摘要：隨著煤礦供電系統管控一體化的發展，提出了基于礦井光纖網絡的煤礦電參數計量系統，實現各種開關和電力設備的高精度計量；遠程實時監控各種電參數；遠程抄表；遠程監控關鍵電氣設備的運行狀況，提高煤炭生產電力管理的自動化水平，促進煤礦的智能化進程。

關鍵詞：管控一體化；高精度計量；遠程實時監控；遠程抄表；

一煤礦電能計量系統現狀

目前，國內許多企業致力于煤礦電能監測系統的研發。目前大致可分為有線傳輸和無線傳輸兩類。

1井上變電所系統

井上變電站電能抄表系統由于不涉及安全防爆和線路局限性，現在相對容易實現。組網方式有兩種：有線傳輸和無線傳輸。由于電纜的限制，有線傳輸在許多場合都受到限制，無線傳輸是大多數系統的推薦方式。

2井下變電所系統

地下變電站系統普遍存在距離分散、防爆要求高、通信信號有限、施工困難等現狀，導致實現電能監控系統的方式較少，產品單一。目前主要有礦用防爆電表箱組成的電度計量方法。

二傳統計量方法存在的問題

目前，我國煤礦生產用電的計量管理手段還不夠完善。許多煤礦仍采用傳統的機械或電子電能表進行電能計量。每天都有專人按照統一格式定期抄寫各種線路和主變電站的電能數據，特別是在地下，電能的統計分析管理滯后繁瑣。

目前，許多煤礦的粗略測量造成了許多問題。

1不能準確測量各用戶的用電情況，有效控制成本，造成浪費。

2人工抄表需要的人多，工作效率低。

3數據處理、報表打印工作量大，效率低，容易出錯。

4系統組成相對落后，設備過于分散，安裝不方便。

5設備落后，不能滿足當前煤礦數字化、信息化建設發展的需要。

三煤礦電參數計量系統由礦井光纖網絡組成

目前，每個煤礦都有一個覆蓋整個礦井的工業光纖網絡。因此，借助現有通信網絡，采用先進的智能電源測量技術、數據庫技術、光纖網絡通信技術，對全礦用電設備進行遠程集中監控，實現各種開關和電源設備的高精度計量；各種電源參數的遠程實時監控；遠程抄表；遠程監控關鍵電氣設備的運行狀態；自動生成各種報告，共享所有數據網絡，使管理者能夠詳細直觀地掌握整個供電區域的設備用電狀況和電力負荷分布，為電力管理提供決策參考。電力數據通過內部網絡實時發布，提高煤炭生產用電管理的自動化水平，實現管控一體化，促進煤礦智能化。圖1為系統網絡圖。

圖1為系統網絡圖

四電力計量自動抄表各部分介紹

1前端采集子系統

多路電參數計量箱顯示箱作為各配電點的數據集中采集設備，主要由嵌入式工業控制器、工業開關電源、工業以太網交換機等組成。前門配有鍵盤鼠標和windowsCE7.0操作系統作為操作平臺，操作簡單。多路電參數計量箱顯示箱負責電源數據采集和本地集中顯示的重要任務。數據信號通過以太網接口輸出發送到地面服務器。

2通信系統

對于通信子系統，它是將數據傳輸到控制中心的通道。該系統充分利用煤礦現有的工業光纖網絡。對于光纖通信，具有頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離長、抗干擾性強等特點，無需重復敷設通信電纜。

4中心處理子系統(數據服務器)

中心處理子系統主要由中心處理工作站和相應的軟件組成，是整個電能計量自動抄表系統的上層。所有支路的電力信息都通過信道收集到這里。管理人員利用軟件對數據進行總結和分析，并做出相應的電力管理決策。

4配套設施

數據采集模塊：KBDX-3模塊是專門針對煤礦供電設備特點開發的智能三相電參數綜合采集模塊，可準確測量輸出三相電壓、三相電流、功耗等數十個電力參數，是電測行業功能齊全的智能采集模塊。該系統采用KBDX-2模塊作為底層數據信號采集設備。

五電力計量自動抄表各部分介紹

本計量系統的顯著特點：

1采用先進的智能電量測量技術、現場總線通信技術、光纖網絡通信技術、數據庫技術，對礦山電氣設備進行遠程集中監控，實現各種開關和大型設備的高精度自動測量；遠程實時監控地下電氣參數；遠程抄表；遠程監控關鍵電氣設備的運行情況；自動生成各種報告，共享所有數據網絡，使管理者能夠詳細直觀地掌握整個供電區域的設備電力狀況和電力負荷分布，為電力管理提供決策參考。利用現有的地面辦公網絡，顯著提高了煤炭生產用電管理的自動化水平。

2采用工業配置軟件開發監控軟件，實現設備的遠程監控，可通過圖紙、表、曲線等方式進行數據顯示和分析。該軟件支持EXCEL（電子表）的數據報表輸出。利用EXCEL強大的數據報表處理功能，可以快速處理每月的電力數據統計和報表輸出，避免了繁瑣的井抄表和數據手動輸入，顯著提高了辦公效率。（并消除了人工抄表中的不確定性）。

3一個地下計量箱可以替代多個(3-32)老式隔爆電度表箱，成倍減少了設備在室內的占地空間，不需要與饋電開關連接主電路電纜，大大節省了設備與電纜連接的投資，減少了電氣設備的失爆點和故障點。是老式隔爆電度表箱的更新產品。

4采用自主研發的智能電參數據采集模塊取代傳統電度表，大大提高了采集精度(0.2級)。

5井下計量箱采用10.4英寸真彩寬屏工控機為設備提供信息查詢和參數設置，配備du特的鼠標鍵盤，windowsCE操作系統作為操作平臺，實現人機對話。

6可實時測量各支路的累計電量、三相電流、真有效值、功率、功率因數和峰值電流。

六安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案

1概述

用戶端消耗整個電網80%的電能，用戶端智能用電管理對用戶可靠、安全、節約用電具有重要意義。構建智能用電服務體系，全面推進用戶端智能儀表、智能用電管理終端等設備用電管理解決方案，實現電網與用戶的雙向良性互動。用戶端急需解決的研究內容主要包括:先進的計算機、智能建筑、智能電器、增值服務、客戶用電管理系統、需求側管理等。

通過對用戶端用電情況的細分和統計，安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案以直觀的數據和圖表向管理人員或決策層展示各種用電消耗情況，便于找出高能耗點或不合理的能耗習慣，有效節約用電，為用戶進一步節能改造或設備升級提供準確的數據支持。

2應用場所

（1）辦公建筑(商務辦公、大型公共建筑等)

（2）商業建筑（商場、金融機構建筑等）

（3）旅游建筑(酒店、娛樂場所等)

（4）科教文衛建筑（文化、教育、科研、醫療衛生、體育建筑等）

（5）通信建筑(郵電、通信、廣播、電視、數據中心等)

（6）交通建筑（機場、車站、碼頭建筑等）

3系統結構

4系統功能

電能統計報告、詳細電參查詢、運行報告、變壓器運行監控、實時報警、歷史事件查詢

電能質量監控；遙控操作；用戶權限管理；通訊狀態圖；視頻監控；用戶報告；APP支持；

5系統硬件配置清單

七結語

基于礦井光纖網絡的電能計量管理系統可以大大提高工作效率，避免了繁瑣的下井抄表工作，計量準確可靠，顯著提高了企業的經濟效益。實時采集的各種電參數信息集中存儲和統一分析，也有利于企業加強需求側管理，優化能源利用改造。

【參考文獻】

[1]任毅，鮑教明，任津.基于工業以太網構成的煤礦電參數計量及遠程抄表系統[J].科技    與展望.2015（19）

[2]史志紅，煤礦電能計量管理系統設計           

[3]安科瑞企業微電網設計與應用手冊 2022.05版