远程智能I/O模块在井下无人值守变电所的应用

国内已建煤矿井下变电所低压配电系统一般未采用智能化设备,无法采集配电柜内断路器分合闸状态信号,不能实现远程控制的分、合闸操作。通过对李家塔煤矿井下中央变电所现有低压配电系统进行改造,增加断路器电动操作机构,并采用远程智能I/O模块实现电量信号的远程采集及断路器的远程操作,矿用隔爆兼本安型电力监控分站RS485总线连接高压配电柜内微机综合保护装置、低压系统内多功能智能仪表及远程智能I/O模块等,实现井下中央变电所的无人值守。改造方案系统简单,改造工程量小,造价低,周期短,效果好,特别适用于对井下变电所老旧系统的改造,可为类似条件的矿井进行井下无人值守变电所改造提供借鉴。     

煤矿井下转载机监测终端的研制

研制了转载机监测与控制终端。在处理器STM32WB55CCU6的基础上设计终端的射频信号检测电路、ENC28J60以太网数据传输电路、RS-485总线通信电路等;在煤矿井下传感器网络与u COS系统的基础上,设计终端系统软件。试验结果表明,2个节点间的距离在70 m之内,可保证数据的完整与安全传输;远程监测端的响应时间小于5 s。     

煤矿井下通风智能管控系统设计与试验

针对煤矿井下通风管控系统存在的网络结构不合理、风速检测不准确、动态调节能力差、环境监测参数不完善等问题,设计煤矿井下通风智能管控系统,包括以TMS320F2812芯片为核心的通风智能管控系统硬件、软件方案,由芯片实时采集巷道环境参数并控制变频器输出,达到动态调节风机转速的目的;由TCP/IP通讯、CAN总线通信技术组建通风系统数据传输网络,通过地面调度室实现对井下通风系统的远程监控;最后完成试验分析。试验分析结果表明,该通风智能管控系统满足设计要求,提升了煤矿井下通风管控系统的智能化水平,保障了煤矿井下安全、高效生产。     

基于PLC煤矿井下变电所自动监控系统

本文详细介绍了一种煤矿井下变电所的自动监控系统。该系统利用西门子S7-300型PLC作为井下集中控制站,可以处理多种电力系统远动规约,还可与多种智能电子设备进行通信,实现煤矿井下变电所的自动监控。     

煤矿瓦斯地质预警评级系统

为了提高煤矿井下瓦斯地质预警能力,通过专业的评级报表以标准化、制度化的方式对煤矿5大部门采集的数据进行分析;以瓦斯地质预警评级系统为中心,通过多部门联动,及时上传、汇报、分析数据;以报表的形式对井下环境进行评级、预警,通过多样式的传输方式,实现可多终端方式实时查看评级报表,瓦斯地质预警评级系统还可以与多种系统相结合形成智能预警控制系统,为煤矿井下安全提供重要依据。     

红柳林煤矿智能化无人值守系统的设计及应用

为了充分满足工业化和信息化新技术建设新型现代化数字矿山的要求,对红柳林煤矿固定岗位有人值守进行了设计改造,涉及了红柳林煤矿井下中央变电所、南一盘区2号变电所、井下主排水泵房、压风机房2台螺杆式空气压风机等多处无人值守有人巡视设计改造,实现了固定岗位无人值守有人巡视智能化管理和应用,各系统应用效果良好。     

煤矿井下变电所综合自动化系统的设计

分析了目前煤矿井下变电所的现状，在阐明煤矿井下变电所综合自动化系统必要性、重要性的基础上，设计了一套煤矿井下变电所综合自动化系统，实现了煤矿井下变电所的保护、测控一体化。     

Modbus-RTU协议在煤矿井下变电所监控系统中的应用

根据某煤矿的现场情况和对井下变电所的监控要求,分析了该变电所使用的DP400型智能综合保护器的Modbus-RTU协议以及该综合保护器在PLC控制器中的控制流程,设计了基于Modbus-RTU协议的井下变电所监控系统。该系统选用S7-300 PLC在Modbus-RTU协议下读取智能综合保护器数据,并通过工业以太网完成PLC与上位机的通信,实现井下变电所的远程监控。该系统经现场运行,情况良好,性能稳定,监控效率高。     

KJ137远程电网监测监控系统在煤矿的应用

随着信息技术、计算机技术、自动化技术和网络传输技术的飞速发展,我国煤矿矿井供电综合自动化远程电网监测监控系统有了很大的进步。KJ137煤矿远程电网监测监控系统作为先进成熟的技术,在漳村矿井已经得到成功的应用,在地面总调度中心通过以太网成功实现了对井下二水平中央变电所和22采区变电所的高压防爆开关集中控制。为实现智能化、信息化、数字化矿山奠定了基础。     

煤矿井下供电集中控制技术的应用

根据煤矿井下现有变电所设备,通过在井下增设信号采集单元,利用光纤传输到地面,经过计算机分析处理,实时显示,以达到集中监控目的。     

智能变电站技术在煤矿供电工程中的设计和应用

以国内煤矿智能变电站的发展趋势为背景，论述了智能变电站技术在煤矿供电工程中的设计和应用，提出了五彩湾一号煤矿110kV变电站的智能化设计方案和系统架构，分析了建设智能变电站需要的相关技术、设备选用情况。重点介绍了五彩湾一号煤矿110kV智能变电站“过程层”的相关技术和设计解决方案，概述变电站“三层两网”式通信网络结构，并对煤矿110kV智能变电站设计和应用中存在的问题进行归纳总结。     

矿井变电所机器人智能巡检系统设计

针对煤矿井下变电所设备运行状态的日常巡检、停送电安全技术措施落实以及视频监控全覆盖等问题,设计了一种直线轨道式巡检机器人系统与变电所设备实现通讯,建立智能巡检系统。重点介绍了矿井变电所机器人智能巡检系统的组成结构与巡检功能,论述了机器人系统巡检动作方式与智能巡检系统执行流程。实践表明：该智能巡检系统可以有效替代矿井变电所的人工巡检岗位,完成日常巡检任务,保障停送电安全技术措施的可靠落实,实现变电所视频的无盲区监控。机器人系统感知功能齐全,与变电所设备联动可靠,巡检运行状态平稳,解决了矿井变电所减员增效的关键技术问题。     

智能煤矿变电站实时监控系统研究

研究了煤矿井下采区变电站的实时监控整体结构,以及智能通信的接口结构,在此基础上,对系统软件的设计进行了相应的研究。设计的智能煤矿变电站实时监控系统是基于CAN总线技术的,该系统不但具有常规的检测功能,同时还有中文显示和控制功能,并支持数据存储,具有较高的智能水平。     

井下供电自动化系统数据通讯电路的设计

根据煤矿供电系统结构特点及功能要求,开发研制了由井下智能监控终端数据通讯电路及井上远控机站等部分组成的基于微机技术的井下供电自动化系统数据通讯电路。经试验表明,监控性能好,数据传送正确率高。     

异步测时矿井人员精确定位方法

现有矿井人员定位方法定位误差大,难以满足煤矿事故救援、运输和机电事故防治等需求。为提高矿井人员定位精度,提出了异步测时矿井人员精确定位方法:在井下巷道中间隔一定距离安装定位分站,保证相邻分站可相互无线通信,定位卡可与两个邻近分站同时进行通信。任一定位发起分站向通信范围内的定位卡和相邻分站发送测距信号,相邻分站收到测距信号后也向定位卡发送测距信号,定位卡分别向定位发起分站和相邻分站回复应答信号。定位发起分站收到定位卡回复的应答信号后,计算收发测距信号时间。相邻分站收到定位卡回复的应答信号后,计算收发测距信号时间,并将其发送给定位发起分站。定位发起分站根据本分站和相邻分站收发测距信号时间、本分站与相邻分站间距和信号传输速度,计算出定位卡距本分站和相邻分站距离。异步测时法测距仅与分站收发测距信号时间有关,与信号强度无关,定位精度不受信号发送功率、接收灵敏度和信号传输衰减影响。异步测时法与定位卡时钟无关,大大降低了定位卡复杂度和成本,同时也不需要定位分站之间同步,降低了定位分站复杂度和成本。仿真实验表明,在时钟频率偏移相同等实验条件下,TWR和SDS-TWR等其他矿井人员精确定位方法的定位误差是异步测时法定位误差2倍以上。     

煤矿提升机监测和故障诊断硬件系统设计研究

为了确保矿井提升机的运行正常及故障诊断的可靠、准确、及时,设计研究了煤矿提升机监测和故障诊断硬件系统,该硬件系统主要由计算机、信号调理电路、采集卡和传感器等设备组成;完成了信号调理电路设计和工控机的选择,构建硬件系统时,采用电场屏蔽和信号接地的抗干扰措施;对煤矿提升机故障诊断和监测系统进行了性能分析,研究得出,硬件系统的精确度小于2.06%,回程误差小于2.60%,非线性度小于2.99%,系统灵敏度为1.00。研究提高了煤矿提升机运行时的可靠安全性,促进了煤矿维修制度的完善。     

矿用流量监测系统可编程通信分站的设计研究

煤矿井下供水和压风管网系统是煤矿不可缺少的重要组成部分,矿用供水、压风流量计实现信息化的远程监测是大势所趋。目前流量远程监测技术存在接口少、环境适用性差、数据共享和兼容性水平已很难满足智慧矿山的要求。本次研究将设计一种新型的可编程通信分站,从电路设计到软件编程,都将围绕解决目前流量远程监测系统的核心问题而开展,使系统能够达到智慧矿山的数据要求。     

AP2B分站电源电路原理分析

分析了KJ4监控系统分站配套使用电源的电路组成、工作原理,该电路向分站提供1组12V电源,向各路传感器提供8路21V电源,向备用电池组提供1组34V充电电源,还设有两路近距离断电控制继电器和向分站传送交直流转换信号。     

井下无线瓦斯浓度传感器的设计

瓦斯灾害是制约煤矿安全生产的主要因素之一。本文基于无线网络技术,设计了一款井下无线瓦斯浓度传感器。设备具备智能传感器的特点,定时采集巷道中不同区域的瓦斯浓度信号,并自主分析处理,通过Mesh网络与井上主控机进行无线通信。     

煤矿安全监测监控系统双回路供电自动切换装置的研究

研究开发了应用于煤矿安全监测监控系统设备的双回路供电自动切换装置,实施双回路供电和使用自动切换装置,实现安全监控系统地面中心站、井下监测分站、井下光纤环网交换机及信号中继器等设备的不间断供电,解决了监控系统中的设备供电不稳定、不可靠问题。通过该装置的研发与应用,提出对煤矿安全监测监控系统国家相关标准中关于电源部分的条款进行修改建议。