标题：KJ516煤矿电力监控管理系统
系统介绍
KJ516煤矿电力监控管理系统是北京广大泰祥自动化技术有限公司在原KJ326A系统基础上全新的升级版，实时性更强、可靠性更高，管理功能更丰富，全面提升煤矿企业运用信息化手段的管理操控能力、事故预防能力、快速决策能力和应急快速处理突发事件的能力、企业自身的精细化管理能力，解决煤矿供电系统和设备的安全技术难题，提高煤矿供电系统和设备的安全性和可靠性，为煤矿企业建成坚强、可靠、安全、经济、友好的坚强智能电网。保障安全、高效生产。
系统主要用于煤矿供电系统和运转设备的监测、控制、管理和安全保护等方面，实现供电系统和设备的在线参数监测、远程操作控制、实时事故报警、数据统计分析、运行安全保护、用电计量管理等监控管理功能；提供遥测、遥信、遥调、遥控、遥视、遥播、遥讯、遥试“八遥操控”、事故报警、保护、定位和事故快速解决的手段，具有解决供电系统越级跳闸、电压波动跳闸、漏电接地选线、突发停电事故恢复、负荷控制等电力运行难题的实用方案，并通过智能分析，预告事故隐患，预防突发电力事故，还具有应对矿井瓦斯超限突出等突发灾害事故的电力安全预案预置程控操作功能，可用于处置重大安全事故；系统的高精度计量监测、专业图表分析工具、录波分析工具和智能专家系统，是加强供电管理、减少事故、降低损耗、节约电能、提高运行效率和管理水平的最新现代化工具，运用系统网络远程操作控制和智能程控技术，实现煤矿供电系统和生产设备的全面自动化无人值守智能监控管理。
系统建立在1000M/100M冗余工业以太网环网、高速双向GD-BUS专用电力监控现场总线、CAN/RS485工业现场总线、无线通讯构成的多层分布式煤矿宽带工业网络平台上，配有各种电力监控应用软件、监控、显示、保护、控制、采集装置等软硬件配套监控装置组成多种功能的监控系统，根据需要可在不同网络层接入不同通讯接口的各种监控装置和各种设备、环境监控系统，兼容多种接口设备。同时提供标准数据接口，实现与矿井自动化信息平台无缝联接，为信息平台提供供电数据，实现一体化的全矿井安全生产监控和自动化、信息化系统。
系统将供电系统监控、变电所环境监控及IP电话、IP广播、视频等多源异质数据有机融合，实现电力监控、视频、语音、广播联动，建立了一套综合性多媒体数字化电力监控管理系统，监控的内容和范围更宽、更全面，使管理和操控人员在全面的多媒体信息化环境中身临其境般的实现更加可靠的远程管理和操控。
KJ516电力监控管理系统采用系统控制技术、模糊逻辑控制、神经网络控制技术、专家控制、学习控制、分层递阶智能控制等智能控制理论和技术，将监控从自动化程序控制升级到智能化管理控制，使电力控制和保护从单节点、单设备、单参数独立控制扩展到系统整体相互协作的智能化系统控制，特别适应煤矿电力系统复杂多变的工作条件和环境，能够解决煤矿安全、生产和控制中现存的突发停电问题，监控保护更加合理、更加全面、更加可靠、更加简单，功能更强大，是目前唯一采用智能化网络保护控制的电力监控管理系统。
技术特点
系统先进性KJ516煤矿电力监控管理系统相比于现有的电力监控系统，在先进性、可靠性、实用性、实时性、成熟性方面具有突出的技术特点。
系统产品均为工业级设计，通过国家检验中心的性能检验和防爆安全检验，监控系统和配套产品均具有防爆检验证书和安标证书。
通过IEC60255-22和GB/T17626、GB/T9254标准的Ⅳ级电磁兼容性试验和GB/T7261标准的Ⅳ级湿热、振动、冲击、碰撞试验，安全性和可靠性具有权威机构认证。
可基于矿井工业以太环网平台，可独立构建实时坚强智能网络，逐步实现煤矿坚强智能电网；
配置具有自主知识产权的GDS-BUS电力监控专用多主式通讯现场工业总线，系统响应实时性更强，通讯可靠性更高；同时可接入不同厂家不同型号具有智能通讯接口的监控设备，具有更好的兼容性与开放性，对通讯协议不完善的非标RS485老设备，可通过协议转换隔离器接入，特别适合煤矿供电设备多厂家、多型号、多规格、规约不完善的现状。
监控设备配置有多种数据接口，可直接接入视频摄像机、通讯电话、语音广播、监控分站、监控设备，可接入其它专业监控子系统，真正实现全矿井的监控数据、文档、视频、语音、通讯多网合一、同网传输的信息化网络平台。
现场监控分站可脱离系统独立运行监控，自主输出监测控制命令和报警信号，能构成独立的现场局域监控系统。现场综合监控站具有供电系统状态和数据曲线显示、故障预警和报警、集控操作、远距离操作闭锁功能，便于井下现场值班和检修人员查询系统状况和数据、事件、故障纪录，及时发现和处理事故，同时，现场人员根据需要可以控制禁止或允许远程操作，保证现场检修人员的安全。
主干网到现场分站的传输网络有光纤和双绞线传输，传输距离远，网络结构灵活，布线简单方便，一台交换机可覆盖多个远距离分站（变电所）的范围，可减少主干网环节和设备投资。
具有多种远距离操作控制模式：能够设置应急操作编组预案，在发生瓦斯突出等事故时，能迅速按照预案自动停送指定区域的电源，发生大面积事故停电时，能一次操作快速恢复整个区域的供电；对指定的开关能通过智能分析选择最佳送电线路，编组一次操作，实现快速恢复送电；
强大的数据统计和系统管理功能：有运行统计、次数统计、故障统计、操作统计、分类统计报表，有考核分析设定和考核结果，有最大值、最小值、平均值、累计值等特征值输出，有任一时段的数据、曲线、图表的查询功能，是用电和节电管理强力有效的工具。
具有实时在线操作管理功能，有管理员、操作员、监测员等不同级别的授权设置，有操作向导、操作监视、操作闭锁等操作保护,操作简捷、准确、快速、方便，可在计算机上回放事故发生历史过程，便于分析事故细节，避免事故重发。
有多种配套软件：有现场组态软件，可由用户随时在线设计、编辑、修改电力系统界面；有远程服务软件，可通过网络远程服务，及时为用户升级、修改、编辑系统软件；有定值整定、录波分析、节电分析、用电管理等专业软件，有煤矿供电设计计算、线损计算、无功优化计算、电力系统优化分析、设备数据资料库软件等，帮助用户充分发挥监控系统的管理作用，创造经济、安全效益。
有多种电压等级和多种监控功能的监控装置：有从127V～35KV的地面、井下、本安、隔爆等多种电压等级和防爆类型，有监测、监测+控制、监测+控制+保护等不同功能，有外接、内置、更换等多种接入方式的监控装置，能应用于井上下各种新老型号电气设备的全面监控。满足煤矿不同设备的监控需求。
配有模拟量和开关量采集模块：能够采集监测机构位置、馈电状态、温度、速度、压力、流量、煤位、水位、烟雾、风速等参数，全面监控矿井生产和安全的各种参数和状态。
保护器技术系统配备的综合监控保护器是最新的电力监控保护装置，相比于其他综合保护器具有突出特点：
保护、计量、通讯和显示采用3个独立运行的CPU，高可靠性，24位A/D采样，连续数字化整定，保护参数设置达到0.01，时间步长10毫秒，最小速断保护时间20毫秒。
电力监控装置均设计有专业电力计量模块，计量精度0.5级，监测参数可达30个以上，具有多时段峰谷分时计量功能，数据本地存储，长期掉电不丢失数据。
21项保护、30多项监测数据、8种监控报警功能、3种设置调校方式，并有智能设置功能。
具有4种漏电监测模式，能准确定位漏电线路，低压线路具有线路绝缘值连续监测多级报警功能，全面、精确的连续监测线路的绝缘状况，给出连续的绝缘值曲线，预报线路绝缘值，线路绝缘发生变化或接近整定值时，提前预告报警，提醒及时检修，防止突发漏电跳闸和大面积停电。
精确的过流值和时间保护、失压延时保护功能与操作专用后备电源配合，能有效解决威胁煤矿供电安全的过流、接地、电压波动造成的越级跳闸。
有开关箱内温度监测和关键元器件温度监测，能及时预报开关温度变化，帮助发现配电装置器件和设施的电气故障隐患，消除事故于萌芽之中，防止开关设备的电气故障造成突发事故。
两路内置后备电源，保证失电时数据实时上传，控制装置可靠操作；显示屏可选配专用本安后备电源，支持设备事故状态下的就地显示数据查询，连续长时间供电，并有休眠节能功能。
具有外接报警器、模拟量、开关量监测接口，开关量控制开出接口，可现场报警，可直接接入温度、水位、压力、位置等传感器。可主动上传开关状态变化，可直接控制附属设备。
同时生成7种（高压）和9种（低压）录波曲线和数据，具有零序电压、零序电流录波、控制电源录波，帮助全面分析电力参数变化细节。
独有的电子挂牌闭锁功能，彻底避免供电自动化后传统停电检修挂牌带来的安全隐患。
现场配置设备具有本安型GDS-BUS多主总线通讯接口，能实时主动上传事件和故障信息，可直接接入本安型监控网络，不需安全隔离装置；有无线传输型通讯方式，现场设备不需通讯线路连接，便于扩展增加和现场设备布置。

主要功能
实时供电系统显示带电状态显示：实时显示供电线路、供电网络、开关和设备带电状态、数据。
实时电力数据显示：显示实时电压、电流、功率、功率因数等电参数和电参数曲线。
运行状态显示：显示供电线路的负载状态、线路绝缘情况、超压情况、欠压情况、空载情况、超载情况、功率因数情况。
实时非电参数显示：显示变电所人员情况、变电所温度、湿度、烟雾；显示变压器温度、开关腔内温度。
供电系统图绘制：可由用户自行修改或绘制供电系统图，供电系统图可与设备相关联，可打印输出。
数据采集记录实时采集监测高低压开关、变压器、照明综保、电缆等电气设备30多项电气参数。
采集检测各种模拟量和开关量参数、环境参数。
记录实时监测数据表、数据曲线、故障数据、动作事件、录波数据、特征数据。
记录视频、音频、通讯信息。
统计记录各种操作、预警、调整、设置、故障、跳闸等事件。
远程操作控制提供完整操作流程控制，具有申请、审批、监护管理
具有实现远程、就地、红外、集中等四种操作方式
具有送电、停电、闭锁、试验等多种操作内容
具有应急操作，被授权人可实现紧急事故时快速操作
具有操作向导和防止误操作闭锁，故障闭锁，自检闭锁，检修闭锁等安全闭锁。
可实现设备联动控制，编组操作、预置预案操作。
运行监控管理模拟动画显示供电系统的状态、参数、曲线、故障、事件。
显示设备的状态、参数、历史数据和事件、技术参数和运行参数。
监控运行情况，快速分析定位故障线路和故障点。
统计记录供电系统运行情况、操作记录，停送电时间、分类故障情况。
远程调用和智能分析故障录波数据和图形曲线。
重要设备特征数据监测，提供整定计算和决策分析依据。
监控用电负荷，调整全矿用电。
定值管理远程调整设定供电系统额定运行参数、保护整定值、报警值。
远程调整设定峰谷分时电量定值。
异常定值配置自动预警，定值修改报警。
追溯定值操作记录，可查询历史定值，还原历史定值。
可对定值历史修改记录进行查询，查看详细修改情况。
可设置网络继电保护，防止过流越级跳闸。
故障定位报警发生故障自动发出声光和动画报警，弹出报警信息框。
发生事故时准确定位故障点，给出故障类型、参数、时间等数据，减少故障排查时间，可自动闭锁故障设备，避免试送电造成事故再次扩大。
自动动态显示故障线路和设备，自动弹出故障设备界面。
重要故障自动通过网络发送到指定客户端和管理人员。
自动记录故障数据，可分类查询。
录波分析配合保护装置再现电力系统或设备故障和异常运行时的电气量、及电气故障辅助分析量变化过程，并完成故障录波数据的综合分析。
可设置故障录波、变位录波、条件录波、手动录波多种形式。
波形图可任意放大缩小，双坐标指针，实时计算显示时间、幅值、相位角、差值等曲线数据，便于曲线的比较分析。
组态工具操作员经授权可自行对矿井供电系统、变电所、设备进行组态编辑。
用户可设置和编辑系统节点的各项配置，可设置每个终端用户的查看、操作、编辑权限。
用电计量管理统计显示选定时段的用电量数据和电量变化曲线，生成各种分类报表和用电构成图，按设定要求对用电单位和用电点进行用电考核，生成考核报表。
自动统计峰谷分时电量，计算分时电费，设置分时时段；可统计和查询各时段电量构成、负载数据和用电运行情况。
监控统计高耗低效用电，生成考核数据表，提出节能降耗建议。
自动根据系统运行情况，统计节电效果。
设备监控保护对变电所、通风机、水泵、绞车、压风机、胶带机等重要设备可构成独立监测系统，监测各种运转参数、状态，设置多参数阈值报警和综合故障自动保护，实现集中、自动、远程等多种方式的操作控制。
可以电力监控系统为基础上，扩展实现机电设备远程监控保护。
设备信息查询具有设备资料库，可随时查询被监控设备的基本技术特征资料、各种纪录、管理资料、保护整定值、报警设定值、监控通讯设定参数等。
设备维护管理功能可建立设备检修档案和试验测试档案，记录和共享设备检修、试验、测试资料，制定设备检修、试验、测试计划，自动定期提醒。
综合性多媒体监控实现视频、广播、电话等同网数字化传输，多源异质数据有机的实现共享，无缝联接联动，实现真正意义的可视化操作。
具有可视化联动控制功能，在远程控制时能自动调出现场实时画面，操作如临现场。
具有系统同网广播通讯功能，能进行语音广播讲话和指挥，可与现场电话联络，使电力监控调度实现能听、能说、能看、能控。
变电所环境监控全方位监控变电所温度、烟雾、人员等环境信息，并对异常情况进行本地及远程预警，完善变电所无人值守管理。
支持变电所无人值守门禁管理。
联网安全监控可为其它系统提供和交换监控数据，提供与安全监控系统、生产调度系统的软件接口，授权安全监测系统联网控制操作供电设备，实现瓦斯、通风等安全参数监测和瓦斯、风电闭锁、超限断电功能与供电系统控制的联动。
系统联网运行可接入单位局域网和internet网，网上终端通过C/S或B/S方式实现资源共享，上级系统经授权可以调用系统数据库数据资料。
协议转换可通过协议转换把采用国标协议、非标协议等接口的设备接入到系统中，实现无缝连接，数据共享，削除信息孤岛，减少重复建设，也可以通过协议转换把原有设备的数据进行加工处理，对原有功能进行扩充。
综合报警平台供电线路或设备出现故障、事件、非正常运行情况时可以通过报警平台自动发出报警，报警方式有客户端提示、发送提醒邮件、发送提醒短信、LED条屏公示、声光报警、电话提醒、广播提醒等。
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社会效益
国内首次煤矿井下10KV实接短路保护和防越级跳闸实验日前在中国平煤神马集团首山一矿井下取得成功。
近些年，随着煤矿坚强智能电网的的建设，不少煤矿实现了供电远程智能化控制管理和变电所无人值守。2010年，中国平煤神马集团首山一矿安装了KJ516煤矿电力监控管理系统，井上下变电所的供电设备都由地面监控调度中心统一控制，监控员通过网络就能在控制中看到现场视频画面，用广播直接指挥现场，变电所现场的温度、湿度、烟雾数据、人员进出情况都尽在掌握之中。这套系统投入使用两年多来，减少了事故，节省了人员，节约了电费，使首山一矿的供电管理技术处于全国领先水平。但是，首山一矿也发现，这套系统因各级开关间供电线路的抗阻差别不大，一旦一处线路故障引起开关跳闸，相邻的各级开关极易“串联”跳闸。为避免由此而引发井下大范围停电事故的发生，两年多来，首山一矿与北京广大泰祥自动化技术公司合作，攻克这一难题。2012年12月31日，首山一矿在各项保护措施到位的前提下，利用矿井停产检修时间，在井下变电所进行实接短路保护实验和防止越级跳闸功能验证。随着一声令下，只见，一条直通地面35KV变电站的10KV供电线路末端被牢牢连接在一起，仅仅0.06秒，短路点开关就准确可靠切除了短路线路，其余6台上级开关安然无恙。
“实地真正造成AC相短路，试验结果很理想，系统准确判断了故障点，限制了事故范围，避免了大范围停电事故发生的可能，保障煤矿供电安全。”现场技术人员说。
1月14日，经国家科技部查新中心报告，这是国内首次煤矿井下10KV实接短路保护和防越级跳闸实验。闻听此讯，中国继电保护与控制专家委员会副主任、国家电网继电保护专家、清华大学博士生导师董新洲教授致电祝贺，称这是解决煤矿越级跳闸大面积停电难题的重大突破，实验的成功，对煤矿安全供电技术创新起到了促进作用。
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