摘要: 随着矿井供电系统管控一体化的发展，提出一种基于煤矿光纤网络的矿井电参数测量系统。 高精度计量； 远程实时检测各种电气参数； 远程抄表； 远程监控关键电气设备运行状态等功能，提升了煤焦生产用电管理自动化水平，推动了矿山智能化进程。
关键词：管控一体化； 高精度计量； 远程实时检测； 远程抄表
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矿井电能计量系统现状
目前，国外有多家公司致力于矿井电能监控系统的研发。 目前大致可以分为两类：有线传输方式和无线传输方式。
1.1 井上变电站系统
井上变电站的电能抄表系统由于不涉及安全防爆和线路限制，实现起来相对容易。 常见的组网形式有两种：有线传输和无线传输。 有线传输在许多情况下会受到电缆的限制，而无线传输是大多数系统的推荐方法。
1.2 地下变电站系统
地下变电站系统普遍距离分散、防爆要求高、通信信号有限、施工作业难度大，使得电力监控系统的实施越来越少，且产品单一。 目前矿用电度表主要有防爆型。 由箱组成的电能计量方式。
2 传统测量方法存在的问题
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传统测量方法存在的问题
目前，我国矿山生产用电计量和管理方法还不够完善。 许多矿山仍采用传统的机械式或电子式电能表进行电能计量。 每天晚上，专人定期按照统一格式抄写各线路、主变电站的能源数据。 尤其是井下，电能统计分析管理滞后、繁琐。
目前许多矿井中的这些基本计量方法造成了很多问题。
1）无法准确计量每个用户的用电量并有效控制成本，造成浪费。
2）人工抄表需要人员较多，工作效率低。
3）数据处理和报表复印工作量大、效率低、容易出错。
4）系统组成比较落后，设备过于分散，安装不方便。
5）设备落后，不能满足当前矿山数字化、信息化建设的发展需要。
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基于煤矿光纤网络的矿井电参数测量系统
目前，各矿井已拥有覆盖整个煤矿的工业光纤网络。 为此，利用现有的通信网络，采用先进的智能电量检测技术、数据库技术、光纤网络通信技术，对全矿用电设备用电情况进行远程集中检测，并对变电站的各种开关进行远程集中检测。意识到了。 ，高精度测量电力设备用电量； 远程实时检测各种电气参数； 远程抄表； 远程监控关键电气设备的运行状态； 手动生成各种报表，所有数据网络共享，使管理人员可以详细、直观地准确掌握整个供电工作区域内设备的用电状况、用电负荷分布等，为用电提供决策参考消费管理。 通过内网实时发布用电数据，提高了煤焦生产用电管理的人工水平，实现管控一体化，促进矿山智能化。
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电力计量中手工抄表各部分介绍
4.1 后端采集子系统
多路电参数测量箱显示箱作为各配电点的集中数据采集装置。 主要由嵌入式工控机、工业级开关电源、工业以太网交换机组成。 前门配备按键式键盘，采用windows CE7.0操作系统作为操作平台，操作方便。 多路电参数计量箱的显示箱肩负着采集电能数据并现场显示的重要任务。 数据信号通过以太网插座输出，将实时采集的数据发送至地面服务器。
4.2 通讯系统
对于通信子系统来说，它是向控制中心传输数据的通道。 该系统充分利用了矿井现有的工业光纤网络。 对于光纤通信而言，它具有频带宽、传输速度高、传输距离远、抗干扰性强的特点，因此无需反复埋设通信电缆。
4.3 中央处理子系统（数据服务器）
中央处理子系统主要由中央处理工作站和相应的软件组成。 它是整个电能计量人工抄表系统的下层。 所有高速公路的用电量信息都通过渠道收集到这里。 管理人员利用软件对数据进行汇总和分析。 做出相应的电源管理决策。
4.4 配套设施
数据采集模块：KBDX-3模块是专门针对矿用供电设备特点而开发的智能单相电参数综合采集模块——可准确检测并输出单相电流、三相电压等数十种参数、电量等电力参数是目前电测行业中功能齐全的智能采集模块。 本系统采用KBDX-2模块作为底层数据信号采集设备。
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电力计量中手工抄表各部分介绍
该计量系统的显着特点：
1）采用先进的智能电量检测技术、现场总线通信技术、光纤网络通信技术、数据库技术，对煤矿用电设备进行远程集中监控，实现煤矿井下各类开关和大型设备的高精度用电情况地下变电站手动计量； 远程实时检测矿井内各种电气参数； 远程抄表； 远程监控关键电气设备的运行状态； 手动生成各种报表，所有数据网络共享，使管理人员可以详细、直观地掌握整个供电区域的设备用电状况、用电负荷分布等，为用电管理提供决策参考。 借助地面现有办公网络，煤焦生产用电管理的手工化水平显着提高。
2）利用工业组态软件开发监控软件，实现设备的远程检测和监控。 可以通过图形、表格、曲线等方式进行数据展示和分析。 软件支持EXCEL（电子表格）数据报告输出。 借助EXCEL强大的数据报表处理功能，可以快速处理每月用电数据统计和报表输出，省去繁琐的抄表和人工数据输入，显着提高办公效率。 。 （并且不仅避免了人工抄表中存在的不确定激励）。
3）一个地下计量箱可替代多个（3-32个）老式隔爆型电能表箱，使箱内设备占用空间增加一倍，且无需连接断相开关的主电路电缆大大节省设备连接电缆的投资，减少电气设备的爆炸点和故障点。 它是老式隔爆型电能表箱的更新换代产品。
4）采用自主研发的智能电参数数据采集模块替代传统电能表，采集精度大大提高（0.2级）。
5）井下计量箱采用10.4英寸真彩宽屏工业计算机，为设备提供信息查询和参数设置。 配备独特的键盘按键，以windowsCE操作系统为操作平台，实现人机对话。
6）可实时检测各通道的累计电量、三相电压、电压真有效值、功率、功率素数、峰值电压。
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Acrel-3000WEB电源管理解决方案
6.1 概述
用户端消耗了整个电网80%的电能，用户端的智能用电管理对于用户的可靠性、安全性、节电性具有重要意义。 建立智慧用电服务体系，全面推广用户侧智能电表、智能用电管理终端等设备用电管理解决方案，实现电网与用户单向良性互动。 客户端急需解决的研究内容主要包括：先进电表、智能楼宇、智能家电、增值服务、客户用电管理系统、需求侧管理等课题。
Acrel-3000WEB电源管理解决方案对用户端的用电量进行细分和统计，并以直观的数据和图表向管理者或决策者呈现各个子项的使用情况和消耗情况，从而找出高能耗的地方点或不合理的用能习惯可以有效节省用电，为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支持。
6.2 应用地点
（一）办公建筑（商业办公、大型公共建筑等）；
（二）商业建筑（超市、金融机构建筑等）；
（三）旅游建筑（宾馆饭店、娱乐场所等）；
（四）科教文卫建筑（文化、教育、科研、医疗卫生、体育建筑等）；
（五）通信建筑（邮电、通信、广播、电视、数据中心等）；
(6)交通建筑(机场、车站、码头建筑等)。
6.3 系统结构
6.4 系统功能
6.4.1
实时检测系统具有友好的人机界面，以配电图的形式直观地显示配电线路的运行状态，检测配电线路的电流、电流、功率、功率素数、电能等电气参数。实时监控各回路，动态监测各配电回路的断路开关、隔离开关、地刀等的通断，以及相关的故障、报警等信号。
6.4.2 电能统计报表
该系统通过丰富的报告支持测量系统的完整性。 系统具有定时抄表和汇总统计功能。 用户可以自由查询系统正常运行以来任意时间段各配电节点的用电量，即该节点进线用电量和各支路用电量的统计分析报告。 该功能促进了用电量的透明化，当用电量偏差过大时可以分析溯源，以保持计量系统的准确性。
6.4.3 电热阻详细查询
在一次配电图中，当鼠标连接到各电路附近时，键盘上的针变成手形，点击键盘即可查看该电路的详细电热阻，包括单相电热阻。可查看相电压、三相电流、三相总有功功率、总无功功率、总功率素数、正向有功电能，以及24小时相电压趋势曲线和24小时电流趋势曲线。
6.4.4 运行报告
系统具有实时电力参数和历史电力参数的存储和管理功能。 所有实时收集的数据和连续的风暴记录都可以保存到数据库中。 在查询界面中，您可以自定义要查询的参数、指定时间或选择查询和更新记录数据等，并以报表的形式展示。 用户可以根据需要自定义运行晚报、月报，并支持导入Excel格式文件，也可以根据用户需求导入PDF格式文件。
6.4.5 变压器运行监测
系统对配电系统主进线、主变压器、重要负载出线的运行状态进行在线实时监测，并用曲线显示电压、变压器运行温度、有功功率需量等运行趋势、有功功率、视在功率和变压器负载率。 分析变压器的负荷率和损耗，方便运维人员及时掌握运行水平和用电需求，确保供电安全可靠。
6.4.6 实时报告
系统具有实时上报功能，系统可监测远方信号位移、保护动作、事故合闸、电流、电流、功率、功率素数超限等情况，实时检测暴风雨并根据风暴级别发出警报。 当系统报案时，会手动弹出实时报案窗口电能管理系统软件，并发出声音或语音提醒。
6.4.7 历史骚扰查询
系统可存储和管理远方信号位移、保护动作、事故合闸、电流、电流、功率、功率素数超限等风暴记录，方便用户追溯系统风暴历史和报表、查询统计、分析事故。
6.4.8 电能质量检测
系统可以连续检测整个配电系统内的电能质量，运维人员可以通过纹波分析条形图和报告掌握进线、变压器和重要电路的电流、电流纹波畸变率、谐波浓度等、电压不平衡等情况，及时采取相应措施，减少纹波损耗，减少因纹波引起的异常和车祸（该功能需要配备具有纹波检测功能的功率计，如果没有可以删除必要的。
6.4.9 远程操作
系统支持对断路器、隔离开关、接地开关等进行远程操作，系统具有严格的密码保护和操作权限管理功能。 对于每次远程操作，系统手动生成操作记录，其中包括操作人员、操作时间、操作类型等。要实现该功能，断路器本身需要电动操作机构以及保护、测量等硬件设备的支持。以及具有遥控功能的控制装置。
6.4.10 用户权限管理
为了保证系统安全稳定运行，系统设置了用户权限管理功能。 通过用户权限管理可以避免未经授权的操作（如更改分配电路的名称等）。 您可以定义不同级别用户的登录名、密码和操作权限，为系统操作、维护和管理提供可靠的安全保障。
6.4.11 通讯状态图
系统支持实时监控系统连接的各设备的通信状态，以全面展示整个系统的网络结构； 可以在线诊断设备的通信状态电能管理系统软件，当网络出现异常时，可以在界面上手动显示故障设备或设备及其故障位置。 因此，方便运维人员实时掌握现场各设备的通信状态，及时维护异常设备，保证系统稳定运行。
6.4.12 视频监控
视频监控显示当前实时画面（视频直播）。 选择变电站、配电厂，可查看该变电站、配电厂的视频信息。
6.4.13 用户报告
用户报表页面主要用于手动汇总所选变电站、配电厂1个月的运行数据，对变压器负荷、配电线路用电量、电力素数、报警风暴等进行统计分析。
6.4.14APP支持
电力运维手机支持“监控系统”、“设备档案”、“待办事项清单”、“巡检记录”、“缺陷记录”五个模块，支持主图、需求、用电、视频、曲线、气温温度、同比、环比、电能质量、各类暴雨报告查询、设备档案查询、待暴雨处理、巡检记录查询等。
6.5 系统硬件配置列表
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结论
基于煤矿光纤网络的电能计量管理系统可以大大提高工作效率，避免矿井抄表的繁琐工作，且计量准确可靠，显着提高了企业的经济效益。 实时采集的各种电参数信息的集中存储和统一分析，对于企业加大需求侧管理、优化改造能源利用也非常有利。
范曼曼|18702112018
