤炭生产采掘运的综合调度和生产过程自动化。

  高度重视机电运输科技工作,大搞技术创新,积极推广新技术、新工艺、新装备,从而使机电运输装备水平得到显著提高。本着“装备现代化、生产自动化、管理综合信息化”的建设思想指导下,提出依靠先进的管理理念、采用多种信息管理与自动化技术,建立全矿井监测、控制、管理一体化的、基于网络的综合自动化系统集成,以实现全矿井生产各环节的过程控制自动化、安全生产综合调度指挥。

  山东华泰矿业有限公司供电系统共有13个站,地面35KV降压站安装泰开ZCW10-40.5G新型组合电器,采用FBZ-3100综合自动化微机保护系统,地面6KV变配电所开关柜均安装鲁能智能LCS600系列微机保护测控装置,每个配电所均安装LCS698鲁能智能通讯管理机;井下6KV变配电所开关柜均安装南京茵泰莱PA150系列微机保护测控装置,每个配电所均安装南京茵泰莱通讯管理机具备了遥控、遥测、遥信、遥脉功能,同时实现供电系统图、电量、操作情况等数据信息上传。

  本工程在矿业调度中心建立调度自动化系统,将13个站所集中接入到调度中心,实现在调度中心对13个站所的数据采集,监视,控制,告警,报表等功能。

  供电自动化系统由协议传输转换装置、以太网交换机、校时装置、数据服务器、后台控制计算机、不间断电源、电力监控专业软件、通讯线缆等组成。

  通过矿井工业以太环网将井下和地面13个站联通,数据传输至数据采集服务器,数据采集服务器再将数据传输至后台控制计算机。

  系统选用可靠的控制原器件,拥有远端控制及就地控制两种控制方式,当集中控制柜与远端监控平台通讯中断时,自动转入就地控制方式。就地控制方式又可分为就地集中控制及就地手动控制。严格规范地按照规定的程序对进行自动启、停。全方位监控各环节,对系统出现的异常能够提前给出预警。

  采用了光纤环网通讯技术取代了原来的总线传输技术使得数据传输更加快捷、可靠。采用了组态软件控制技术取代了VC编程技术,不仅使可靠性大为提高而且使程序更加具有通用性,也使系统的二次开发及扩容变得更加规范、容易。系统遵循矿井综合监控系统标准子系统接口规范使得该系统可以非常容易地并入矿井综合监控系统中,与其它子系统实现数据的共享。

  系统是按照无人值守的原则进行设计,所以现场无需人员进行值守,这样就节省了大量的人力资源。供电自动化改造后,系统的改造具备国内先进技术水平,解决矿井人员青黄不接的现状,为企业的发展提供了参考数据。

  效益分析

  (1)投资效益

  节省传输通道(光纤、通讯设备等)的重复投资费用和维护费用;节省数据库、组态软件、软件开发等重复投资费用;搭建传输平台、数据平台和监控平台,一次投资,长期受益;

  (2)安全效益

  在地面集中监测监控,井下减员,减少井下人员伤亡的可能性;改善工作环境,提高安全系数,保障职工人身安全;避免了人工操作高、低压电气设备的安全隐患数据共享,报警联动,减少由于矿井灾难所造成的损失;保证了供电操作安全,减少人为供电事故的发生。

  (3)人员效益

  实现无人值守和定期巡检,有效降低人员成本;实现设备自动控制,减少工人劳动强度;减少岗位用工,提高全员效率;

  (4)生产效益

  减少人工操作失误,延长设备使用寿命;提高对设备的故障分析和判断能力,减少停机事故;

  实现供电自动化后,地面2个配电值班人员除留看家人员外可减少6名岗位人员,每人按年工资4万元计算,则每年可为企业节约24万元资金。

  (5)管理效益

  为矿井自动化系统提供一个高速、安全、可靠的管理平台;提高整体集成水平,发挥自动化系统的综合管理效益;实现煤矿管控一体化,提高煤矿的安全生产管理调度水平。

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