基于嵌入式技术的煤矿井下变电所计量监测管理系统设计.pdfVIP

l68 互堪蒺科技 2014年第1期 基于嵌入式技术的煤矿井下变电所计量监测 管理系统设计 李子华 ，姚福强。 (1．兖州煤业股份有限公司济宁二号煤矿，山东 济宁 272072 2．山东科技大学济南校区电气信息系，山东 济南 250031) 摘 要 针对煤矿井下供电系统电量计量统计手段落后问题，本文设计了基于嵌入式工控机和组态软件的煤矿井下变电所计 量监测管理 系统。系统采用工业 以太网和现场总线相结合的网络结构，由地面计量监测主站、井下变电所计量监测分站和计 量监测终端组成，系统采用主站多机备用、工业以太环形网络、嵌入式触模屏工控机和嵌入式组态软件等技术来提高工作可靠 性和易用性 。 关键词 供 电计量 工业以太网 嵌入式触摸屏工控机 嵌入式组态软件 中图分类号 TD672 文献标识码 B doi：10．3969／j．issn．1005～2801．2014．01．8l 济宁二号煤矿是兖矿集 团的主要生产矿井 ，其 (4)峰、谷、平时段设置：根据本地用电计量计费 供电系统包含 1个地面 110kV变电站 、1个井下中央 统计要求，设置相应的用电峰、谷、平时段并进行相 变电所、5个采区变电所和多个临时配电点。整个供 关时段用电量的存储、统计。 电系统的电量计量手段不够健全，煤矿电量统计和 (5)报表统计功能：根据企业生产需要，设计各种 分析管理全靠人工输入和计算 ，手段滞后和繁琐 ，很 统计策略，提供不同要求的用电量统计报表和分析。 难为煤矿管理人员提供精确、详细的各生产单位 的 (6)能耗分析及编制 、调整月、季和年度能耗计 用电情况统计，难 以实现用电的精细化管理。为了 划，制定煤矿能耗平衡表。 实现对煤矿井下各变 电所电量参数的远程实时监 (7)完善的软硬件扩展能力 ：当井下变电所数量 测、全矿主要设备和生产单位用 电量数据远程集 中 调整或变电所 内部开关线路调整后，通过调整相关 抄表和 自动统计，便于管理人员及时掌握煤矿的用 的通信接口和软件功能模块，即可实现监视系统容 电消耗情况，本文设计了一套基于嵌入式计算机和 量的调整。 通用工业监控组态软件的煤矿井下变电所远程计量 (8)能够向供电监控系统转变 ：当供电线路的微 监测管理系统。 机综保设备具有通信功能后，系统具有丰富的通信 扩展接 口，将微机综保设备接入系统，通过调整软件 1 计量监测管理系统的整体设计 功能模块，实现线路的 “四遥”功能，使系统向供电自 1．1 系统功能 动监控系统转变。 (1)供电参数采集：能够准确采集变电所各条供 1．2 计量监测管理系统的网络结构 电线路的实时三相电压、三相 电流、分相有功功率、 本系统网络结构采用工业以太网和现场总线相 无功功率、功率因数和总用电量等电参数。 结合的的组合模式 ，主要由地面计量监测管理主站、 (2)供电参数集中显示、存储和查询：各供电线路 工业以太环 网、各井下变电所计量监测分站和各供 工作参数的变电所本地和地面监视中心集中监视。 电线路的计量监测终端四部分组成，如图1所示。 (3)越限报警：当监测的运行参数超过设定的限 1．2．1 地面计量监测管理主站 值，提供