无人值守区域井下用矿用控制配电箱:远程控制功能选型
2025-09-25 19:56:50
来源:浙江浙一电气有限公司-次
在无人值守区域井下使用矿用控制配电箱时,远程控制功能的选型需综合考虑**通信方式、传输距离、设备兼容性、安全可靠性及扩展性**,推荐选择支持**工业以太网+RS485双通信接口**、具备**光纤传输能力**、兼容**多种高压/低压保护器协议**、通过**防爆认证**且支持**远程诊断与固件升级**的智能配电箱。以下为具体分析:
### 一、核心选型要素
1. **通信方式与传输距离**
- **工业以太网**:支持TCP/IP协议,传输速率达10/100Mbps自适应,传输距离可达10km(使用矿用单模光缆),适合井下长距离通信。
- **RS485**:主从式半双工通信,速率9600bps,传输距离1km(使用MHYVR/MHYVP电缆),适用于短距离设备级联。
- **光纤传输**:抗电磁干扰能力强,适合高压环境,需配置SC连接器。
2. **设备兼容性**
- **高压配电装置**:需支持PBG型矿用隔爆兼本安型高压配电装置的ZBT-11高开综合保护器,通过RS485接口实现数据采集与控制。
- **真空馈电开关**:需兼容KJZ16型矿用隔爆兼本安型真空馈电开关,支持RS485通信与故障报警。
- **保护器协议**:优先选择支持Modbus RTU、IEC 60870-5-104等通用协议的设备,便于集成。
3. **安全与可靠性**
- **防爆认证**:设备需通过Exd [ib]Ⅰ等防爆认证,适应井下甲烷、煤尘爆炸环境。
- **后备电源**:配置镍氢电池组,断电后可持续工作≥2h,确保数据不丢失。
- **报警功能**:支持声音报警(声强≥80dB),故障时自动触发地面调度中心预警。
4. **扩展性与智能化**
- **远程诊断**:支持通过专用遥控器或上位机软件下发指令,实现参数修改与故障定位。
- **固件升级**:预留OTA升级接口,便于后续功能扩展。
- **模拟量精度**:电流/电压传输误差≤0.5%(F.S.),确保监控数据准确性。
### 二、推荐配置方案
1. **主通信接口**
- **工业以太网交换机**:选用MIEN6208型交换机,配置2路10/100Mbps光口(SC连接器),支持TCP/IP协议,传输距离10km。
- **RS485分站**:配置2路RS485接口(P3/P4口),支持Modbus RTU协议,可挂接8台高压配电装置或真空馈电开关。
2. **辅助通信接口**
- **光纤传输模块**:配置1路RS485光信号传输口(P3口),支持单模SC连接器,传输距离10km,抗干扰能力强。
- **视频监控接口**:配置1路ST连接器视频输入口,支持1310nm单模光信号,用于井下摄像头接入。
3. **电源与报警**
- **后备电池**:采用2组镍氢电池串联,电压DC12V~18V,容量满足2h连续工作。
- **报警装置**:集成声光报警器,声强≥80dB,故障时自动触发地面调度中心语音提示。
### 三、应用案例验证
以西山煤电马兰矿为例,其井下无人值守变电所采用上述选型方案后,实现以下功能:
- **远程监控**:地面调度中心可实时显示高压/低压保护器的电流、电压值及分合闸状态。
- **故障预警**:通过模拟量误差控制(≤0.5%),提前发现设备过载、短路等隐患。
- **经济效益**:减少井下值班人员15人/天,年节约人工成本约109.5万元。
- **社会效益**:系统运行后,井下供电故障率下降40%,未发生因供电问题导致的安全事故。