礦井地面供電綜合自動(dòng)化系統設計研究論文

礦井地面供電綜合自動(dòng)化系統設計研究論文

　　１前言

　　潞安集團一緣煤業(yè)由于原地面供電系統落后，不能滿(mǎn)足現有礦井地面安全生產(chǎn)的要求，且變壓器與供電線(xiàn)路等服務(wù)時(shí)間較長(cháng)而出現老化現象，導致供電系統整體可靠性降低，亟需升級改造。在地面供電系統中，供電線(xiàn)路的控制系統尤為重要�？刂葡到y是整個(gè)地面供電網(wǎng)路的管理中心，為系統檢修、排查故障提供依據。綜合自動(dòng)化控制系統是現代化管理礦井的發(fā)展趨勢�；�于一緣煤業(yè)實(shí)際情況，將對升級的地面供電控制系統進(jìn)行探討。

　　２煤礦地面供電綜合自動(dòng)化系統簡(jiǎn)介

　　地面供電網(wǎng)路的控制系統是基于計算機技術(shù)與網(wǎng)路信號傳輸技術(shù)的有機結合而形成的對地面供電系統進(jìn)行管理、檢修的控制平臺。工作任務(wù)主要有：實(shí)時(shí)對地面網(wǎng)路的開(kāi)關(guān)、變壓器、線(xiàn)路的工作狀態(tài)進(jìn)行監測，為管理人員提供管理依據；控制地面開(kāi)關(guān)等電路元件，為線(xiàn)路檢修、分時(shí)供電等控制動(dòng)作提供集中化操作平臺；根據供電網(wǎng)路所反映的電氣信息，為故障排查提供依據�？傊�，這個(gè)系統具有開(kāi)源化、集中控制化等特征，實(shí)現對網(wǎng)路的便捷控制。

　　３一緣煤業(yè)地面供電綜合自動(dòng)化系統的設計

　　井上供電系統一般涉及的配電及分路眾多，電纜布置繁瑣，且供電要求各異。這樣龐大的系統時(shí)刻產(chǎn)生大量的電路反饋信息，因此，在控制系統中還需構建相關(guān)的數據庫，對各類(lèi)信息進(jìn)行分類(lèi)整理，便于系統的智能判別。以前的電氣開(kāi)關(guān)大多基于繼電器控制，這類(lèi)開(kāi)關(guān)繁重且可靠性相對較差，如需對某一條線(xiàn)路的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，則操作任務(wù)繁瑣。故應將以前的基于繼電器技術(shù)的開(kāi)關(guān)設備換為基于ＰＬＣ的控制開(kāi)關(guān)，ＰＬＣ技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)為通過(guò)計算機語(yǔ)言編程基于弱電系統控制強電系統，增強系統可靠性的同時(shí)，實(shí)現便捷開(kāi)關(guān)控制。一緣煤業(yè)的控制系統設計思路如下頁(yè)圖１所示，根據供電要求及特點(diǎn)，對供電控制系統進(jìn)行規劃，并基于數據庫、智能－人工信息判別、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、計算機ＰＬＣ控制技術(shù)等軟件技術(shù)構件控制系統，再配備相應的硬件設備，例如服務(wù)器、通信網(wǎng)路、監視設備等。

　�。常�１控制系統的軟件系統結構

　　綜合自動(dòng)化控制系統的軟件系統主要包括：ＭＲＴＤＢＳ實(shí)時(shí)數據庫、Ｉ／Ｏ驅動(dòng)接口以及ＶＢ編程語(yǔ)言控制軟件三部分構成。其中，實(shí)時(shí)數據庫是用來(lái)對電路中各種的輸入信息及反饋信息分類(lèi)整理、判別的基礎，是控制系統的核心部分，主要由五個(gè)子庫構成。

　�。保┙M態(tài)數據庫（ＤＳＤＢＳ）。ＤＳＤＢＳ主要記錄整理特殊命令數據、反饋信息、數據屬性以及與時(shí)間相關(guān)的動(dòng)態(tài)數據。在構建ＤＳＤＢＳ時(shí)，獲取的數據可由同一ＡＤＯ處理連系，后生成的組態(tài)信息數據由關(guān)系數據庫存儲。

　�。玻┦录�庫（ＤＥＤＢＳ）。供電網(wǎng)路中的突發(fā)事件都由ＤＥＤＢＳ進(jìn)行處理并存儲。ＤＥＤＢＳ的核心特征為及時(shí)反饋特性，對此數據的分析、調用，以及后期的控制均要快捷，在發(fā)生電路故障或報警等突發(fā)狀況時(shí)，可及時(shí)處理。

　�。常﹥�(yōu)先級數據庫（ＰＤＢＳ）。ＰＤＢＳ可調出ＲＴＤ－ＢＳ中數據，并分析歸類(lèi)，劃分數據的優(yōu)先級別，因此與時(shí)間相關(guān)度越精確越好。在設計ＰＤＢＳ時(shí)，首先應保證與整個(gè)系統計算機時(shí)間同步，才能保證其調用數據的有效性，以便于智能判別或管理者分析。

　�。矗�歷史數據庫（ＨＤＢＳ）。ＨＤＢＳ的主要目的是存儲過(guò)去一定時(shí)間段內的數據，以便于在需要這些數據時(shí)候及時(shí)調用，供管理人員分析。ＨＤＢＳ大大降低了數據接口及緩存負擔。ＨＤＢＳ的設計要點(diǎn)是：采用歷史數據緩沖技術(shù)，緩沖區大小根據計算機內存以及硬盤(pán)存儲空間調整；此外，還可利用數據壓縮技術(shù)以防數據存儲崩潰。

　�。担﹥却鎸�(shí)時(shí)數據庫（ＭＲＴＤＢＳ）。ＭＲＴＤＢＳ是整個(gè)控制系統數據庫中主要負責數據交換的數據庫，在構建ＭＲＴＤＢＳ時(shí)應重點(diǎn)對訪(fǎng)問(wèn)接口、索引算法進(jìn)行優(yōu)化設計。此外，控制系統的Ｉ／Ｏ驅動(dòng)接口以及ＶＢ編程語(yǔ)言控制軟件是供電網(wǎng)路硬件設備控制中心，通過(guò)數據傳輸并實(shí)時(shí)分析，實(shí)現數據存儲、指令發(fā)送等功能。

　�。常�２控制系統的硬件設備

　　綜合接入網(wǎng)關(guān)和環(huán)網(wǎng)交換機設備是控制系統的主要硬件設備，下面對一緣煤業(yè)所用進(jìn)行簡(jiǎn)介。

　�。保┚C合接入網(wǎng)關(guān)（ＭＳＡＧ）。ＭＳＡＧ的主要任務(wù)是對地面供電網(wǎng)路中的電路或開(kāi)關(guān)等電氣裝置的監測數據進(jìn)行匯總，并基于光纖傳送至管理平臺。ＭＳＡＧ基于ＡＲＭ９內核控制器與Ｖｘ－ＷＯＲＫＳ操作系統，采用ＴＣＰＩＰ協(xié)議構見(jiàn)通信協(xié)議，實(shí)現跨平臺、跨總線(xiàn)的數據傳遞。

　�。玻┉h(huán)網(wǎng)交換機。將以太網(wǎng)標準的環(huán)網(wǎng)交換機應用至地面供電控制系統，環(huán)網(wǎng)交換機是非常重要的硬件，具有輸電局域廣、安裝與維護便捷、可自動(dòng)感應報警、操作簡(jiǎn)易等優(yōu)點(diǎn)。與井上供電系統與控制系統相連接，實(shí)現監測與自動(dòng)控制動(dòng)作。

　　４結語(yǔ)

　　通過(guò)對一緣煤業(yè)落后的地面供電控制系統進(jìn)行改造，保證了礦井的安全生產(chǎn)�；�于數據庫、智能－人工信息判別、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、計算機ＰＬＣ控制技術(shù)等軟件技術(shù)構件控制系統，構建綜合自動(dòng)化控制系統，主要軟硬件包括：ＭＲＴＤＢＳ實(shí)時(shí)數據庫、Ｉ／Ｏ驅動(dòng)接口以及ＶＢ編程語(yǔ)言控制軟件等。地面供電的綜合控制系統是未來(lái)煤礦供電控制的發(fā)展趨勢，是現代化礦井的必然要求。

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