摘要：由于煤矿井下生产条件复杂，掘进工作面较多，供电距离远，各个掘进配电点不集中，当意外发生停电事故后，导致掘进风机不能及时启动，造成严重后果，为此，机电装备部针对此种情况，专门构思设计，为掘进配电点实现地面远程操作控制功能，可实现远程馈电合闸，风机启动，风机电流监视。
关键字：远程控制 计算机 串行通信 单片机 数字电路
每个掘进工作面配电点安设一控制单元，与所有主风机、备用风机的两台智能馈电、双风机专用启动开关进行控制连接，采集每台开关的电压、电流，也可以对两条供电线路的馈电开关、风机启动开关进行分合闸控制。
由于掘进工作面数量多战长距离远，与地面监控室通信较为困难，为此将通信线路由光纤实现，抗干扰能力强，通信距离远，成本较低。地面集中控制计算机通过光纤与井下各配电点光纤终端组建局域网，光纤终端将光纤数据转换为Rs485协议后，与配电点控制单元连接以进行通信进行控制。
由于掘进配电点控制单元需要对馈电、风机启动开关控制，需要开关具有远控功能，现有的风机启动开关均具有此功能，但部分掘进配电点使用的馈电并非为智能型馈电，如KBZ9馈电，并不具备远程控制功能，分闸后需要人为参与，手动合闸，不适合本设计方案使用。
计算机控制软件采用微软VB6.0语言设计，操作简单，运行速度快，具有很强大的串口编程功能，外部链接桌面数据库，存放各种设置值，如串口端口号、各掘进配电点控制单元地址号、各光纤转换IP地址等数据。软件采用对话框式软件，通过选择采区、掘进对组号码，选择后可进入配电点操作界面，该界面可以控制两台馈电、两台风机的开关，分别对应两条供电线路的馈电和风机启动开关，当发生某个掘进配电点供电异常、风机关闭等现象时，软件将会以文字提示、语音提示等方式进行报警。
地面控制室通过网络交换机由光纤与井下配电点组建以太网，配电点管理设备与各高低压开关通信连接，此连接方式可以使井下各配电点的各种数据以最快的速度上传至地面计算机控制室，由地面进行集中控制管理。由于井下配电点的各个设备间有可能被强电场干扰，影响通信的成功率，所以每台设备的通信线路需要进行防静电处理、瞬间过电压保护、通信查错功能。
配电点控制单元为机电部自主研发，采用STM单片机作为控制器，实现电压电流采集，通过继电器对两台馈电、双风机启动开关进行分合闸远程控制。根据需要可增加风压测量、电机电流测量、双线路电压测量、电机过载短路判断。本装置内置充电电池，可在断电后的若干小时继续工作，保证在矿井供电异常时系统正常工作。
本装置可以与矿井检测系统合并使用，有效监管矿井的各个掘进工作面的供电情况，风机运转情况，风压情况，有效保证掘进工作面的矿工安全，当出现意外停电时，可以大大缩短电工现场送电、启动风机的时间，可以避免因长时间停风而导致掘进工作面瓦斯超限、人员缺氧、等意外事故的发生，使矿井各掘进工作面配电点实现集中控制管理。
参考文献：
《C++程序设计》钱能 清华大学出版社2015
《嵌入式单片机STM32设计及应用技术》
张淑清 国防工业出版社2015
《串行通信接口规范与标准》
[美] Louis E. Frenzel Jr 著 林赐 译 2017
论文作者:刘仲祥
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/1
标签：风机论文; 工作面论文; 光纤论文; 井下论文; 通信论文; 矿井论文; 地面论文; 《电力设备》2018年第11期论文;