上海山源电子科技股份有限公司

Shanghai Sany Electronic Technology Co., Ltd

 

 

 

 

        井下生产离不开电,高压电网是大动脉,低压电网是毛细血管;血管连接各种机电设备,构成一张网;控制网络就是神经网络,保护器是神经末梢起到感知作用,这就是矿井能源互联网。

 

        井下智能电网的建设是保障煤矿正常生产作业的基本条件,是设备管控、安全生产的核心动力,保障电网的安全,就是保障了矿井的安全。在国家倡导“机械化换人、自动化减人”的背景下,智能电网的建设更显得尤为重要。

 

煤矿供电三层次

 

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        第一层次和第一阶段要解决的高低压精准漏电、全网短路防越级,已经得到了完美的解决,使得煤矿供电可靠性大大提高。

 

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        在智慧矿山时代,在“用工荒”和“少人化、无人化”的当下,实现煤矿供电智能化,做智慧矿山的有力保障,是煤矿的必然选择。

 

智能供电保障系统建设意义

 

        煤矿供电系统是煤矿安全生产的基础保障系统,矿山智能化离不开供电智能化。煤矿供电智能化是利用人工智能、工业物联网、大数据、云计算等现代化的技术手段,对供电系统与用电设备进行关联分析与控制,用智能系统来感知负荷的变化、故障的演变以及机电设备的运行工况,利用采集到的电网数据、供用电设备数据等进行智能分析与诊断,预知设备故障、优化运行环境和设备配置,指导节能降耗。形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能管控系统,最终达到电网安全、高效、经济运行的目的。

 

        作为智能矿山的供电保障系统,除了实现煤矿电网智能化外,还包括构建电能质量监测与治理和用于应急救援、通信传输、监测设备等的强大的后备电源的智能监测与控制,打造一个坚强的从供电到用电一体化的智能矿山供电安全保障体系。

 

        在智能矿山的时代,仅仅实时监控已经不能满足智能矿山对供电系统的要求。供电监控系统要上升到煤矿智能供电保障的高度,不仅要解决电网的安全可靠,实时控制,还要解决电网的管理和健康诊断、实现预知性维护、节能运行,用系统解放人力,最终达到电网的安全、高效、节能运行。

 

 

KJ360智能供电保障系统

 

系统简介

 

        KJ360煤矿智能供电保障系统包含了煤矿电网智能化和控制与通信传输设备后备电源智能化。特别是将来的5G通信系统,更需要坚强的电网和强大的后备电源作为保障。

 

系统架构

 

        KJ360煤矿智能供电保障系统基于B/S架构和分布式存储的物联网平台进行设计开发。

 

        主要依托现代物联网技术实现煤矿电网中从供电设备到用电设备的数据灵活接入,实现数据互联互通,对物联网数据进行实时分析应用并为其他数据平台提供数据共享融合接口。运用本平台能够提升电网运行的智能化服务水平,提高设备的智能化运维管理水平。通过规范化的数据接入和数据的自描述,实现平台设备与传感设备的无关性。

 

        系统平台采用面向对象的组态和数据建模思想,通过设备数据的自描述,实现了平台设备与个性化的传感设备的无关性,让平台应用只关心设备本身,而不去关心是哪家的监测终端,用什么样的传输协议,使数据交换与数据应用更便捷,应用更广泛。

 

        系统平台具备设备建模,传感数据的自解析以及数据与设备的自动绑定,同时也有基于规则的数据处理,事件驱动,具备实时数据库和历史数据库,并可通过通讯协议如IEC60870-5-104、OPC以及MQTT为第三方提供数据服务。除了提供数据服务外,把基于面向对象的待拓扑自动生成的组态工具继承到平台中,为应用层提供拓扑组态服务。

 

        系统平台分为平台层、集团层、矿井层的三层架构,可以部署在私有云和公网专有云上的云煤矿电网物联智能云平台,实现机电设备的实时监控、安全运转与操作分析、设备动态管理;利用大数据、云计算实现能效与节能分析、设备诊断预警、高效运维等功能的云监控、云诊断、云管理、云维护。

 

 

 

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1应用整体架构

 

 

        感知层实现终端标准化统一接入,以及通信、计算等资源共享,在源端实现数据融通和边缘智能。平台层依托物联管理中心构建统一主站,实现各类采集数据“一次采集,处处使用”,挖掘海量采集数据价值,实现能力开放。

 

        应用层依托平台层,共享平台服务能力,支撑各类应用快速构建。

 

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系统特

 

1)  传统到智能的转变

 

 

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2) “C”向“B”转变

为了实现远程监控以及集中管理的需求,系统实现了由原来的C/S系统转换为了基于浏览器的B/S系统。既满足集团统一部署,各矿使用的模式,也支持矿级安装部署的多种部署模式。

 

3)  —>3D转变

系统由传统的平面展示模型转化为3D立体模式。可以对集团或矿进行实景3D建模。对于井下巷道分布、变电所以及对于关键设备进行建模,从视觉上展示更直观。

 

4) 系统—>平台转变

封闭独立的系统向平台化、易扩展的模式转变。

系统除了满足传统电力监控系统所有功能之外,还提供了融合了其他系统功能,包括:能耗与节能分析、设备健康管理等其他系统。真正实现了由单一系统到融合平台的转变。

5) 系统集成—>数据集成

各自独立的子系统向数据融合、统一平台转变。

 

 

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6) 监控系统—>管理系统

系统在原有监控系统基础上,融合了在线式定值计算与校验、电网、开关设备、控制系统的健康诊断、能量管理、设备管理等功能模块,除了实现电网的实时监控外,还要实现整个供电系统、机电设备的健康诊断、优化运行以及设备管理。

 

7)监控系统—>智能系统

在原有监控系统基础上,系统增加了很多电力计算模型,能够进行自动的智能分析和诊断。

 

 

主要功能

 

  1)智能监控

 

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  2)在线定值计算与校验:让系统在最优的定值下运行

 

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  3)远程运维:把专家团队请到家

 

 

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  4) 健康诊断:实现预知性维护,把故障消灭在萌芽之中

 

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  5)能效与节能管理

 

 

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  6)数据密采、扰动曲线分析

 

  密采采用扰动触发和手动触发方式,来记录供电系统中相关电气量的扰动、异常,按照1点/秒密度进行密集采样存盘,用于发现供电系统的异常、分析负荷变化规律,确定电网扰动类型、扰动性质,降低大规模停电风险,增强电网可靠性,提高设备的使用率。

 

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  7) 应急备用电源监控

 

 

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供电智能化建设建议

 

 

  • 按供电智能化的标准来进行供电系统改造建设;
  • 井上、井下、高压、低压统一平台、统一调度;
  • 平台选择物联网大平台,摒弃单一电力监控平台,要有扩展性;
  • 平台支持私有云、公有云或混合云部署,以便将来实行集团集中运维。
  • 采用B/S架构,能够很容易融入到智能矿山智能化平台中;
  • 利旧原则,在保证功能和性能的前提下,尽可能降低投资