小议煤矿供电中数字化技术的应用

【摘 要】随着科学技术的不断发展，数字化技术在各个领域的应用越来越广泛，近年来，随着煤矿供电系统技术的不断改革和创新，对数字化技术的应用程度也逐渐加深。数字化技术的应用使得煤矿供电朝着科学化、标准化、智能化的方向不断进步。目前在煤矿供电系统中常见的数字化技术主要有载波控制技术、数字化变电站防越级跳闸技术、GIS，本文主要针对这些技术进行详细分析。

【关键词】煤矿供电；数字化技术；载波控制；GIS；数字化变电站

随着国民经济的快速发展，煤矿行业也实现了飞跃式的发展，但是，由于煤矿行业在很大程度上具有特殊性，所以在日常的矿业工作时，对供电的要求也十分严格。为了保证矿下工作的高效率，必须有一个安全、可靠的的电网来保证工作的正常进行。随着数字化技术的兴起和不断发展，煤矿供电也拥有了新的发展方向。

1 数字化技术在煤矿供电中的优势

数字化技术的兴起和广泛运用为工业设计提供了新的发展方向，煤矿供电系统的设计也拥有了更具有创新能力的技术支持。充分利用数字化技术可以帮助煤矿工业设计师在供电系统设计初期有效克服设计障碍，最大程度地减少由于空间的复杂性和时间的差异给设计工作造成的制约作用，减少误差，保证设计的合理性。同时，利用数字化技术可以有效构建煤矿地面与井下供电系统之间的集成监控环境，实现对矿井供电系统的统一监控和调度，从整体上提高煤矿供电系统的自动化水平，实现最大的运行效率，简化供电工作程序，为供电系统的正常安全运行提供技术和决策支持，并且也能有效提高经济效益。从总体上来看，在煤矿供电系统中广泛应用数字化技术在很大程度上为煤矿正常的工作提供了便利条件，符合当前时代的要求，同时也是煤矿行业发展的需要，具有很大的现实意义。

2 载波控制技术

载波控制技术的核心在于其中的载波发射机和载波接收机，其基本工作原理就是在对载波发射机的利用基础之上，通过动力线路将控制信号出送出去，再由载波接收机对信号进行接收，由接收机带动系统元件的正常运行，最终实现对作用系统的控制。

载波控制技术应用于煤矿供电系统中，将载波接收机和载波发射机安置于同一个供电系统上，并且接上相同的动力电缆芯片，当机电设备正常运行时，载波发射机将信号进行相应处理，然后以频率的形式将信号发送至供电系统，通过动力电缆的传输作用传输至载波接收机，载波接收机接收到信号后进行处理，然后作用于电器，电器得到通电信号开始工作。

载波控制技术在煤矿供电系统的运用，其优点在于，载波的发射过程只需要以动力电缆的两芯为载体，而不需要利用专用控制电缆芯线，也不需要特别设置新的路线，节约了大量的橡胶和铜质材料，在供电系统的建设成本上体现了一定优势，同时也可以减少工作人员的工作量。同时，利用载波控制技术，其电路体积小，并且接线过程简单，可以将载波电路设计成一个单独的个体，也可以将其设置在开关保护器中。由于载波电路并不复杂，并且不会占用太大空间，所以一般对机电设备性能没有明显影响。

3 数字化变电站防越级跳闸技术

数字化变电站防越级跳闸技术是一种基于全网数据共享的新型技术，在实际的应用过程中，所有需要进行防越级跳闸的器械设备必须具备相应的光纤数字通信接口，通过光纤作用，可以将地面变电站保护器中的电气信息和煤矿高开关保护器的电气信息共同传递到数字化的变电站中，数字化变电站再根据收集到的线路信息对电路故障进行识别，并控制电路开关跳闸。

应用数字化变电站防越级跳闸技术需要特别注意，由于其高开保护器在煤矿井下环境中属于防爆产品，所以在进行性能设计和安全监测时，必须将其与地面的继电保护装置进行严格明确的区分，严禁将其混为一体，这样才能最大程度地保证高开保护器的实际性能，达到良好的电力控制效果。

但是数字化变电站实际上也要综合智能传感技术和高速通信网络技术，其主要的作用在于减少变电站内部各电压电流互感器与二次设备之间的线路连接，所以此项技术在实际的煤矿供电系统中的并不具备充分的现实意义。

4 GIS应用于煤矿供电系统综合自动化

一般来说，煤矿井下的实际信息是无法完全传递到地面的，煤矿地面对井下的供电系统所能获取的信息仅限于供电系统图，但是图纸仅能表现变压器、电缆、开关以及设备之间的连接、控制关系，对矿井内部位置和电缆分布的指导无实际意义。矿井下密集复杂的电缆分布和相对封闭性使得正常的井下作业十分受限。供电系统受此因素影响，不仅在日常的供电系统维修上存在很大的障碍，而且煤矿供电系统综合自动化的应用过程也受到很大程度的限制。

GIS在煤矿供电系统综合自动化中的应用具有相对优势，它可以针对煤矿井下的实际环境形成系统直观的描述，尤其对煤矿供电系统复杂的空间关系和属性特征的反应效果较强。利用GIS的统一地理坐标系统，对煤矿供电系统的实体对象进行准确的定位和空间关系描述，再对产生的空间数据和属性数据进行具体的分析，根据相关空间参数实现对供电系统的合理调整，最终可最大程度地满足煤矿生产需求，实现安全供电。同时GIS在对数据和空间信息的管理上具有一定优势，可以为煤矿今后的维修工作提供真实可靠的地理信息依据。因此，在煤矿供电系统中建立以GIS为基础的动态供电系统综合自动化，可以实现对煤矿更好的整体管理。

5 结束语

就目前来说，数字化技术可以作为实现煤矿供电系统安全运行的坚实基础，它的应用使得煤矿供电系统从设计到运行的每一个环节都实现了技术的创新。随着数字化技术在煤矿行业越来越广泛的应用和发展，受其指导的供电系统也将更加体现与时俱进的特征，并最终实现飞跃式的发展，为煤矿行业提供更大的物质支持。

【参考文献】

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