CN104485733A - 综采工作面移动变电站和控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种综采工作面移动变电站控制装置和方法，适用于综采工作面采煤机、刮板运输机等综采设备的供电。它包括移动控制系统和供电保护控制系统，移动控制系统可以实现移动变电站的移动控制，包括远程遥控和自动控制；供电保护控制系统可以实现故障诊断和输电切换控制。其结构简单，拥有移动功能，且在其中一个供电变压器故障时切换另一个供电变压，提高综采工作面可靠供电，减轻井下人工劳动强度，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及变电站的移动控制方法，尤其适用于一种煤矿综采工作面移动变电站的控制方法。
背景技术
我国煤矿供电系统一般由三级变电所组成，即地面变电所、井下中央变电所和采区变电所。矿井地面变电所是矿山供电系统的枢纽，它担负着向井上、井下变配电的任务，它将35kV电能变为6-10kV电能，向额定电压为6-10kV及以下的用电设备供电。井下中央变电所一般设在靠副井的井底车场范围内，负责向下一级变电所分配电能。采区变电所是采区的供电枢纽，它接受井下中央变/配电所送来的高压电能，变成低压电能后，直接配送给采掘工作面配电点或用电设备。移动变电站是一种可移动的供电成套设备，用于把煤矿井下来自中央变电所的高压电能转变为低压电能，并向采区工作面生产机械驱动设备提供电能的移动式变配电装置。
针对综采工作面移动变电站，目前没有研究和实施的智能控制技术，仅仅有一些监测技术，对移动变电站的电参数进行监测。由于矿井环境恶劣，尤其的综采工作面，设备较多，并且许多设备要随着采煤机的采煤而前移，移动变电站需要工人帮助移动，不利于无人开采工作面的实现。同时，移动变电站经常发生输出电缆或开关故障现象，严重影响正常的生产，因此提高供电的可靠性对高效开采至关重要。
发明内容
本发明的目的是要克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、拥有移动功能、且可在任一个供电变压器故障时切换另一个供电变压器工作的综采工作面移动变电站和控制方法。
为实现上述目的，本发明的综采工作面移动变电站，包括移动控制系统和供电保护控制系统；所述的移动控制系统包括移动控制器、移动装置包括倾角传感器、电流变送器、视频传感器和通信电路，所述移动控制器的输入端分别与倾角传感器、电流变送器和视频传感器的输入端相连接，移动控制器的输出端分别与通信电路和移动装置的输入端相连接，所述移动装置包括顺序连接的电机驱动模块、伺服直流电机、变速齿轮和行走轮；所述供电保护控制系统包括供电控制器、漏电检测器；接地电阻检测器、温度传感器、高压电磁开关、A路供电变压器和B路供电变压器，所述供电控制器的输入端分别与接地电阻检测器和温度传感器的输出端相连接，供电控制器的输出端分别与漏电检测器和高压电磁开关的输入端相连接，高压电磁开关上设有输入供电电缆接口，高压电磁开关的输出端分别连接A路供电变压器和B路供电变压器，所述A路供电变压器上设有A路供电输出接口，B路供电变压器上设有B路供电输出接口。
使用上述装置的综采工作面移动变电站控制方法：移动控制器利用相互连接的通信电路接收无线通信数据，当通移动控制器接收到移动指令后，输移动控制器向移动装置的电机驱动模块输出驱动信号，电机驱动模块在收到驱动信号后控制伺服直流电机开启，伺服直流电机通过变速齿轮传动从而驱动行走轮行走，使得整个综采工作面移动变电站移动；
当电流变送器发送到移动控制器的电流信息超过预设值时，移动控制器判断伺服直流电机的电流过大，则移动控制器判断综采工作面移动变电站在移动中遇到路面上的阻力，移动控制器将获得的将阻力信息通过通信电路向上位机发送出去，并发出警报，此时移动变电站停止前进，直到上位机通过远程遥控调整移动变电站前进方向，并发出阻力消除命令后继续控制移动变电站前移；
当倾角传感器发送到移动控制器的倾斜程度信息超过预设值时，则移动控制器判断移动变电站的倾斜程度过大时，即则移动控制器将倾斜程度过大的信息通过通信电路向上位机发送出去，此时移动变电站停止前进，直到上位机通过远程遥控调整移动变电站前进方向，并发出倾斜消除命令后继续控制移动变电站前移，避免移动变电站发生侧翻事故；
在正常供电过程中，当移动控制器接收到漏电检测器、接地电阻检测器或温度传感器检测到综采工作面移动变电站中存在过大的漏电或者变压器温度过高时，则移动控制器通过供电控制器发出指令，控制高压电磁开关切换供电变压器输出，将原先A路供电变压器切换到B路供电变压器以便对刚才供电回路进行检修而不影响综采工作面移动变电站的正常供电。
有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明通过倾角传感器、电流变送器和视频传感器，可以随时了解本装置在移动式会遇到的障碍问题，当检测出出现相关问题后移动控制系统的移动控制器和电机驱动模块停止前进，并将问题信息通过通信电路发送到上位机或遥控器中，由上位机或遥控器控移动变电站绕过障碍后在自行前进，将自动控制和远程控制相结合，实现移动变电站的移动控制，减少操作工人数量，并且输出设有两个供电变压器，可以自动控制备用供电系统，提高了供电可靠性，为实现综采工作面的无人化创造条件。与现有技术相比的优点是：使原来的变电站的人工移动变成自动控制移动，不仅可以大大提高工作效率，也可降低人员伤亡的事故风险。
附图说明
图1是本发明的移动控制系统的原理框图；
图2是本发明的供电保护控制系统的原理框图；
图中：1-移动控制器；2-电机驱动模块；3-伺服直流电机；4-变速齿轮；5-行走轮；6-倾角传感器；7-电流变送器；8-视频传感器；9-通信电路；10-供电控制器；11-漏电检测器；12-接地电阻检测器；13-温度传感器；14-高压电磁开关；15-A路供电变压器；16-B路供电变压器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的说明：
如图1所示，本发明的综采工作面移动变电站，包括移动控制系统和供电保护控制系统；所述的移动控制系统包括移动控制器1、移动装置包括倾角传感器6、电流变送器7、视频传感器8和通信电路9，所述移动控制器1的输入端分别与倾角传感器6、电流变送器7和视频传感器8的输入端相连接，移动控制器1的输出端分别与通信电路9和移动装置的输入端相连接，所述移动装置包括顺序连接的电机驱动模块2、伺服直流电机3、变速齿轮4和行走轮5；所述供电保护控制系统包括供电控制器10、漏电检测器11；接地电阻检测器12、温度传感器13、高压电磁开关14、A路供电变压器15和B路供电变压器16，所述供电控制器10的输入端分别与接地电阻检测器12和温度传感器13的输出端相连接，供电控制器10的输出端分别与漏电检测器11和高压电磁开关14的输入端相连接，高压电磁开关14上设有输入供电电缆接口，高压电磁开关14的输出端分别连接A路供电变压器15和B路供电变压器16，高压电磁开关14用于切换A路供电变压器15和B路高压变压器16的供电输入电缆控制不同的供电输出回路，所述A路供电变压器15上设有A路供电输出接口，B路供电变压器16上设有B路供电输出接口，正常情况下A路供电变压器15供电，B路高压变压器16备用。所述地电阻检测器12采用非接触式接地电阻监测模块ETCR2800A；漏电检测器11采用KA2803B模块。
本发明的综采工作面移动变电站控制方法，具体步骤如下：
移动控制器1利用相互连接的通信电路9接收无线通信数据，当通移动控制器1接收到移动指令后，输移动控制器1向移动装置的电机驱动模块2输出驱动信号，电机驱动模块2在收到驱动信号后控制伺服直流电机3开启，伺服直流电机3通过变速齿轮4传动从而驱动行走轮5行走，使得整个综采工作面移动变电站移动；
在综采工作面移动变电站移动时，当电流变送器7发送到移动控制器1的电流信息超过预设值时，移动控制器1判断伺服直流电机3的电流过大，则移动控制器1判断综采工作面移动变电站在移动中遇到路面上的阻力，移动控制器1将获得的将阻力信息通过通信电路9向上位机发送出去，并发出警报，此时移动变电站停止前进，直到上位机通过远程遥控调整移动变电站前进方向，并发出阻力消除命令后继续控制移动变电站前移；
在综采工作面移动变电站移动时，当倾角传感器6发送到移动控制器1的倾斜程度信息超过预设值时，则移动控制器1判断移动变电站的倾斜程度过大时，即则移动控制器1将倾斜程度过大的信息通过通信电路9向上位机发送出去，此时移动变电站停止前进，直到上位机通过远程遥控调整移动变电站前进方向，并发出倾斜消除命令后继续控制移动变电站前移，避免移动变电站发生侧翻事故；
在综采工作面移动变电站移动时，在正常供电过程中，当移动控制器1接收到漏电检测器11、接地电阻检测器12或温度传感器13检测到综采工作面移动变电站中存在过大的漏电或者变压器温度过高时，则移动控制器1通过供电控制器10发出指令，控制高压电磁开关14切换供电变压器输出，将原先A路供电变压器15切换到B路供电变压器16以便对刚才供电回路进行检修而不影响综采工作面移动变电站的正常供电。
Claims (2)
1.一种综采工作面移动变电站，其特征在于：它包括移动控制系统和供电保护控制系统；所述的移动控制系统包括移动控制器（1）、移动装置包括倾角传感器（6）、电流变送器（7）、视频传感器（8）和通信电路（9），所述移动控制器（1）的输入端分别与倾角传感器（6）、电流变送器（7）和视频传感器（8）的输入端相连接，移动控制器（1）的输出端分别与通信电路（9）和移动装置的输入端相连接，所述移动装置包括顺序连接的电机驱动模块（2）、伺服直流电机（3）、变速齿轮（4）和行走轮（5）；所述供电保护控制系统包括供电控制器（10）、漏电检测器（11）；接地电阻检测器（12）、温度传感器（13）、高压电磁开关（14）、A路供电变压器（15）和B路供电变压器（16），所述供电控制器（10）的输入端分别与接地电阻检测器（12）和温度传感器（13）的输出端相连接，供电控制器（10）的输出端分别与漏电检测器（11）和高压电磁开关（14）的输入端相连接，高压电磁开关（14）上设有输入供电电缆接口，高压电磁开关（14）的输出端分别连接A路供电变压器（15）和B路供电变压器（16），所述A路供电变压器（15）上设有A路供电输出接口，B路供电变压器（16）上设有B路供电输出接口。
2.一种使用权利要求1所述装置的综采工作面移动变电站控制方法，其特征在于：移动控制器（1）通过相互连接的通信电路（9）接收无线通信数据，当通移动控制器（1）接收到移动指令后，输移动控制器（1）向移动装置的电机驱动模块（2）输出驱动信号，电机驱动模块（2）在收到驱动信号后控制伺服直流电机（3）开启，伺服直流电机（3）通过变速齿轮（4）传动从而驱动行走轮（5）行走，使得整个综采工作面移动变电站移动：
当电流变送器（7）发送到移动控制器（1）的电流信息超过预设值时，移动控制器（1）判断伺服直流电机（3）的电流过大，则移动控制器（1）判断综采工作面移动变电站在移动中遇到路面上的阻力，移动控制器（1）将获得的将阻力信息通过通信电路（9）向上位机发送出去，并发出警报，此时移动变电站停止前进，直到上位机通过远程遥控调整移动变电站前进方向，并发出阻力消除命令后继续控制移动变电站前移；
当倾角传感器（6）发送到移动控制器（1）的倾斜程度信息超过预设值时，则移动控制器（1）判断移动变电站的倾斜程度过大时，即则移动控制器（1）将倾斜程度过大的信息通过通信电路（9）向上位机发送出去，此时移动变电站停止前进，直到上位机通过远程遥控调整移动变电站前进方向，并发出倾斜消除命令后继续控制移动变电站前移，避免移动变电站发生侧翻事故；
在正常供电过程中，当移动控制器（1）接收到漏电检测器（11）、接地电阻检测器（12）或温度传感器（13）检测到综采工作面移动变电站中存在过大的漏电或者变压器温度过高时，则移动控制器（1）通过供电控制器（10）发出指令，控制高压电磁开关（14）切换供电变压器输出，将原先A路供电变压器（15）切换到B路供电变压器（16）以便对刚才供电回路进行检修而不影响综采工作面移动变电站的正常供电。
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