煤矿井下供电设备监测监控系统研究.pdfVIP

目 录 目 录 1 引言 1 1.1 问题的提出及课题的意义 1 1.2 国内外同类技术的发展概况 2 1.3 本文主要研究的内容 3 2 系统需求分析 5 2.1 地面监控主站功能 5 2.2 井下测控分站功能 5 2.3 保护器功能 6 2.4 其他功能 6 2.5 本章小结 7 3 系统总体设计 8 3.1 系统的设计思想 8 3.2 系统构成 8 3.3 主要特点 9 3.4 主要技术参数 10 3.5 本章小结 11 4.煤矿供电设备监控系统的实现 12 4.1 地面监控主站的设计及实现 12 4.1.1 主站系统的设计规划 12 4.1.2 主站系统的硬件构成 12 4.1.3 主站系统的软件设计 13 I 目 录 4.2 井下测控分站的设计及实现 17 4.2.1 井下测控分站介绍17 4.2.2 软件设计方案19 4.2.3 井下测控分站软件设计实现20 4.3 矿井微机保护器的设计及实现 25 4.3.1 矿井微机保护器概述25 4.3.2 井下危机保护器实现理论算法26 4.3.3 井下微机保护器软硬件设计的实现31 4.3.4 井下微机保护器报文编码44 4.3.5 井下微机保护器遥控器设计49 4.3.6 井下微机保护器现场试验测试51 致 谢 55 参考文献 56 附录 60 II 1 引言 1 引言 1.1 问题的提出及课题的意义 我国煤矿的自然条件复杂，灾害比较严重，特别是瓦斯灾害严重，中国煤矿一半以 上都是高瓦斯矿井，每年煤矿事故当中有 70%-80%是属于瓦斯事故，而这 70%-80%的瓦 斯事故中有很大一部分都是因电气设备故障造成的。从 70 年代后期至今，全国发生过 数十起瓦斯爆炸和瓦斯突出伤亡事故，经济损失惨重，并造成恶劣的社会影响，据不完 全统计，仅 2003 年瓦斯超限事故共 132 次，其中因井下供电系统及电气设备故障造成 瓦斯超限的就达 42 次，占全年瓦斯超限总数的32%。近几年来，因供电系统造成的重特 大恶性事故每年都有很多起,中小型事故更是屡见不鲜。 不可预测的井下供电系统的事故已经成为煤矿安全的重大隐患，供电系统存在的问 题，概括起来主要表现在以下几方面： （1）井下现有供电设备陈旧落后，经常出现无故障误跳电、有故障没发现、停电 后无法及时送电等现象，从而导致瓦斯超限，随时会引发恶性事故。据有关资料统计， 如果高突掘进工作面因供电问题停风 5～6 分钟，80%的停风巷道的瓦斯集聚都将达到爆 炸浓度，在现有供电条件下，恢复送风至少需要 10 分钟以上时间，这就等于点燃了事 故的导火线。 （2）供