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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510031656.4(22)申请日 2015.01.22H02J 13/00(2006.01)(71)申请人 中国矿业大学地址 221008 江苏省徐州市泉山区解放南路中国矿业大学(72)发明人 钟志祥 童为为 杜朋 邵祥李帅帅 吕腾达 张成功 阚叶飞(54) 发明名称一种矿井电网监控与保障系统(57) 摘要本发明公开了一种矿井电网监控与保障系统，包括综合控制中心、光纤以太网交换机、KFJ81井下测控站、检测与报警单元、电能信息采集单元、智能保护装置单元以及电源单元。检测与报警单元、电能信息采集单元和智能保护装置单元通过 RS-4。
2、85 通讯方式与 KFJ81 井下测控站进行通讯，主要对矿井电网进行状态检测、故障预警、信息采集及远程控制，KFJ81 井下测控站通过光纤以太网交换机和 ZigBee 无线网络两种方式与综合控制中心进行信息交互，电源单元由常规电源和应急电源两种类型的电源组成，确保系统在各种情况下顺利运行。本发明所述的监控与保障系统实现了矿井电网全方位监测与控制的目标，提升了矿井电网的运行效率和安全水平，为煤矿安全生产提供了可靠的保障。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书2页 附图1页(10)申请公布号 CN 104505949 A(43)申请公布。
3、日 2015.04.08CN 104505949 A1/1 页21.一种矿井电网监控与保障系统，其特征在于 ：包括综合控制中心、光纤以太网交换机、KFJ81 井下测控站、检测与报警单元、电能信息采集单元、智能保护装置单元以及电源单元，所述综合控制中心配有若干台计算机，所述若干台计算机分别安装有电力系统继电保护软件、电力系统仿真软件以及电力系统暂态分析软件等 ；所述 KFJ81 井下测控站下设若干个 KFJ81 井下测控分站 ；所述检测与报警单元包括漏电检测与报警模块、过流检测与报警模块、过压检测与报警模块和温度检测与报警模块各若干个，所述漏电检测与报警模块配有漏电传感器、A/D 转换器、控制器。
4、和报警器，所述过流检测与报警模块配有电流传感器、A/D 转换器、控制器和报警器，所述过压检测与报警模块配有电压传感器、A/D 转换器、控制器和报警器，所述温度检测与报警模块配有温度传感器、A/D 转换器、控制器和报警器 ；所述电能信息采集单元包括矿用电表集中器，所述矿用电表集中器连接若干个矿用电表收集器，所述矿用电表收集器连接若干个矿用电表 ；所述智能保护装置单元包括内置有 DSP 和单片机芯片的高压断路器、隔离开关、继电器以及自动重合闸开关等设备。2.根据权利要求 1 所述的一种矿井电网监控与保障系统，其特征在于 ：所述检测与报警单元、电能信息采集单元及智能保护装置单元与KFJ81井下测控站。
5、采用RS-485通讯方式进行通讯，所述KFJ81井下测控站通过光纤以太网交换机和ZigBee无线网络两种方式与综合控制中心进行信息交互。3.根据权利要求 1 所述的一种矿井电网监控与保障系统，其特征在于 ：综合控制中心设有 ZigBee 无线网络通信接口和 ZigBee 无线网收发器。4.根据权利要求 1 所述的一种矿井电网监控与保障系统，其特征在于 ：所述电源单元由常规电源和应急电源两种类型的电源组成。权 利 要 求 书CN 104505949 A1/2 页3一种矿井电网监控与保障系统技术领域0001 本发明涉及监控系统领域，具体涉及一种矿井电网监控与保障系统。背景技术0002 监控系统是一。
6、门融合计算机工程技术、信息采集技术、通信技术和智能控制技术等一系列技术为一体的综合自动化科技产品，如今它已经作为一种安全预防技术设施被广泛应用在社会生活和生产实践中。0003 当前矿井电网经常发生无故障误跳电、线路运行状态不稳定以及故障后送电不及时等现象，给煤矿行业的安全供电和正常生产带来了极大的困扰。矿井电网因其所处环境的复杂性和特殊性，如何对其进行有效的监控并采取适当的措施以保障系统安全、稳定、高效地运行成为煤矿生产供电工作中的一项重要课题。现有技术中，对于矿井电网的监控，都存在着运行参数采集不详细、数据检测不精确以及对突发状况不能事先预警和提前管理的缺点，导致矿井电网监控效果不明显，无法。
7、保障供电系统稳定和高效地运行。发明内容0004 本发明要解决的技术问题是 ：针对当前矿井电网监控技术存在不足之处的现状，提出一种能够符合煤矿安全供电要求的矿井电网监控与保障系统。0005 为实现上述目的，本发明采取以下技术方案 ：一种矿井电网监控与保障系统其特征在于 ：包括综合控制中心、光纤以太网交换机、KFJ81 井下测控站、检测与报警单元、电能信息采集单元、智能保护装置单元以及电源单元，所述综合控制中心配有若干台计算机，所述若干台计算机分别安装有电力系统继电保护软件、电力系统仿真软件以及电力系统暂态分析软件等 ；所述 KFJ81 井下测控站下设若干个 KFJ81 井下测控分站 ；所述检测与。
8、报警单元包括漏电检测与报警模块、过流检测与报警模块、过压检测与报警模块和温度检测与报警模块各若干个，所述漏电检测与报警模块配有漏电传感器、A/D 转换器、控制器和报警器，所述过流检测与报警模块配有电流传感器、A/D 转换器、控制器和报警器，所述过压检测与报警模块配有电压传感器、A/D 转换器、控制器和报警器，所述温度检测与报警模块配有温度传感器、A/D 转换器、控制器和报警器 ；所述电能信息采集单元包括矿用电表集中器，所述矿用电表集中器连接若干个矿用电表收集器，所述矿用电表收集器连接若干个矿用电表 ；所述智能保护装置单元包括内置有 DSP 和单片机芯片的高压断路器、隔离开关、继电器以及自动重合。
9、闸开关等设备。0006 作为进一步说明，以上所述的检测与报警单元、电能信息采集单元及智能保护装置单元与 KFJ81 井下测控站采用 RS-485 通讯方式进行通讯，所述 KFJ81 井下测控站通过光纤以太网交换机和 ZigBee 无线网络两种方式与综合控制中心进行信息交互。0007 作为进一步说明，以上所述的综合控制中心设有 ZigBee 无线网络通信接口和ZigBee 无线网收发器。0008 作为进一步说明，以上所述的电源单元由常规电源和应急电源两种类型的电源组说 明 书CN 104505949 A2/2 页4成。0009 本发明的有益效果是 ：本发明综合了检测与报警单元、电能信息采集单元及。
10、智能保护装置单元三大部分并采用先进的 ZigBee 无线网络和光纤以太网交换机两种通讯方式实现 KFJ81 井下测控站与综合控制中心间的信息交互，通过常规电源和应急电源两种类型的电源为系统供电，实现了矿井电网系统全方位监测与控制的目标，提升了矿井电网的运行效率和安全水平，该矿井电网监控与保障系统不仅大大提高了矿井用电的管理科学化、控制自动化水平，而且为煤矿安全生产提供了可靠的保障。附图说明0010 图 1 是本发明的结构示意图。具体实施方式0011 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述，但要求保护的范围并不限于所述。0012 如图 1 所示，一种矿井电网监控与保障系统，包括综合控制。
11、中心、光纤以太网交换机、KFJ81 井下测控站、检测与报警单元、电能信息采集单元、智能保护装置单元以及电源单元。0013 检测与报警单元包括漏电检测与报警模块、过流检测与报警模块、过压检测与报警模块和温度检测与报警模块各若干个，各类检测与报警模块采用相应的传感器进行检测，再将传感器检测到的相关数据经 A/D 转换器转换后送入控制器中进行处理，若超过预先设定的限值则报警器发送报警信号。电能信息采集单元主要完成对矿井电网系统相关线路重要运行参数的采集，智能保护装置单元包括内置有 DSP 和单片机芯片的高压断路器、隔离开关、继电器以及自动重合闸开关等设备，其具备被远程控制的能力。电源单元分为常规电源。
12、和应急电源两种类型，常规电源供电指各模块通过与矿井电网系统线路构成回路来达到取电目的，应急电源指为监控与保障系统预置的大容量蓄电池。0014 综合控制中心配有若干台计算机，每台计算机分别安装有电力系统继电保护软件、电力系统仿真软件以及电力系统暂态分析软件等，由电能信息采集单元将采集到的电压、电流、功率等系统运行参数按预定周期通过RS-485通讯方式送入KFJ81井下测控分站，多个 KFJ81 井下测控分站将信息统一汇总到 KFJ81 井下测控站，KFJ81 井下测控站再通过ZigBee 无线网络和光纤以太网交换机两种通讯方式与综合控制中心进行信息交互，确保综合控制中心准确、可靠、及时地了解和掌握矿井电网运行参数，技术人员可在综合控制中心内使用电力系统相关软件对矿井电网运行状态进行实时的仿真、评估和预测，再通过与智能保护装置单元进行远程通信，实现地面遥控井下变电所智能保护装置的复位、合闸和分闸等一系列动作，实现早预防、早操作、早规划，保障矿井电网正常运行。此外，KFJ81 井下测控站还可以通过 ZigBee 无线网络通信接口连接到互联网上实现远程监控。说 明 书CN 104505949 A1/1 页5图1说 明 书 附 图CN 104505949 A。