摘要：針對目前煤礦電力監控系統主要實現變電所供配電設備的監控，未對變電所環境和人員進行監測，存在無人值守安全隱患問題，提出了煤礦無人值守變電所監控系統的技術架構，重要分析和研究了無人值守變電所環境監測及聯動技術要求，介紹了無人值守變電所環境監測和門禁聯動、語英聯動、環境聯動及視屏聯動技術的具體實施方案。無人值守變電所環境監測及聯動技術的實施完善了煤礦無人值守變電所監控技術，提高了煤礦供電的安全性和可靠性

關鍵詞：井下變電所；無人值守變電所；環境監測；聯動技術

0、引言

煤礦井下變電所是煤礦供配電系統的重要組成部分，它的安全可靠運行是煤礦安全生產的基本保證。井下負荷種類繁多，區域分布廣，工作場所地質條件復雜，安全隱患多，故障排查、停送電周期長，供電故障嚴重影響了煤礦安全生產。隨著數字化礦山建設進程的逐步推進，煤礦用戶對井下變電所“無人值守，有人巡視"的需求變得比較迫切，但目前國內煤礦電力監控系統主要解決供配電網絡的監測監控問題,而井下變電所仍然存在安全隱患，如變電所環境因素、人為因素等還未納入系統監控范圍，變電所內的安全監控范圍尚需完善。為此，本文提出一種以層次架構為基礎的煤礦井下無人值守變電所監控系統技術實現方案，以環境監測、門禁聯動、語英對講、視屏監控等技術手段，將多種不同業務數據流統一到同一軟件平臺上處理，實現自動邏輯判斷和協同控制，能達到真正意義上的無人值守變電所，從而完善了現有的煤礦供電監控系統功能,提高了煤礦供電的安全性與可靠性。

1、無人值守變電所監控系統的技術架構

由于供電系統有嚴格的技術要求和管理規范，所以，以現有煤礦電力監控系統為基礎，將無人值守變電所監控系統分為感知層、網絡層、應用層、決策層4層結構方式實現，如圖1所示。

圖1無人值守變電所監控系統架構

感知層主要由智能開關、傳感器及其終端通信網絡組成，可實現電網參數、環境參數以及開關量信息采集，并與執行終端智能結合，實現測控一體化。

網絡層包括物理通信網絡及其中間層通信設備，如監控分站、通信管理機、聯動接入裝置等，主要解決系統數據傳輸問題，可利用現有的數據傳輸網絡來實現。

應用層包括基礎層、數據共享交換平臺。基礎層可運行在Windows,Linux等操作系統上，支持Oracle,SqlSverver等數據庫管理系統。數據共享交換平臺包括數據抽取、轉換和歸一化等過程；服務總線進行實時的數據交換。

決策層包括數據分析、預警告警機制、控制邏輯以及預案處理等。本文主要介紹無人值守變電所環境監測、門禁聯動、語英對講、視屏監控等技術。

1. 無人值守變電所的環境監測技術

煤礦井下變電所內一些環境參數對變電所的安全運行至關重要，包括瓦斯、溫度、煙霧等參數，人員問題也是不容忽視的因素，因此，對變電所相關參數實施全面監測十分必要。

2、安科瑞AcrelCloud-1000變電所運維云平臺

2.1 概述

基于互聯網＋、大數據、移動通訊等技術開發的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監測眾多變電所回路運行狀態和參數、室內環境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現場設備或環境視屏場景等需求，實現數據一個中星，集中存儲、統一管理，方便使用，支持具有權限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收警報，并完成有關設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

2.2 應用場所

適用于電信、金融、交通、能源、醫用衛生、文體、教育科研、農林水利、商業服務、公用事業等行業變配電運行維護系統的新建、擴建和改建。

2.3 系統結構

系統可分為四層：即感知層、傳輸層、應用層和展示層。

感知層：包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監測裝置、攝影頭、開關量采集裝置等。除攝影頭外，其它設備通過RS485總線接入現場智能網關RS485端口。

傳輸層：包含現場智能網關和交換機等設備。智能網關主動采集現場設備層設備的數據，并可進行規約轉換，數據存儲，并通過交換機把數據上傳至服務器端口，網絡故障時數據可存儲在本地，待網絡恢復時從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務器端數據不丟失。

應用層：包含應用服務器和數據庫服務器，若變電所數量小于30個則應用服務器和數據庫服務器可以合一配置。服務器需要具備固定IP地址，以接收各智能網關主動傳送過來的數據。

展示層：用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。

2.4 系統功能

2.4.1 用能月報

用能月報支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢所管理站所的用電量，查詢跨度可設置為月。

2.4.2 站點監測

站點監測包括概況、運行狀態、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。

2.4.3 變壓器狀態

變壓器狀態支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態數據，支持按負荷率、功率等升、降序排名。

2.4.4 運維

運維展示當前用戶管理的有關變電所在地圖上位置及總量信息。

2.4.5 配電圖

配電圖展示被選中的變電所的配電信息，配電圖顯示各回路的開關狀態、電流等運行狀態及信息，支持電壓、電流、功率等詳細運行參數查詢。

2.4.6 視屏監控

視屏監控展示了當前實時畫面（視屏直播），選中某一個變配電站，即可查看該變配電站內視屏信息。

2.4.7 電力運行報表

電力運行報表顯示選定站所選定設備各回路采集間隔運行參數和電能抄表的實時值及平均值行統計。

2.4.8 警報信息

對平臺所有警報信息進行分析。

2.4.9 任務管理

任務管理頁面可以發布巡檢或消缺任務，查看巡檢或消缺任務的狀態和完成情況，可以點擊查看任務查看具體的巡檢信息。

2.4.10 用戶報告

用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數據，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數、警報事件等進行統計分析，并列出在該周期內巡檢時發現的各類缺失及處理情況。

2.4.11 APP監測

電力運維手機支持“監控系統"、“設備檔案"、“待辦事項"、“巡檢記錄"、“缺失記錄"、“文檔管理"和“用戶報告"七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視屏、曲線、溫濕度、同比、環比、電能質量、各種事件警報查詢，設備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。