1 矿山变电管理的现状及问题
矿山仍在使用老旧设备，这些设备不仅运行效率低下，而且存在较高的故障率，对矿山的安全生产构成威胁。同时，由于设备维护不及时或维护方法不当，常常导致设备故障频发，增加了生产成本。矿山变电管理信息化水平普遍较低，传统的矿山变电管理大多依赖人工巡检和纸质记录，难以实现数据的实时更新和共享，导致决策层难以获取准确、及时的信息来指导生产。
推行变电智能化、自动化管理的原因主要有以下几点：
(1)自动化管理可以有效解决矿山变电管理存在的问题，通过引入先进的传感器、控制系统和数据分析算法，可以实现对变电设备的实时监控和故障预测，提高设备的运行效率和可靠性。(2)通过信息化手段，可以实现数据的实时更新和共享，为决策层提供准确、及时的信息支持。(3)智能化管理可以降低矿山生产成本。通过优化设备的运行模式和减少人工干预，可以降低能源消耗和维修成本。同时，通过减少人为错误和事故发生的概率，也可以进一步降低生产成本。(4)智能化管理符合矿山行业的发展趋势。随着信息技术的不断发展和应用，智能化、自动化已成为矿山行业转型升级的重要方向。通过推行变电智能化、自动化管理，可以提升矿山企业的竞争力，推动行业的可持续发展。
矿山变电的传统管理模式存在设备老旧、自动化水平低等问题，而推行变电智能化、自动化管理可以有效解决这些问题，降低生产成本，提升企业的竞争力，这符合矿山行业的发展趋势。
2 矿山变电自动化管理系统探究
2.1 矿井智能化变电所管理系统
智能化管理系统主要划分为四个层级，分别是决策层、数据层、网络通讯层、信号传感层。
2.2 矿井变电所智能化管理系统技术应用
基于智能化、自动化管理的要求，为了保证系统可以有序运行，管理工作需要严格遵循相应的设计原则，即安全性、准确性和及时性。结合实际工程要求，将环境监测、风险预警联动装置应用到矿井变电智能化管理系统中。
2.2.1电力设备监测
在矿山变电所中，设备运行监测的对象主要包括变压器、高低压开关设备、保护装置、电缆、母线等关键设备和部件。这些设备和部件的性能和状态直接关系到电力系统能否安全稳定运行。
变压器作为矿山电力系统中的核心设备，其主要功能是改变电压以满足不同设备和用电负荷的需要。通过在变压器中嵌入传感器并与数据层建立连接，就可以通过通讯层将传感器收集到的信号上传。通过传感器可以监测到变压器的实时工作数据，不再需要人员实地看守，提高了监测效率。利用温度传感器实时监测变压器的油温，确保其不超过额定值。油温过高可能导致绝缘材料老化，甚至引发火灾。通过仪表或在线监测系统实时监测变压器的电压、电流、功率因数等电气参数，确保其处于正常范围。监听变压器的运行声音，检查是否有异常响声；同时，利用振动传感器监测变压器的振动情况，以判断其内部是否存在松动或故障。
2.2.2环境监测
矿山作业属于特种作业，煤矿环境受到地理因素的影响，有着极大的风险，而且煤矿作业环境十分复杂，条件比较恶劣，如果不加强管理，可能会引发重大安全事故，因此对于安全管理工作要求较高。
1)温度监测。
矿井作业中，温度是重要的监测指标。由于矿井深入地下，环境通风条件差，加之各种设备运行、地下环境变化以及人员活动的影响，温度可能会发生变化，容易积聚大量热能。目前，矿井温度监测主要依赖于各种温度传感器和监测设备，通过传感器能够实时收集矿井内部的温度数据，并通过数据传输系统将数据发送至监控中心，便可以通过程序对矿井内部的温度状况进行分析和判断，如果温度超出指标，系统自动报警，管理人员便可以接手工作，启动应急响应管理流程。
2)气体监测。
矿井作业中，有毒有害气体是危及作业安全的重要因素。瓦斯、甲烷、二氧化硫、一氧化碳等气体如果超标，可能会引发作业人员死亡，严重的会引发爆炸和矿井垮塌事故。矿井气体监测系统通过部署各种气体传感器来实时监测矿井内的气体浓度，这些传感器能够准确感知各种有害气体的浓度变化，并将数据实时传输至监控中心。
3)烟雾监测。
由于矿井环境的复杂性和危险性，当出现烟雾时，可能意味着存在某个机械设备过热、火灾隐患或其他设备故障。如果不及时疏散矿井下的工作人员或派专人进行现场处理，可能会引发严重的火灾事故，危及矿工的生命安全。矿井烟雾监测主要依赖于烟雾传感器，当识别出有异常烟雾画面或者检测到烟雾气体时，系统会立刻分析并通知后台工作人员进行工作安排，如疏散人员或进行现场检查。
2.2.3分层分布式结构
为了进一步提高矿井变电所的管理效率，采用智能化设备进行分层分布式的管理。以间隔层装置作为管理对象，使用一次设备进行系统布局。间隔层作为继电保护与测控的装置，主要作用是保护设备稳定运行，不同的间隔单元之间相互独立运行，即使一个单元出现故障，也不会妨碍到整体运行。采用分层分布式结构，主要是为了提高监测和管理效率，如果可以在间隔层实现数据收集、动作保护，就可以通过间隔层程序自主完成，不再需要将信息上传到数据层与决策层，大大提高了监测和管理效率。
1)微机保护功能。
目前变电所自动化管理上级采用了自动化系统对常规变电所进行更新，在继电保护、信号测量等基础上增添了新功能。增添的微机保护功能中，主要利用智能化技术实现变压器、母线、电容器等的自动化保护。通过二次设备增设自动化管理程序，并录入保护定值，管理人员可以通过远程控制来修改定值。当设备运行出错时，保护装置可以自动闭锁并触发警报。
2)故障定位。
在电力系统故障发生时，利用故障指示器可以使系统迅速定位故障点，分析故障原因，为维修人员提供准确的故障信息，缩短故障处理时间。这是一种常见的故障定位方法，特别是在大量使用环网负荷开关的矿井输配电系统中，利用故障指示器能在规定时间内对上一级供电系统进行分断，从而避免发生严重的故障。配网故障预警系统是利用传感器对线路电压、电流等参数进行实时监测，一旦发现异常情况，装置会立即向监控中心发送报警信号，方便运维人员及时处理。此外，它还能通过对设备的详细记录和实时数据分析，快速准确地找到故障原因和位置。
3 结束语
智能化与自动化技术已逐渐成为推动矿山变电运行管理现代化的关键力量。通过搭建智能化管理系统，应用智能传感器、数据分析等程序，可以帮助工作人员及时了解矿井内部的环境情况，以及电力设备的运行状态，及时发现潜在的安全隐患，并采取针对性的措施进行处理。同时，还可以利用自动化技术实现矿山变电运行管理的无人值守和远程控制，极大降低了人力管理成本。
参考文献
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