浅议矿山供电的数字化监控

王亮

【摘 要】数字化供电技术将是未来供电技术的发展方向，更是矿山供电系统的发展方向，本文以某矿井供电管理中的数字化监控技术实际应用情况为例，简要说明该技术的运行管理模式。

【关键词】矿山供电；数字化；监控

0 前言

作为一种广为接受的技术体系，“数字化供电系统”的内涵包括：数字化电网、信息化管理和企业应用集成。从本质上说，“数字化供电系统”是企业适应内外部变化，提升管理能力、提高服务水平、增强核心竞争力的一种技术手段。它不是一个刚性的系统，而是有生命力的系统工程。随着IT技术的发展，数据传输技术、数据转换技术、接口整合技术、商业流程支持技术在电力企业信息化建设中得到了深入的应用，“数字化供电系统”的技术实现体系正在逐步完善中。下面本文将结合某矿井供电管理中的数字化监控技术实际应用情况，简要说明该技术的运行管理模式。

1 数字化技术应用的基础和技术条件

电力监控技术已经过了长期的积累。矿井坚强电网是分布式智能、宽带通信和自动控制技术的集成。DSP（数字信号处理）技术和嵌入式软件技术的发展，为开发高端智能终端设备提供了物质基础；宽带的工业以太网技术已普遍应用于工业控制领域；自动控制技术在电力系统的应用已十分成熟。应用于数字化变电站的相关技术和标准已逐步实用化作为实现数字化变电站的重要基础设备，如互感器、开关等智能一次设备，技术发展与数字化变电站基本同步。截止2002年，应用于数字化变电站的电子式互感器标准IEC60044-7、IEC60044-8颁布。2008年，国内颁布了国家标准。应用于数字化变电站的智能开关，其规范性技术文件正在制定中。良好的技术和物资条件，为矿井数字化电网的研究和应用打下了良好的理论和实践基础。运用智能化、数字化、自动化技术，建成一个国际先进、国内领先的矿井数字化电网，提高矿井电网的可靠性和运行效率。构建地面和井下电网统一的集成监控环境，逐步将矿井电网的智能终端设备接入监控系统，实现矿井电网统一监控和调度，提高矿井电网的智能化、数字化和自动化技术水平，提高矿井电网自动化水平、运行效率和经济效益，为矿井电网的安全运行提供决策支持。

2 工程概况

某矿井供电系统由2条来自不同电厂的线路组成，变压器容量50000kVA。整个矿井供电系统按“无人值班、少人值守”的原则进行设计。

3 数字化监控技术

3.1 功能要求

网络是数字化监控技术的实现基础，采用数字化监控技术的目标是为了保证矿井供电能在安全、经济的状态下运行。数字化监控技术通过融合控制、信息与仿真三大技术来实现对矿井供电系统的运行控制和管理。

矿井供电系统的数字化监控技术一般要求具备以下功能：监控运行，网络资源共享，电力调度管理，生产运行管理，公文流转。

3.2 实现过程

数字化监控技术的实现过程是：通过计算机网络将数字化监控信息传送到网络上，并将其与已有的信息融为整体，从而实现在每一台多媒体计算机上对监控信息进行管理和调用，提高供电系统的管理效率。

4 数字化监控技术的应用

该矿井供电管理采用的数字化监控系统是目前最为常用的MIS管理信息系统，该系统是由人、计算机及其外围设备三方组成的一个，能够对信息进行收集、存贮、加工、传递、维护和使用的系统。其中人与计算机组成的供电中央控制中心是负责对收集到的信息进行显示、加工及传递，并给使用者作出相应的反馈。而监控系统外围设备主要负责对供电系统的开停机流程控制及站内辅助系统的控制及相应数据的采集。

4.1 数字化监控系统的建设目标、范围及功能

4.1.1 数字化监控系统的建设目标

建立具有安全性、可靠性、开放性的信息化平台，实现各部门对供电监测实时信息与数据的高度共享；给决策层提供有效地参考信息。

4.1.2 数字化监控系统的组成

该数字化监控系统的组成主要包括：软件开发体系；网络平台体系（包括主机系统、系统软件、网络设备）；布线系统；安全体系；培训用户体系。

4.2 数字化监控系统的建设框架设计

管理是矿井供电实现数字化监控技术的核心部分，具体包括系统的运行管理，设备管理，安全管理，生产技术管理、项目管理、人力资源管理。数字化监控系统使得管理具有一个健全、完善的信息资源管理系统，并保证信息采集渠道具有集中性、可靠性、稳定性，同时使得资源具有唯一性、及时性，从而有效的提高矿井的供电管理效率。

对矿井而言，数字化监控技术可以将采集的数据广泛的应用于计算机的监控系统，各管理部门均可通过数字化监控技术实时地了解通风、排水、采掘等设备的实际运行情况，同时实现管理者对矿井的安全生产更为全面、及时、准确的认知。数字化监控系统能够对矿井供电过程中的设备运行进行全过程的控制与跟踪，了解掌握机械设备的运行状况及健康状况，一旦设备出现事故，可为设备的检修提供依据及参考，从而降低检修成本，节省处理故障时间，避免了影响整个供电系统的正常运行和造成的较为严重的经济损失。

4.3 数字化监控系统运作的硬件设施保障

数字化控制系统的硬件设施主要有数据库服务器、电源、网络等。其中数据库服务器是该系统的核心，数据库是系统的运作载体和核心，不间断的电源是上述设备保持良好运转状态的前提，网络是整个系统有效、高速运行的基础及保障，四者缺一不可，相互协调，共同运行。

4.3.1 数据库服务器

数据库服务器是通过在局域网中的一台（多台）计算机运行数据库管理系统软件而构建成的服务器，它可以为为用户提供各种服务（包括数据的更新、查询、索引、事务管理、查询优化、高速缓存等）。

矿井供电管理系统对于数据库服务器的要求一般是该数据库服务器具备高效地运行性能、扩展性能，且具有较高的稳定性。同时要求该服务器具有良好的处理能力，在系统运行管理过程中实现对数据信息的快速查询过程，且数据库服务器还可根据实际管理人员的需求进行有效地查询，然后将结果反馈给管理人员。该供电控制中心选用的数据库服务器为：微软SQL，它是一个数据库管理操作系统，它具备对信息数据地搜索工作、查询工作、报告工作等的功能，并在不占用数据存储位置地前提下，将数据存储在各种设备上。

4.3.2 电源

控制中心的电源系统在采用了双回路交流的供电方式的前提下，实现电源自动切换。并且由一个不间断电源UPS为服务器直接供电，当电压过高或过低时，UPS都能保证服务器在不受干扰的状态下实现设备地高效运转，在断电后仍能正常运行一段时间。

4.3.3 网络

网络是数字化监控技术在矿井供电管理中得以应用实施的基础，网络的稳定性、高效性直接影响该系统的运作。该系统的局域网采用快速以太网（Ethernet），利用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测技术）技术，并以速率为10Mb/S在在各类型电缆上高速运行，从而满足了全矿井供电部门及个人对网络的需求，实现了工作人员对资源的快捷共享。

5 结束语

矿井供电系统数字化监控技术的应用使得该矿在供电管理模式上走向了信息现代化，信息资源管理和组织的技术上突破了传统的管理模式，将一些核心的信息收集加以分析，为决策层做出正确、合理的决策提供了重要的参考依据，使得矿井供电管理效率得到大幅度提高。

数字化供电技术将是未来供电技术的发展方向，更是矿山供电系统的发展方向。虽然目前我国数字化矿山建设已经取得了一些阶段性成果，但是我们还应该清楚地看到，跟发达国家相比，仍然有很大的差距，我国的矿山数字化供电系统建设还面临着诸多困难，依然任重而道远，需要每一个矿山供电工作者为此努力奋斗！

【参考文献】

[1]张俊蔚.供电管理计算机监控自动化系统的开发与应用[J].甘肃水利水电技术，2008，44（1）.

[2]周胜，赵凯.电机系统节能实用指南[M].机械工业出版社，2009.

[3]电工进网作业许可续期注册培训教材[M].社会科学文献出版社，2009.

[责任编辑：曹明明]