由于煤礦采掘設備環境復雜、距離遠、地點分散、移動頻繁,實現其監控通訊和網絡管理維護非常困難,通訊網絡建設和維護投資巨大。
電力線通訊監控系統以電力線纜為通訊線路,以供電網絡為通訊網絡,以供電開關和線纜連接點為通訊接點,將數字通訊信號耦合接入供電線路,采用電力線通訊技術,實現數字通訊信號在供電網絡中的傳輸、組網,做到有供電線路的地點即可實現監控通訊,且即接即用,隨時組網,具有標準的RJ45接口和RS485總線接口,可接入現場工業總線網絡和工業以太網,成為礦井自動化監控的現場終端網絡。
電力線通訊監控系統適用于1140V、660V、380V、220V、127V電壓等級的供電線路,直接傳輸通訊距離達5000米。傳輸速率達45kbps,單電力線通訊網絡最大節點數量32個,可對開關、供電線路實現監控,也可接入現場監控系統,適用于低壓電力監控、采掘生產設備監控、環境監控、生產調度模擬顯示,采掘區隊設備遠程監控、局部通風設備監控、工況監控、安全監控、現場遠程管理、電話通訊等現場監測控制通訊系統。
電力線通訊監控系統能節省通訊線纜和通訊設備,省去網絡安裝和維護工作,使煤礦采掘設備的遠程監控管理變得簡單。
系統構成
電力線通訊監控系統由電力線通訊集中器、低壓磁力起動器電力線通訊保護器、電力線通訊機和供電線路構成。
電力線通訊集中器和低壓磁力起動器電力線通訊保護器、電力線通訊機的電力線通訊端口耦合接入供電線路,電力線通訊集中器的RS485總線或RJ45以太網數字通訊端口接入礦井監控網絡,電力線通訊機的RS485總線接口連接現場監控設備和傳感器,采集監控信息;
電力線通訊集中器和多個低壓磁力起動器電力線通訊保護器、電力線通訊機通過供電網絡連接構成通訊網絡,多個電力線通訊集中器可以在同一個供電網絡中構建多個電力線通訊網絡。
地面監控系統由電力線通訊監控服務器、電力線通訊監控客戶端、生產調度監控客戶端組成,調度室可監控生產設備的運行情況,各生產單位可監測、控制本單位生產設備。
系統結構圖
1.無需通訊電纜和通訊設備,無需構建通訊網絡和維護管理,利用現有低壓供電線路和網絡,即可構建電力線通訊監控系統,網絡設施和結構簡單,實施方便容易。
2.無需繁復的通訊設置,即接即用,接入供電線路即可實現數字通訊。
3.現場設備全覆蓋,適應工業現場生產情況隨時的變化。
4.通訊距離5000米,中繼傳輸距離可達20公里以上,支線結構和數量不受限制,有設備即可接入,有電即有通訊,供電線路到哪里,監控通訊就到哪里。
5.適用于電力監控、網絡電量計量、遠程設備監控、現場工況監控、環境監測、工業電話通訊等工業應用。
6.電力線通訊信號采用適合于煤礦低壓電網的擴頻-跳頻算法,調整傳輸頻道,避免大功率感性設備及變頻設備的諧波干擾,通訊抗干擾能力強。
7.供電線纜作為通訊線路,供電設備作為通訊設備。
技術參數
1.適用線路電壓:127V~1140V
2.通訊節點數量:32
3.直接通訊距離:5000m
4.中斷通訊數量:7
5.通訊速率:45kbps
6.RS485通訊速率:1200~38400bps
7.RS485節點數量:32
8.以太網通訊速率:100Mbps
軟件功能一
功能名稱 |
功能描述 |
設備管理 |
實現電力線通訊集中器、低壓磁力起動器電力線通訊保護器、電力線通訊機等設備的信息設置和管理 |
自動校時 |
低壓磁力起動器電力線通訊保護器、電力線通訊機等設備的授時。 |
實時采集 |
實現采掘設備電氣參數、環境參數、工況參數的實時采集、存儲。 |
遠程控制 |
實現采掘設備起動器的分閘、合閘、復位等遠程操作。 |
運行模式設置 |
實現采掘設備起動器的正常、過載、短路、漏電運行模式的遠程設置。 |
定值管理 |
可對采掘設備的起動器進行遠程定值查詢、修改、固化、導出等功能。 |
故障預警 |
當采掘設備起動器有預警、故障時及時通知和提醒。 |
即接即用 |
實現新安裝、更換采掘設備通知用戶,配置設備名稱等信息即可實現設備運行情況實時監測、遠程控制、故障預警、運行情況統計查詢等功能。 |
模擬顯示 |
在礦井地面、井下巷道相應位置實時顯示電力線通訊監控設備的運行、過載、空載、停止、故障、預警等狀態,顯示設備當前負載率、開始運行時刻、運行時長、預警事件、故障事件等信息 |
軟件功能二
功能名稱 |
功能描述 |
界面組態 |
模擬顯示界面可由用戶組態,系統具有多種圖元,滿足用戶的界面需求。 |
運行情況查詢 |
1.可按時段、設備、傳感器查詢歷史數據并具有曲線分析功能。
2.可查詢設備的分閘、合閘時刻、預警信息、故障信息。
3.可查詢設備的最大電流值及發生時間、歷史最大啟動電流及發生時間。
4.可查詢統計設備機構保護、分閘、合閘動作時間及動作次數、最大、最小分閘時間和合閘時間
5.可統計采掘設備的總運行時間、各班次運行時間、峰谷分時運行時間。
6.可統計采掘設備的總過載、空載運行時間,峰谷分時過載、空載運行時間,1-31日運行時間。
7.可查詢設備本次、上次啟動時間,最大最小啟動時間等數據。
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電量管理 |
能夠統計采掘設備的月峰谷分時用電量,便于生產單位考核、管理。 |
權限管理 |
具有用戶管理,角色權限分配功能,系統各項功能均可設定。 |
低壓采區供電和設備監控系統
采區包括運輸線,掘進工作面、局總通風機專供線路、采煤工作面的供電和設備遠程監控,在低壓總開關或距礦井網絡接入點較近的開關內安裝電力線通訊集中器,在需要監控的開關內更換低壓磁力起動器電力線通訊保護器,設備送電時,系統掃描新增設備,根據配置向導設置相關信息即可建成低壓采區和設備監控系統,在線監測供電系統和采掘設備的運行善、參數、曲線和操作、故障、事件、告警情況。
局部通風機專供電路和通風機監控系統
在局部通風機專供電力變壓器輸出端的總開關內安裝載波集中器,在風機饋電開關和控制開關中安裝載波通訊機,把開關的保護裝置通訊接口接入載波通訊機,即實現專供電路的在線監控,把載波通訊機的RS485通訊線引出開關,接設備監測采集分站和風壓、風速、溫度、瓦斯、CO等傳感器,即實現通風機的在線監控。
潛水泵等分散性小型設備遠程系統
潛水泵等分散性小型設備,監控內容較簡單,距離遠、環境差,鋪設網絡通訊線路成本高、安裝維護困難。
采用載波通訊監控系統,在設備的控制開關內安裝載波通訊機,把開關的保護裝置通訊接口接入載波通訊機,即實現在線監控和遠程控制操作,把載波通訊機的RS485通訊線引出開關,接水位、壓力等傳感器,即實現潛水泵的無人值守在線遠控。