井下供電自動化系統數據通訊電路的研究與設計

根據煤礦供電系統結構特點及功能要求，開發研制出基于微機技術的井下供電自動化系統數據通訊電路。該電路由監控終端通訊電路、分站、中繼站、光電適配器和井上數據庫服務器應用程序五部分組成。各通訊分站通過485總線接收智能終端設備傳送的狀態參數，并將電信號轉變為光信號，利用光纖技術將開關狀態參數高速接入數據庫服務器；控制信號的傳輸方向正好相反，井上遠程監控機站采用B/S結構，數據庫服務器通過串口讀取數據，并利用數據庫技術對數據進行記錄；網內用戶通過局域網對數據庫數據進行訪問。
關鍵詞:井下供配電；自動化系統；B/S結構；單片機；數據通訊

Research and Design of Communication Circuit in Underground
?Power-distribution Automation System
LI Shu-wei，SHEN Zhan-bin
(Pingdingshan Industrial Collage of Technology，Pingdingshan 467001,china)
Abstract: According to the configuration characteristics and function requirements of the power supply system in colliery, this paper has designed communication circuit of underground power supply integrated automation system based on computer technology. The system is consisted of communication circuit in underground intelligent monitoring termination, substations, trunking stations, photoelectricity adapter and surface application software on database server computer. Substations receive the data from intelligent monitoring termination through 485-Bus, and change the electric signal to optic signal, then transmit them to surface monitoring station through optical fiber. The direction of the control signal is just opposite. The surface monitoring station adopts B/S structure. The database server computer collects state parameters through serial-port, and. stored these data by database technology. The client computers in the local area network visit database through LAN.
Keywords: underground power-distribution; Automation system; B/S structure; single-chip computer; Data communication

煤礦井下供電系統的安全運行，直接影響著礦井生產系統的各個環節，以及煤礦的安全生產和生產效率。該系統的各元件長期工作在惡劣的環境中，經常受到潮、腐、砸、壓、碰、撞等傷害，造成系統元件的損傷，運行異常。如果不能及時掌握井下供電系統各元件的運行狀態，對異常及時處理，將會造成煤礦井下無計劃間斷供電，危及煤礦的安全生產。因此煤礦井下供電系統安全監控是急需解決的問題，其中數據通訊電路的設計是整個系統能夠安全有效工作的關鍵技術之一。
1. 井下供電綜合自動化系統總體設計
按照供電綜合自動化系統應具有對井下電氣元件遙測、遙控、遙信和遙調，維護與擴展性強等要求，實現井上、井下信息的高速交換，我們設計的井下供電自動化系統總體框架如圖1所示。該系統由井下智能監控終端、數據通訊電路及井上遠程監控機站等部分組成。
井下智能監控終端采用單片機技術，實現井下高壓開關狀態參數的采集與控制信號的發出。狀態參數通過485總線傳送到各分站。
數據通訊電路由監控終端通訊電路、分站、中繼站、光電適配器和井上數據庫服務器五部分組成。監控終端通訊電路是監控終端的門戶；分站將各監控終端的數據轉換為光信號接入光纜；中繼負責分站的擴展；光電適配器實現光信號與電信號的相互轉換；數據庫服務器應用程序對監控終端上傳的數據進行存儲，同時記錄Web服務器提出的各項控制命令。
井上遠程監控機站采用B/S結構，由數據庫服務器、Web服務器和網內用戶端組成。數據庫服務器實現井下數據采集及存儲，并發出控制指令。用戶端利用局域網訪問Web服務器，由Web服務器向數據庫服務器提出數據訪問請求。