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Vol． 32 ， No． 01 炭 技 术 2013 January， Coal Technology 檭檭檭檭殐 第 32 卷第 1 期 2013 年 1 期
煤
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煤矿电气
状态、 故障信息， 方便井上调度人员对井下情况及时 了解， 做出正确判断和反应， 对井下电气设备的开关 ［3 ］ 。 ， 进行分合闸操作 以实现远程控制 煤矿井下电力系统的供电对象包括煤矿的采 1． 2 井下监控单元 煤、 运输以及排水等生产环节， 而这些生产环节的工 井下监控单元主要由可编程 控 制 器 S7 － 200 作环境比较复杂， 一旦设备发生事故， 故障排查比较 CPU 226 、 RS485 通讯模块、 以太网模块 CP243 － 1 、 困难， 停送电周期较长， 严重影响煤矿采区的工作效 、 HMI 、 、 光纤模块 人机界面 变压器 本安电源、 开关电 率。因此， 煤矿电力系统的监控非常必要， 在井下电 。 源等构成 力监控系统设计中， 无论是监控中心对井下电气设 井下监控单元是地面集控站和矿井高压开关综 备电量信号的采集， 还是监控人员对井下各电气开 ， 合保护器之间的桥梁 主要作用是实现地面集控站 关的控制、 开关整定值的修改， 这些都离不开通信技 ， 与高压开关综合保护器之间的通讯 实现保护器的 ［1 ］ 术的支持， 通信系统设计具有重要意义 。 、 ， 数据上传 地面集控站的命令下达 同时现场工作人 本课题主要研究煤矿电力监控的通信系统， 实 员也可以通过人机界面了解当前井下各个电力设 现煤矿电力监控系统的遥信、 遥测、 遥控、 遥调“四 备、 线路的运行状态， 对高、 低压开关的开、 合闸进行 遥” 功能， 完成地面监控中心对井下高压开关的分 ［4 ］ 。 现场操作 闸、 合闸、 故障复位等操作， 提高煤矿供电系统的安 1． 3 通讯系统硬件设计 ［2 ］ 全性、 可靠性、 及时性 。 通讯系统的组成根据应用场所的不同分为两大 部分： ①井下监控单元与地面集控中心之间的以太 1 系统设计 网通讯装置； ② 井下监控单元与矿用高压配电装置 1． 1 地面集控中心 之间的 RS485 转换器。整个通讯系统设计如图 1 所 地面集控中心有地面监控计算机以及光端机组 示。 成， 光端机将各个井下监控单元获得的信号传递给 1． 3． 1 以太网通讯硬件配置 在监控主机的组态软件 Intouch 上 地面监控计算机， 以太网 通 讯 硬 件 配 置 主 要 包 括： 以 太 网 模 块 显示井下各个电气设备的电压、 电流、 功率因数等电 CP243 － 1 、 光纤模块、 地面光端机及光缆。 煤矿井 气参数值， 判断其是否发生漏电、 过流、 过压、 欠压、 下监控单元中 PLC 从高压开关综合保护器中获得 短路、 断相等故障， 实时反映出井下各个开关的运行 的各个电量参数信号， 通过 CP243 － 1 的 RJ45 接口
Research for Cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱmmunication of Power Monitoring System in Coal Mine
（ Electrical and Power Engineering College， Taiyuan University of Technology， Taiyuan 030024 ， China） Abstract： The coal mine power monitoring system can monitor the operatinal status of coal mine power system ， the system of communication is the mot important part of power monitoring system ， which can ensure the information tansmitted correctly and timely． It is designed that main controlling computer is used as communicated and controlled core，the underground monitoring stations is used as on － the － spot collecting controller，and the communication is based on Ethernet and RS485 ，this method of design realize remote data trasmission by fiber and information tansmission for equipmens． The experimental results demonstrate that the design， which could ensure realiable operation of the monitoring system ， could tansmit information stably， efficiently and correctly． Key Words： power monitoring system； free － port communication； ethernet； PLC
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收稿日期： 2012 － 01 － 17 ； 修订日期： 2012 － 11 － 06 作者简介： 王永红（ 1982 － ） ， 女， 山西运城人， 硕士研究生， 研究方向： 煤矿自动化。
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煤矿井下电力监控通信系统研究
王 永红 ， 靳宝全， 渠云田
（ 太原理工大学 电气与动力工程学院，太原 030024 ） 摘 要： 井下电力监控系统实时监控煤矿供电设备的运行状态， 其中电力监控的通信系统确保传递信息的实时性 及准确性， 是其最重要组成部分之一 。设计了以地面主控计算机为通信的控制中心， 井下监控单元为现场采集控 制器， 并分别基于以太网和 RS485 通讯， 实现了远程数据光纤通信及设备层信息传输 。 试验与现场研究结果表明 该通信方案能够稳定、 高效、 准确地实现信息传输， 保证了系统的可靠运行 。 关键词： 电力监控系统； 自由口通讯； 以太网； PLC 中图分类号： TD64 文献标识码： A 文章编号： 1008 － 8725 （ 2013 ） 01 － 0042 － 02