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KJ644煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng),

一,、系統(tǒng)簡介

煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)適用于煤礦井下或地面嚴酷環(huán)境,，對煤礦供電系統(tǒng)進行實時監(jiān)控。以減少無計劃停電,、停風,，有效地遏制瓦斯積聚現(xiàn)象,，確保煤礦安全生產(chǎn)。可用于對煤礦35kV,、6kV,、3.5kV、0.6kV等供電系統(tǒng),、變電所及直流供電系統(tǒng)的實時監(jiān)測及控制,。監(jiān)測主要的參數(shù)有：電壓、電流,、有功功率,、無功功率、功率因素等,，與智能微機綜合保護配合完成遙測,、遙信、遙控等功能,。系統(tǒng)具有實時性好,，可靠性高，使用方便,，組合靈活等特點,。適用于各類大中小型各類礦井使用。

二,、系統(tǒng)組成

煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)是由四部分組成：地面監(jiān)控設備,、傳輸信道,、井下監(jiān)控設備,、供電開關柜及微機綜合保護器。 系統(tǒng)組成框圖如下：

地面監(jiān)控設備：

監(jiān)控計算機安裝Windows操作系統(tǒng)和煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)軟件,，預先對地面及井下變電站進行配置生成,；監(jiān)控主機通過網(wǎng)絡向安裝在各個變電站的通訊計算機發(fā)送配置、巡檢,、控制等命令,，以完成系統(tǒng)的遙測、遙信,、遙控及遙調(diào)等功能,，同時監(jiān)控主機對開關柜的遙測、遙信數(shù)據(jù),、控制結(jié)果,、同時完成數(shù)據(jù)的更新處理、存貯,、報表打印等功能,。配備備用機,，可實現(xiàn)系統(tǒng)的雙機熱備功能。通過OPC,、FTP等接口,，將監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)在局域網(wǎng)上傳輸?shù)狡渌块T，以共享監(jiān)測數(shù)據(jù),。

傳輸信道：

監(jiān)控主機至井下通訊計算機的傳輸信道基于千兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)平臺,，地面利用單模普通光纜，井下采用單模礦用阻燃光纜,。通訊計算機與環(huán)網(wǎng)平臺間傳輸介質(zhì)采用光纜或阻燃信號電纜（帶雙絞功能）進行傳輸,。通訊計算機至井下開關柜連接采用礦用阻燃信號電纜進行傳輸，可支持RS485/CAN等總線,；RJ45電口或光口支持QoS,，基于端口的VLAN設置、SNMP V1 / V2c / V3,、RMON

井下監(jiān)控設備

通訊計算機內(nèi)置嵌入式工業(yè)控制一體機,，寬電壓范圍供電、低功耗,、易于集成,、易于維護、支持寬溫,；設備殼體采用特殊結(jié)構,，保證其散熱性能；嵌入式組態(tài)軟件設計,、工業(yè)歷史庫引擎,、面向?qū)ο蟮哪_本引擎，保證輸入,、輸出接口間的數(shù)據(jù)穩(wěn)定,、可靠； 

供電開關柜及微機綜合保護器

在地面變電所,、中央變電所及通風性能較好的區(qū)域,，有選用礦用一般型電力開關柜，其內(nèi)部有微機綜合保護器的可直接通過通訊電纜,，以總線方式連接至通訊計算機,；在掘進工作面、采區(qū)變電所,，通常選用高壓永磁或低壓饋電真空開關,，其內(nèi)部有微機綜合保護器的可直接通過通訊電纜，以總線方式連接至通訊計算機,；對于沒有微機綜合保護器的開關,，可通過KJ37-F型電力監(jiān)測分站,，測量其二次互感后的電壓、電流信號,，由KJ37-F型電力監(jiān)測分站將遙信信息傳至通訊計算機,；

三、系統(tǒng)特點

產(chǎn)品均為工業(yè)級設計,，并通過濕熱,、振動、沖擊,、碰撞試驗,，安全性和可靠性具有權威機構認證。

工業(yè)化組態(tài)軟件,，可由用戶隨時在線設計,、編輯、修改電力系統(tǒng)界面,；有遠程服務軟件,，可通過網(wǎng)絡遠程服務，及時為用戶升級,、修改,、編輯系統(tǒng)軟件；幫助用戶充分發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)的管理作用,，創(chuàng)造經(jīng)濟,、安全效益。

精確的過流值和時間保護,、失壓延時保護功能與操作專用后備電源配合,，能有效解決威脅煤礦供電安全的過流、接地,、電壓波動造成的越級跳閘,。

實現(xiàn)系統(tǒng)的遙控、遙信,、遙測、實時監(jiān)測,、故障錄波及分析,、確定故障位置、綜合管理,、顯示,、打印等功能；

統(tǒng)應能夠與開關綜合保護器保護配合,，完成綜合保護器的各項保護功能,，保證系統(tǒng)不出現(xiàn)保護越級跳閘,、不出現(xiàn)因電壓閃動而引起的全所失壓跳閘現(xiàn)象，并具有過載,、短路,、斷相、漏電,、絕緣監(jiān)視等綜合保護功能,。

實現(xiàn)全礦供電系統(tǒng)電力參數(shù)在線監(jiān)測、運行記錄,、超限報警,。

實現(xiàn)各變電所主要供電線路的遠控操作、預置編組操作,。

實現(xiàn)電量遠程抄錄,、峰谷分時計量、電量分類統(tǒng)計分析及電量自動化考核,。

實現(xiàn)全礦供電系統(tǒng)供電狀態(tài)和數(shù)據(jù),、曲線實時模擬顯示。

實現(xiàn)對全礦重要設備電力運行參數(shù)實時在線監(jiān)測,。

實現(xiàn)電力監(jiān)測數(shù)據(jù)全礦局域網(wǎng)授權用戶共享,。

多種電壓等級的監(jiān)控裝置：從127V～35kV的地面、井下,、本安,、隔爆等多種電壓等級和防爆類型，有監(jiān)測,、監(jiān)測＋控制,、監(jiān)測＋控制＋保護等不同功能，能應用于井上下各種新老型號電氣設備的全面監(jiān)控,滿足煤礦不同設備的監(jiān)控需求,。

四,、系統(tǒng)功能

系統(tǒng)生成及實時修改功能：能對系統(tǒng)所測控設備的名稱、安裝地點,、測點性質(zhì),、圖形畫面、數(shù)據(jù)報表等參數(shù)進行定義及實時修改,。

遙測功能：綜合保護器采集各電路實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵ㄓ嵎终?；通訊分站儲存、打包后傳送到井上計算機進行處理,、儲存,、顯示。

遙信功能：綜合保護器采集各開關的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)經(jīng)通訊分站傳輸?shù)骄嫌嬎銠C進行處理,、儲存,、顯示、報警,。

遙控功能：在井上計算機上進行電力系統(tǒng)任何一個開關,、磁力啟動器的停/送電操作。

遙調(diào)功能：在井上計算機上進行電力系統(tǒng)任何一個開關,、磁力啟動器定值整定,、查詢、修改,、儲存,。

顯示功能：以表格、曲線,、直方圖,、模擬圖、聲光報警形式顯示電力系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù),、歷史數(shù)據(jù),、運行狀態(tài)、報警狀態(tài),。

故障錄波功能：當電路發(fā)生故障時,，記錄故障電故發(fā)生故障時間、故障瞬間電流值和故障前10個周波,、故障后20個周波的波形故障分析用,。

打印功能：系統(tǒng)自動生成實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù),、用電量報表,；按操作指令打印各種報表、圖形,、曲線,。

歷史數(shù)據(jù)存儲功能：系統(tǒng)所接綜合保護器監(jiān)測數(shù)據(jù)每15秒存盤一次，以**值,、平均值和*小值形成歷史曲線,。所有數(shù)據(jù)可存儲一年。

自診斷功能：系統(tǒng)具備自診斷功能,，及時發(fā)現(xiàn)分站,、綜合保護器故障，并予以報警,。

網(wǎng)絡接口功能：系統(tǒng)具備接入遠程終端和圖形工作站的能力，可以直接接入礦局域網(wǎng)，具備向上一級網(wǎng)絡傳送數(shù)據(jù)的能力,。

軟件接口：系統(tǒng)具有標準OPC軟件接口,，可以與其它礦用系統(tǒng)實現(xiàn)無縫鏈接，從而實現(xiàn)全礦井的管控一體化,。

五,、主要技術參數(shù)

系統(tǒng)容量：16臺通訊計算機，**可擴展至128臺,；

通訊計算機機容量：32臺綜合保護器,；

**巡檢周期：不大于16s；

控制執(zhí)行時間：不大于2s,；

畫面響應時間：調(diào)出整幅畫面85%的響應時間不大于2s,，其余畫面調(diào)出時間不大于5s；

誤碼率：誤碼率不大于10^-8,；

計算機與通訊計算機間通訊

TCP/IP以太網(wǎng)電口或光口,；

傳輸速率：10/100Mbps，

傳輸距離：以太網(wǎng)電口100m,；以太網(wǎng)光口10km,；

通訊計算機與綜合保護器間通訊

RS485或CAN總線（主從式、半雙工,、雙極性兩芯電纜傳輸）,；

傳輸速率：9600bps或19200bps；

傳輸距離：1200m或500m,；

地面設備電源

額定電壓：AC200V,，

波動范圍：額定值允許偏差-10%～+10%；

配UPS電源,，停電時可工作2小時以上,；

井下設備電源

額定電壓：AC127V/AC220V/AC380V/AC660V；

波動范圍：75%～150%,；

配備后備電源時,，停電可工作2小時以上；

環(huán)網(wǎng)交換機

防爆型式：礦用隔爆兼本質(zhì)安全型 “Exd[ib] I”

額定供電：AC660V/380V/220V/127V 輸入,；

電源波動：額定值75%～150%,；

后備電源功能

1) 交流供電停止時，蓄電池組供電時間 ≥ 2 h,；

2) 充電時間：≤ 24 h,；

3) 充電方式：恒流充電后轉(zhuǎn)浮充；

4) 電池型號規(guī)格及數(shù)量：GB1270-12V/7.0 Ah,，2節(jié),。

接口數(shù)量

1） 2個冗余千兆以太網(wǎng)光口（G1,、G2）：與其它環(huán)形網(wǎng)絡通訊接口連接，組成冗余千兆環(huán)形以太網(wǎng),；

2)  1個百兆光口,；（為選配模塊）

3)  1#-3#口為本安以太網(wǎng)口；

4)  4#,、5#口可靈活配置為本安以太網(wǎng)口或者本安RS485口,。

傳輸介質(zhì)及距離

1) 本環(huán)形網(wǎng)絡通訊接口與其它環(huán)形網(wǎng)絡通訊接口的通訊介質(zhì)采用光纜，波長1310nm,，速率：1Gbps 上下行,。單模：發(fā)射光功率≥ -10 dBm，接收靈敏度：≤-35 dBm,；（通訊光纜的衰減≤ 0.4 dBm/ km,，傳輸距離≤ 10 km）；

2) 百兆光口與其它設備的通訊采用光纜,，波長1310nm,，速率：100Mbps 上下行；單模：發(fā)射光功率≥ -5 dBm,，接收靈敏度：≤-35 dBm,；（通訊光纜的衰減≤ 0.4 dBm/ km，傳輸距離≤ 20 km）,；

3) 以太網(wǎng)通訊介質(zhì)采用礦用雙絞電纜,，速率為10/100 Mbps自適應，傳輸距離≤ 100 m,；

4) RS485信號傳輸采用MHY32煤礦用阻燃聚氯乙烯護套信號電纜（線徑截面不小于1.5mm2,，分布電阻≤12.1Ω/km，分布電容≤0.06μF/km,，分布電感≤0.8mH/km）,，速率為1200bps，傳輸距離≤ 10 km,。支持環(huán)網(wǎng)冗余功能,，恢復時間 < 20ms ；

提供網(wǎng)絡設備狀態(tài)信息

1) 網(wǎng)絡通訊建立時,，自動發(fā)送電子郵件到指定的計算機,；

2) 發(fā)生異常事件時，自動發(fā)送電子郵件到指定的計算機報警,。

具備以太網(wǎng)管理功能

1) 發(fā)送Ping命令確定網(wǎng)絡的連通性,；

2) 鎖定特定的端口，僅允許授權MAC地址訪問,；

3) 可以設置鏡像端口,，方便在線調(diào)試和對數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控,。

具備串口設備（RS485）聯(lián)網(wǎng)功能；

具備后備電源功能,，當輸入交流電停電時,，設備自動切換到電池供電狀態(tài),。

隔爆兼本安通訊計算機

防爆型式：礦用隔爆兼本質(zhì)安全型 “Exd[ib] I”

額定供電：AC660V/380V/220V/127V 輸入,；

電源波動：額定值75%～150%；

上行端口

1）端口數(shù)量：1個,； 

2）通訊端口：以太網(wǎng)TCP/IP,；

3）通訊規(guī)約：基于TCP/IP之上的IEC 870-5-103規(guī)約；

4）通訊速率：10/100Mbps自適應,；

5）傳輸介質(zhì)：礦用通訊信號電纜或光纖,；

6) 傳輸距離：通訊電纜100m、光纖10km以上,；

下行端口

1) 端口數(shù)量：4個,；

2）端口總線：RS232/485或CAN可選；

3）端口工作方式：4端口間獨立并能同時工作,；

4）端口帶載能力：16點/端口,；

5）通訊規(guī)約：Modbus或根據(jù)客戶需求定制；（現(xiàn)場多個廠家綜保）

6）通訊速率：1200/2400/4800/9600/19200bps可選,；

7）傳輸介質(zhì)：礦用信號電纜,；

8）傳輸距離：9600bps/1.2km；