煤矿井下变电所无人值守的运行与管理思考

2022-09-11

新经济形态下，我国对于矿产资源的依赖程度不断提升。煤炭在国家工业生产及经济发展中发挥着重要作用，为进一步提升煤炭开采效率，保证煤矿井下作业安全性，越来越多的机械设备、电子设备在矿井生产中得到了广泛应用。就井下变电所而言，通过无人值守技术对其进行监测监视已经成为现代矿业发展的重要趋势。然而受诸多因素影响，我国井下变电所无人值守技术的应用尚不规范，其未能真正达到减人提效的目的，这对井下采煤、掘进、运输和照明造成较大影响。新时期，进行无人值守系统运行管理已经成为井下变电所现代化管理的关键所在。

1. 无人值守系统硬件构成及特点

(1)煤矿井下变电所无人值守系统硬件构成

无人值守系统是对井下变电所进行功能监测和运行状态监视的重要设备。从应用过程来看，其在现代可视监测技术、互联网技术、传感技术的支撑下，对变电所开关复位、分闸以及合闸进行远程控制，其能有效地减少井下电力作业人数，提升煤矿生产效率(见图1)。在无人值守系统结构布局中，分布式与集中式结构的选取和应用是其控制的重点所在。就结构单元而言，远距离通讯设备、供电远程测控系统以及地面控制中心是无人值守系统硬件构成的三个基本单元[1]。从管理效果来看，无人值守系统能实现计算机系统与对应网络的链接，确保数据资源共享的及时化、信息通讯的高效化，进而实现井下供电所相关设备的安全化、高效化运行。

(2)煤矿井下变电所无人值守系统应用特点

基于煤矿开采安全性、高效性考虑，无人值守系统在煤矿井下变电所运行监测中应用不断深入。就整体应用过程来看，无人值守系统的应用具有以下特征：其一，安全性能突出。进行变电所安全管理是无人值守系统应用的基本目的。在使用过程中，煤矿井下变电所供电系统在快速反应方面的要求较高，借助于无人值守系统，变电所这一运作要求得以有效满足。其二，在变电所远程监测及控制中，要确保控制指令的及时传达，提升系统反馈效率，就必须注重无人值守系统的时效性建设。其三，在无人值守系统应用中，可视监测、互联网、传感等技术的应用均与现代信息技术密切相关，通过这些技术的结合，井下变电所无人值守系统的自动化程度更高，智能化特征更强，其为煤矿井下安全作业创造了条件。

2. 变电所无人值守系统【用及效益

(1)井下变电所无人值守系统的实际作用

从应用过程来看，井下变电所无人值守系统的功能主要体现在以下层面：首先，无人值守系统具有功能强大的数据收集及监测系统，其能对变电所运行的数据进行收集，并以统计报表的形式进行记录，变电所运行管理中，人们通过分析这些数据，能全面的掌握变电所运行状态和故障类型，为后期的控制管理提供指导，其有效地提升了变电所控制效率与质量。其次，在无人值守系统应用中，远程测控的实现与供电管理模式及生产供电特点密切相关，同时，计算机数字通讯为这一功能的实现创造了条件。最后，与传统人工测控相比，无人值守系统在井下变电所故障检测中效率较高，其能帮助工作人员及时有效地发现变电所故障问题，然后针对性的进行防治处理，确保了变电所运行的稳定，为煤炭企业稳步发展奠定了基础[2]。

(2)井下变电所无人值守系统的效益分析

井下变电所无人值守系统的应用给煤矿企业带来了巨大的经济收益。一方面，为井下变电所布置无人值守系统，可以有效地减少煤矿企业井下作业人数，从而达到节约变电成本的目的。同时在系统运行过程中，该装置能快速的发现变电所运行中出现的问题，其较高的实时性、确定性以及可靠性使得系统故障扩大的概率大大降低，有效地降低了变电所因设备故障而带来的额外支出。另一方面，变电所无人值守系统具有较强的自动化及智能化控制水平，从应用过程来看，其能对系统运行状态进行监测，并基于监测数据进行系统运行管理，这使得变电所运行更加高效，其为煤矿采煤、掘进、运输和照明提供了源源不断的电力支撑，保证了煤矿生产效率，促进了总产值的有效提升。

3. 井下变电所无人值守系统应用问题

(1)无人值守系统硬件问题

监控电源以及环网是井下煤矿变电所无人值守系统应用的两个重要支撑[3]。实践过程中，为确保无人值守系统功能的有效发挥，工作人员应加强对信号源的有效控制。然而从应用过程来看，无人值守系统的设备控制较为严格，这使得在硬件设备布局及维修过程中，设备的接线控制较为困难，当一个构件出现问题时，其极有可能对整个系统的运行造成影响，制约无人值守系统运行及变电所功能发挥。因此在实践过程中，还需进行无人值守系统硬件设备接线方式的进一步优化。

(2)无人值守系统软件问题分析

软件系统的编程及控制对于无人值守系统运行质量具有较大影响。实践过程中，无人值守系统的自动化、智能化应用对于地面控制室人员和井下人员的专业素质提出了较高要求。相关工作人员不仅要具备较高的计算机操作技能，而且要熟知无人值守系统软件操作原理，进而能规范的通过计算机设备对相应软件进行控制，确保无人值守系统及变电所性能的有效发挥。现阶段，受工作人员专业能力影响，变电所无人值守系统软件应用尚存在诸多不足。譬如：当前无人值守虽然能进行设备运行数据的采集，然其数据具有海量化的特征，人们在数据使用中缺乏行之有效的数据搜索工具，这使得有用数据的获取速度较慢，影响了实际控制管理质量。此外，煤矿井下作业环境具有复杂性，这对于无人值守系统软件编程的应用提出了较高要求，其控制软件必须与本企业操作实际相互吻合，然而从管理效果来看，目前较多煤矿企业无人值守系统的软件编程与应用实际存在偏差，这对企业井下变电所管理质量造成一定影响，制约了企业的生产效率和经济效益。

4. 井下变电所无人值守系统运行与管理优化策略

(1)加强自动化网络建设

自动化网络建设对于无人值守系统的智能化控制具有深刻影响。在其布局过程中，应注重以下要点把控：首先，以矿井地面监控机房为基础，监理核心的交换机网络系统，为系统数据网络交换管理提供支持。其次，为确保井下变电所运行的安全性，可靠性，应监理防爆环网交换机，实现井下系统运行安全的有效管理。最后，还应注重通讯网络、子系统、信息交互系统等内容的有效规范，进而有效地提升网络自动化管理质量，为无人值守变电所的运行管理提供支持，不断提升煤矿企业的经济效益。

(2)强化电力监控系统应用管理

无人值守系统的运行与管理离不开电力支撑，故而在实践中，可通过建设电力监控系统，对无人值守系统进行安全保护、管理和控制，进而确保其对变电所遥调、遥控、遥信、遥视以及遥测职能的实现。具体而言，电力监测系统建设与应用要求包括：其一，应注重电力监控中的合理建设，在该模块中，应通过各种功能软件、远程集控系统以及监督服务器等设备，对井下供电系统以及设备进行检测和控制，同时构建系及时有效地报警机制，为电力设备控制、电气信号传输提供保证。其二，再无人值守系统数据筛选控制中，应增加数据搜索工具，同时优化一对一的数据采集模式，避免数据冗长、数据干扰带来的影响。其三，在无人值守控制系统软件编程中，应注重编程软件与企业发展实际额匹配,提高相应的经济效益，增加相应的经济收入，促进无人值守变电所的进一步发展。

5. 结论

无人值守系统应用对于煤矿井下变电所运行的安全性、可靠性具有较大影响。实践过程中，人们只有充分认识到无人值守系统应用的必要性，并在实际运用中注重其作用、效益及问题的全面把控，然后基于无人值守系统结构特点，进行其管理策略的落实，才能有效地提升无人值守系统的运行水平，进而在保证变电所高效运作的同时，促进煤矿企业最大效益实现。

摘要：无人值守是煤矿井下变电所运行应用的重要支撑，规范化的进行变电所无人值守管理，能有效地提升变电所运行质量，满足内矿开采中的电力应用需要。本文在阐述煤矿井下变电所无人值守系统硬件构成及特点的基础上，就井下供电远程测控作用及效益进行分析，并指出提升煤矿井下变电所无人值守系统运行及管理质量的具体对策。期望能实现变电所无人值守系统的最后控制，进而推动煤矿开采业的有序发展。

关键词：煤矿,井下变电所,无人值守,运行管理