韩益标

(大友选煤(大同)有限责任公司 挖金湾选煤厂，山西 大同 037001)

配电室作为选煤厂生产供电的设备集中地，关系选煤厂安全、稳定生产。选煤厂配电室传统上都是人工值班盯岗，一方面对人员技能和连续工作有很高要求，另一方面生产设备耗电高节能效果较差，配电室有隐患问题不能及时发现，即便出现故障也不能很快发现，需要消耗大量时间逐项检测、排查，严重影响正常生产。为进一步解放员工劳动力，提高选煤厂管理水平，对配电室进行智能化改造意义重大[1-3]。

1 配电室智能监控的意义

智能配电室监控系统中红外摄像头的设立可对部分电气事故进行提前预判，具体可体现出电气设备温度异常，调度员通过智能配电室监控系统发现电气设备温度异常提前通知电工进行现场检查，避免因电气设备事故的发生影响生产[4]。

智能配电系统可实现精准有效的远程停送电、智能化巡检和无人化值守，提高工作效率，降低生产成本，减轻了职工劳动强度，把职工从繁琐的岗位置换出来，在提高重要设备巡维质量的同时，增加了人机安全可靠性。智能巡检机器人的投入使用，对助力选煤厂提升智能化安全管理水平，改善工作环境，提效减员具有重要意义[5]。

2 智能监控系统构架

智能监测终端设备用来采集低压配电柜内电流电压值，温控器采集温度。智能管控及服务平台深度融合云计算、大数据、物联网、移动互联网和智能电网等先进技术，依托专线/无线通信系统，采集企业配电室设备状态、环境状态和安防状态数据，实现配电室智能管控及服务等各项功能[6]。智能监控系统构架如图1所示。

图1 智能监控系统构架

系统平台通过采集系统负荷信息数据，计算分析总功率和负荷值、有功功率和无功功率，从而判断运行是否正常。网关主要用于无线连接采集智能低压监测装置，传输低压线路三相电量采集、电能计量、负荷统计、电能质量监测、温度测量、线路故障和状态监测数据，采用无线通信方式或者有线网络连接至监控平台或手机客户端(图2)。

图2 运行数据分析界面

装置采用ARM Cortex-A8构架高性能工业级处理器，主频可达到 800 MHz[7]，可以使得无线通信网关完成复杂的通信规约转换完成通信管理机等任务，可提供强大、快速、可靠、实用的Web SCADA功能，操作人员在互联网上使用浏览器(包括智能手机APP，微信公众号)，实现对配电房电气量、状态量、环境量等的监测，系统以单线图、GIS图、仪表盘、表格、曲线、饼图等多种方式实时监测遥测和遥信数据(图3)。

图3 平台系统功能

3 实现功能

巡检机器人(图4)具有声音采集、烟雾有害气体检测、移动视频图像采集、温度探测、人机对话等功能，在运维服务平台上可随时精确查看设备运行情况，实现24 h不间断往复式巡检、值守，且能及时探测现场存在的问题，做出预判、发出警报，并将巡检图像、监测的各类实时参数等上传至系统平台。并通过大数据平台为配电室的安全运行、故障诊断、状态预警提供智能分析与精确指导。它可以对选煤厂用电量、负荷、报警情况、能效、电能质量等一些重要数据进行统计和分析，并自动生成综合报告，为选煤厂提供能源管控、节能优化、专家诊断等一体化的优质服务[8]。

图4 智能监测终端巡视机器人

3.1 数据监控及统计分析

实现24 h监控所有低压柜里面的电流电压，如有哪里出问题可以直接且快速地发现，不需要人工逐台检查，而且可以在手机电脑随时查看低压配电柜的情况。系统监测数据的统计是按时间(日、月、季、年)对同一终端的多个监测量，对同一监测量在不同的时间，或不同终端的同一类监测量进行报表、曲线、柱形图等显示、打印和文件输出。对设备电量、负荷、报警情况、能效、电能质量等一些重要数据进行统计和分析(图5)。

图5 实时负荷监测

3.2 智能报警

具有遥测越限、遥信变位等分类、分级、设备聚合、警铃闪烁、报警音响、报警信息播报、报警窗口显示等报警功能，系统还可以根据需要以短信、微信公众号报警[9]。

3.3 精细化管理

配电室的进线、主要出线安装电力能效监测终端，同时加装环境监测终端(温湿度、水浸、烟感)，数据通过4G/5G无线(或专线)传送至平台系统(图6)。

图6 数据采集服务器

3.4 设备管理

设备监测从设备管理的层级关系上查询智能仪表、探头等终端设备的实时和历史的遥测、遥信数据，系统为遥测数据的查询、比较、统计等提供丰富、实用的分析手段(图7)。

图7 数据查询分析

3.5 电力运维

运维中心手机客户端24 h远程监测。通过智能运维监测系统，在运维中心24 h远程监测，保证用电可靠性。通过对用电分析，对用电设备进行节能改造，更换节能照明设施，增加补偿设备，变频改造，老旧配电设备更新。

3.6 日常报表

每个月对设备进行安全运行、电能分析报告，及时了解设备运行情况，电能电耗情况(表1)。

表1 设备安全运行、电能分析

4 应用效果

挖金湾选煤厂配电室智能监测系统投入运行后，取得了良好效果，有隐患可以快速发现，使处理问题更加及时有效，降低了事故发生频率，对一些温度高、电流高的设备能够提前检测到，使之在没有发生问题之前得到及时处理，降低了检修难度，节省了部分人力，使电工可以更好地把精力放在安全生产保障中[10]。

5 存在的问题及推广应用前景

巡检机器人巡检定位后易产生偏差。巡检机器人在准备运行的时候，未对机器人进行定位重复核查，定位容易产生偏差，使运行变的卡滞。需要对巡检机器人进行多次重复的定位，重新定位精度±2 mm，可保障运行平顺无卡滞[11]。

目前在国内市场上基本都存在机器人定位容易产生偏差等问题，而本次研制的设备在多次对机器人进行重复定位后，精度可以达到±2 mm，保障了巡检机器人在运行过程中平顺无卡滞。

6 结 语

智能化建设正在改变洗选的管理、运行模式。目前，智能监测终端设备的推行应用，可以代替人工现场操作、降低职工劳动强度、提高劳动生产率，是未来建设智能化配电室不可或缺的一部分。