一种煤矿井下电力监控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种煤矿井下电力监控系统，包括地面中心站和井下监控设备，地面中心站包括计算机、UPS电源(1)、电源避雷器(2)、地面环网交换机(3)和打印机(4)，电源避雷器(2)连接UPS电源(1)，计算机、地面环网交换机(3)、打印机(4)均由UPS电源(1)供电，计算机连接地面环网交换机(3)，井下监控设备包括矿用隔爆兼本安型电力传输分站(5)、开关设备(6)、矿用隔爆兼本安型防越级跳闸闭锁控制器(7)和矿用隔爆兼本安型安全隔离器(8)；本实用新型专利技术同现有技术相比，能够提高煤矿井下设备的利用效率，实时对电气设备运行工况监测，可就地和远程控制电气设备启停，易于操作和设置，安全性和可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】本技术涉及煤矿监控系统
，具体地说是一种煤矿井下电力监控系统。近年来，随着煤矿事业的发展，现代化矿井建设已成为未来煤矿建设的必然趋势，尤其是煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸的危险场所，煤矿井下供电的监控在矿井生产中有着重要意义。为了进一步加快煤矿自动化、机械化、数字化、信息化与节能化发展的步伐，特别是防止事故扩大和缩短停电时间，合理调配电力，提高电网运行质量减轻电费支出，实现变电所的无人值守。所以，若能提供一种安全性和可靠性较高的煤矿井下供电监控系统，以适应上述特殊环境，将具有非常重要的意义。本技术的目的就是要解决上述的不足而提供一种煤矿井下电力监控系统，能够提高煤矿井下设备的利用效率，实时对电气设备运行工况监测，而且可就地和远程控制电气设备启停，易于操作和设置，安全性和可靠性高。为实现上述目的设计一种煤矿井下电力监控系统，包括地面中心站和井下监控设备，地面中心站包括计算机、UPS电源1、电源避雷器2、地面环网交换机3和打印机4，所述电源避雷器2的一端连接外部电源，所述电源避雷器2的另一端连接UPS电源1，所述计算机、地面环网交换机3、打印机4均由UPS电源I供电，所述打印机4与计算机相连，所述计算机连接地面环网交换机3，所述井下监控设备包括矿用隔爆兼本安型电力传输分站5、开关设备6、矿用隔爆兼本安型防越级跳闸闭锁控制器7和矿用隔爆兼本安型安全隔离器8，所述矿用隔爆兼本安型电力传输分站5、开关设备6、矿用隔爆兼本安型防越级跳闸闭锁控制器7、矿用隔爆兼本安型安全隔离器8分别通信连接地面环网交换机3。所述地面中心站的计算机包括主工控机9和备用工控机10，所述主工控机9、备用工控机10相互冗余并分别以以太网的方式连接地面环网交换机3。所述矿用隔爆兼本质安全型电力传输分站内置有语音处理模块11、视频处理模块12、本安型千兆光纤环网太网交换机13、本安型通讯管理机14以及带有镍氢电池组的电源管理系统15。所述矿用隔爆兼本安型电力传输分站5的前端面板上设有观察窗以及上、下、左、右、取消、确定按扭。所述矿用隔爆兼本安型电力传输分站5外形为矩形，所述矿用隔爆兼本安型电力传输分站5由电气隔爆腔体以及本安腔体构成。本技术同现有技术相比，具有如下优点:(I)采用稳定性高、性能高的工控机，且在工控机上运行稳定的监控软件，友好的用户界面，易于用户的操作和设置；(2)矿用隔爆兼本质安全型电力传输分站，用Linux专业开发的操作系统，严格按照工业标准设计的真彩显示屏，通过串口通信连接，使得人机界面更为友好，易于操作和设置，软、硬件的升级和维护尤其便捷；(3)具备防越级跳闸功能；(4)具备语音通话功能；(5)可就地接入视频摄像仪，通过分站自带的千兆光纤交换上传到地面的监控系统。提高了井下网络的集成度；(6)采用国际先进的半导体全屏蔽隔离技术；(7)具有标准的RS485、以太网通信端口，可直接构成系统，进行远程信息交换和控制；(8)镍氢电池管理系统可以在外部供电失败以后，电池组自动投入，以保证负载的不间断供电。图1是本技术的结构示意图；图中:1、UPS电源2、电源避雷器3、地面环网交换机4、打印机5、矿用隔爆兼本安型电力传输分站6、开关设备7、矿用隔爆兼本安型防越级跳闸闭锁控制器8、矿用隔爆兼本安型安全隔离器9、主工控机10、备用工控机11、语音处理模块12、视频处理模块13、本安型千兆光纤环网太网交换机14、本安型通讯管理机15、电源管理系统。下面结合附图对本技术作以下进一步说明:如附图1所示，本技术包括:地面中心站和井下监控设备，地面中心站包括计算机、UPS电源1、电源避雷器2、地面环网交换机3和打印机4，电源避雷器2的一端连接外部电源，电源避雷器2的另一端连接UPS电源1，计算机、地面环网交换机3、打印机4均由UPS电源I供电，打印机4与计算机相连，计算机连接地面环网交换机3，井下监控设备包括矿用隔爆兼本安型电力传输分站5、开关设备6、矿用隔爆兼本安型防越级跳闸闭锁控制器7和矿用隔爆兼本安型安全隔离器8，矿用隔爆兼本安型电力传输分站5、开关设备6、矿用隔爆兼本安型防越级跳闸闭锁控制器7、矿用隔爆兼本安型安全隔离器8分别通信连接地面环网交换机3 ;其中，计算机包括主工控机9和备用工控机10，主工控机9、备用工控机10相互冗余并分别以以太网的方式连接地面环网交换机3 ;矿用隔爆兼本安型电力传输分站5外形为矩形，矿用隔爆兼本安型电力传输分站5由电气隔爆腔体以及本安腔体构成，该矿用隔爆兼本安型电力传输分站5的前端面板上设有观察窗以及上、下、左、右、取消、确定按扭，矿用隔爆兼本质安全型电力传输分站内置有语音处理模块11、视频处理模块12、本安型千兆光纤环网太网交换机13、本安型通讯管理机14以及带有镍氢电池组的电源管理系统15。本技术中，地面监控中心站有计算机、UPS电源、电源避雷器、KJJ12矿用本安型环网交换机和打印机，井下设备主要有开关设备、KJ736-F型矿用隔爆兼本质安全型电力传输分站、矿用阻燃通信光缆、矿用隔爆兼本安型防越级跳闸闭锁控制器、矿用隔爆兼本质安全型安全隔离器、矿用信号电缆、矿用阻燃通信光缆等组成。其中，地面中心站有两台工控机，且安装有相互冗余的监控系统，当主机的监控系统出现异常时，备机自动接替主机的工作，保证监控系统的正常运行，外部电源AC220V接入避雷器后接入UPS电源，给两台工控机、打印机、地面环网交换机提供电源，打印机连接到一台电脑上，两台工控机以以太网的方式连接到地面环网交换机。地面环网交换机的光纤端口通过光缆线连接到井下的矿用隔爆兼本安型电力监控分站的交换机光纤端口，矿用隔爆兼本安型电力监控分站外形为矩形，主要分为电气隔爆腔体和本安腔体，以光纤和千兆环网交换机和工控显示屏将网络内部的所有对象连接成闭环交换环网，工业以太网交换机与井下监控分站为环形网络结构，分站与开关(内置综合保护器)为RS485/232、can、光纤等总线方式连接。其中，矿用隔爆兼本安型防越级跳闸闭锁控制器采用了先进的DSP处理芯片、模块与开关连接采用了光纤通讯方式，提高了电气传输过程中的安全特性、利用千兆光纤通讯将闭锁信号上传到上一级。KJ736-F型矿用隔爆兼本质安全型电力传输分站的前端面板上设有观察窗，通过观察窗能够了解被监控设备的运行情况。前端面上设有“上、下、左、右、取消、确定”按扭，实现被监控设备的参数修改。KJ736-F型矿用隔爆兼本质安全型电力传输分站中安装有以本型千兆光纤环网太网交换机，用于实现与其它设备间的以太网通信。KJ736-F型矿用隔爆兼本质安全型电力传输分站中有本安型通讯管理机，用于实现与其它设备间的RS485通信。KJ736-F型矿用隔爆兼本质安全型电力传输分站中有语音处理模块，用于实现与中心站之间的话音通话。KJ736-F型矿用隔爆兼本质安全型电力传输分站中有视频处理模块，用于实现与中心站之间的视频通信。KJ736-F型矿用隔爆兼本质安全型电力传输分站中有带有镍氢电池组的电源管理系统，用于实现在交流断电后分站可以正常工作4小时以上。本技术的传输性能为:(I)上位机与分站传输，传输速率100Mbps的TCP/IP光信号传输；(2)分站与开关当前第1页本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿井下电力监控系统，包括地面中心站和井下监控设备，其特征在于：所述地面中心站包括计算机、UPS电源(1)、电源避雷器(2)、地面环网交换机(3)和打印机(4)，所述电源避雷器(2)的一端连接外部电源，所述电源避雷器(2)的另一端连接UPS电源(1)，所述计算机、地面环网交换机(3)、打印机(4)均由UPS电源(1)供电，所述打印机(4)与计算机相连，所述计算机连接地面环网交换机(3)，所述井下监控设备包括矿用隔爆兼本安型电力传输分站(5)、开关设备(6)、矿用隔爆兼本安型防越级跳闸闭锁控制器(7)和矿用隔爆兼本安型安全隔离器(8)，所述矿用隔爆兼本安型电力传输分站(5)、开关设备(6)、矿用隔爆兼本安型防越级跳闸闭锁控制器(7)、矿用隔爆兼本安型安全隔离器(8)分别通信连接地面环网交换机(3)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶忠松，储成俊，马海刚，伍森，叶春晓，
申请(专利权)人：电光防爆科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31