发布时间：2023-03-27 16:41:57
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电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。
建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有。在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。上世纪50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍。对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国己建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。
2、电力系统中继电保护的配置与应用
2.1继电保护装置的任务
继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于：在供电系统运行正常时，安全地。完整地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据；供电系统发生故障时，自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分，保证非故障部分继续运行；当供电系统中出现异常运行工作状况时，它应能及时准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理。
2.2继电保护装置的基本要求
1）选择性：当供电系统中发生故障时，继电保护除。首先断开距离故障点最近的断路器，以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。
2）灵敏性：保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内，不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样，保护装置均不应产生拒绝动作；但在保护区外发生故障时，又不应该产生错误动作。
3）速动性：是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复，从而为电气设备的自启动创造了有利条件，同时还提高了发电机并列运行的稳定眭。
4）可靠性：保护装置如能满足可靠性的要求，反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性，必须确保保护装置的设计原理、整定训算、安装调试正确无误；同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效，以提高保护的可靠性。
2.3保护装置的应用
继电保护装置广泛应用于工厂企业高压供电系统、变电站等，用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用，对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护，但仅在断路器合闸的瞬间投入，合闸后自动解除。另外，还应装设过电流保护，对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括：
①线路保护：一般采用二段式或三段式电流保护，其中一段为电流速断保护，二段为限时电流速断保护，三段为过电流保护。
②母联保护：需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。
③主变保护：主变保护包括主保护和后备保护，主保护一般为重瓦斯保护、差动保护，后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。
④电容器保护：对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。
随着继电保护技术的飞速发展，微机保护的装置逐渐投入使用，由于生产厂家的不同、开发时间的先后，微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面，但基本原理及要达到的目的基本一致。
3、继电保护装置的维护
值班人员定时对继电保护装置巡视和检查，并做好各仪表的运行记录。在继电保护运行过程中，发现异常现象时，应加强监视并向主管部门报告。建立岗位责任制，做到每个盘柜有值班人员负责。做到人人有岗、每岗有人。值班人员对保护装置的操作，一般只允许接通或断开压板，切换开关及卸装熔丝等工作，工作过程中应严格遵守电业安全工作规定。
做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行，防止误碰运行设备，注意与带电设备保持安全距离，避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次，每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。定期对继电保护装置检修及没备查评：
①检查二次设备各元件标志、名称是否齐全；
②检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉，动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤；
③检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好；
④检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动；
⑤检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好；
⑥配线是否整齐，固定卡子有无脱落；
⑦检查断路器的操作机构动作是否正常。
根据每年对继电保护装置的定期查评，按情节将设备分为三类：经过运行检验，技术状况良好无缺陷，能保证安全、经济运行的设备为一类设备；设备基本完好、个别零件虽有一般缺陷，但尚能安全运行，不危及人身、设备安全为二类设备。有重大缺陷的设备，危及安全运行，出力降低，“三漏”情况严重的设备为三类。如发现继电保护有缺陷必须及时处理，严禁其存在隐患运行。对有缺陷经处理好的继电保护装置建立设备缺陷台帐，有利于今后对其检修工作。
随着电力系统的告诉发展和计算机通信技术的进步，继电保护技术的发展向计算机化、网络化、—体化、智能化方向发展，这对继电保护工作者提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期检查和维护，按时巡检其运行状况，及时发现故障并做好处理，保证系统无故障设备正常运行，提高供电可靠性。
参考文献：
[1]王翠平．继电保护装置的维护及试验[J]．科苑论坛．
[2]严兴畴．继电保护技术极其应用[J].科技资讯，2007．
（一）充分调动企业人力资源
人力资源是企业各种资源中最具能动性的资源，其中起着最关键作用的是企业家，企业家应当具有创新精神、有战略眼光，有组织协调能力，有组织领导能力。因此，应着力培养具备此种潜质的企业家，带领企业走向创新之路，充分发挥企业的竞争优势或竞争潜力。此外，企业还应重视人才的引进、管理、培养，并为人才提供良好的工作和生活环境，使之可以全身心地投入到科研、发明、管理、营销等工作中。
（二）建立注重创新的企业文化
企业文化是企业管理的基本理念系统转化为企业的行为模式，并经由在实践中反复操作，通过制度巩固和强化而形成的，植根于企业员工行为和心理之中的一种机制。文化资源是知识创新的基础，决定着企业在不同时空知识的方向、内容及方式的选择。所以要注重学习国内外先进的企业管理理念，形成积极向上、注重创新的企业文化，引导广大职工热爱企业，为企业发展献计献策。
（三）注重实物资源及货币资源的积累
实物资源指的是具有生产设施、原材料，产品等以实物形态存在的资源；货币资源指的是价值存在的一种特殊形态的资源。雄厚的资本实力，先进的工艺设备和完善的科研基础设施等是企业实现创新的基础。企业要进行创新，必须具备一定数量的实物资源，而这些实物资源的取得，通常要以积累的货币资源为前提。
二、建立良好的企业系统外部创新环境，构建健康的技术创新体系
（一）创立良好的科技环境
科技环境主要包括科技水平、科技力量及科技体制等。科技水平是构成科技环境的基础；科技力量则是一个国家或地区的科研开发实力，它应体现在科研机构及科技工作者的数量、质量、分布即构成等多方面因素；科技体制是指一个国家社会科技系统的结构、运作方式及其与国民经济其他部门的关系状态总称，是构成科技环境的重要环节。一个发达完善、运作顺畅的科技体制可以为大量的企业创新发展提供基础扎实的技术网络平台，支撑技术的发展和企业创新的成长。
（二）创造良好的人才环境
要为企业创造一个良好的人才环境，提供富有创新才能的科研人员、富有创业冲动的企业家、远见卓识的科学家、各类管理人才以及既精通专业科技知识又熟谙现代企业管理、金融等多方面知识的风险投资家等等。一个完善的、高水准的人才环境的建立，对于企业技术创新的发展是意义重大的。
（三）完善市场机制
企业发展的市场环境既包括产品市场，也包括生产要素和消费资料市场等市场体系，市场机制的完善有助于企业创新获得必要的资源要素，降低交易费用。建立完善市场经济制度可培育企业的创新积极性；保护竞争、明晰产权等手段可使企业具有创新的动力。
（四）发挥政府的管理作用，创造完善的制度环境
政府应该通过制定金融政策、税收政策、政府采购等方面的一系列政策，在宏观层面上创造一个有利于企业创新的制度环境氛围。
（五）构建有利于创新发展的良好法律环境
行政措施的触角毕竟有限，不可能兼顾方方面面，而且各种政策也仅仅起一种导向作用，对现实经济生活中所出现的利益冲突约束力较差。因此，从长远来看，必须建立一系列完善的法律法规，构筑一个良好的法律环境，来保障各种行政措施和政策的顺利实施，从而创造一个有利于企业发展的科技、人才、市场、政策的环境。
三、结束语
为了避免上述问题出现,在计算机信息系统的正常运行过程中,其安全技术及应用主要有如下几个方面:
1.1IP技术及其应用
目前,IP技术的应用主要是通过接入唯一的IP地址,确保计算机信息系统的独立性,以在单独的信道中完成各种数据的传输、整理等。因此,在计算机信息系统的正常运行中,IP技术可以给整个运行提供自动化系统支持功能,是提高计算机信息系统运行安全性的重要保障。目前,IP技术中可以容纳的两层通信协议,在自动化状态下还可以使用实时协议和QoS,具有较高的灵活性和扩展性,并且成本不高,通过数据包的方式进行信息传输,使计算机信息系统的实际需求得到很好满足。
1.2密钥技术及其应用
根据计算机信息系统的运行情况来看,密钥技术的合理应用,可以有效解决信息传输过程存在的安全问题,使整个网络安全性得到有效提高。通过合理的使用密钥来对系统的信息数据进行加密,可以让信息保持混乱状态,使得没有被授权的用户无法正常使用相关信息,对于保障计算机信息系统的数据安全具有重要影响。由于计算机信息系统的信息传输具有不可窃听性、唯一性和不可篡改性等多种特点,使得密钥技术的应用不仅可以在计算机信息系统的运作过程发挥重要保护作用,还可以有效减少病毒攻击,从而真正提高计算机信息系统的运行安全性。
1.3防火墙技术及其应用
目前,使用较多的防火墙技术是ASA技术,在计算机信息系统的运行过程中,可以是各种应用层的数据得到深层过滤,并对要穿过防火墙的用户进行实时认证,从而在通过防火墙认证后,用户才可以正常使用计算机信息系统的各种网络资源。例如:在实际应用中,利用防火墙ASA技术来完成VPN链接,采用设置高级访问的方式,可以是各种网络病毒得到有效隔绝,并有效防止黑客攻击、信息被盗情况,从而为计算机信息系统提供一个健康的运行环境。
1.4VPN技术及其应用
目前,VPN技术主要是对计算机信息系统的通信安全进行有效保护,从而避免各种不安全网络信息带来的影响。在实际应用中,VPN技术可以使被盗信息保持不完整状态,从而降低被盗信息的准确性,在与密钥技术相结合的情况,可以有效避免密钥密码被盗窃,从而有效计算机信息系统的运行安全性。
2结语
电力信息系统设备管理子系统主要是根据电力企业经营目标，通过对电力信息系统中设备监测、设备信息管理以及设备维护实施的全过程的科学管理。其中设备监测主要是对电力信息系统进行24小时的监控，如果发现系统异常，及时向电力信息系统维护人员发出警报信号，以能够对系统运行异常状况进行及时控制。
2业务监控子系统
电力信息系统中的业务监控子系统设计的目的主要是为了实现对电力信息系统中的数据库、操作系统以及WEB应用系统进行实施的监控，同时此系统也是为了通过电力信息系统中的流量分析，空间访问等功能对电力信息系统运行的安全性和稳定性进行分析，以能够最大限度保证电力信息系统的安全性，减少系统遭受到破坏。
3业务资产子系统
电力信息系统中业务资产子系统设计的目的主要是关注电力信息中数字资产的创建、使用以及传播和销毁等几方面的内容，同时业务资产子系统主要是为了采用权限管理、桌面终端控制软件和证书等对数字资源访问人员进行监控，以控制非法人员接入或者访问，保证电力信息系统中数字资产的安全性。
4运行维护支撑子系统
电力信息系统中的运行维护支撑子系统主要是为了采用数据库和知识库的支撑对电力信息系统中安全性较低的设备进行收集、分析和管理，同时此系统还能够有效实现对电力信息系统运行维护人员的管理，以实现对电力信息系统中的整个安全运维提供有力的支撑。
5安全审计子系统
关键词：图像监控电力系统开发应用
1概述
图像监控系统在工业、邮电、银行等部门应用较多，在电力系统的应用尚处于初期和推广阶段。该系统将现场摄像机摄得的图像通过一定的通讯通道传到监视中心，即可以清晰地看到现场的实际情况。图像监控在电力系统中有以下功能和特点：
（1）适用于无人值班变电所，监视变电所的设备运行和操作状况、发热情况，解决防火、防盗问题，并逐渐与操作人员现场操作的远方监视相结合，必要时各监控中心的图像信息数据要上局计算机网络，供网络用户察看。
（2）由于变电所之间距离较远，通常几十公里，甚至上百公里，通讯是用光纤、微波或电话线等方式进行连接，图像信号传到监控中心必须经过压缩和解压缩，因此图像质量较之现场的模拟信号稍有损失，必须选择好的压缩和解压缩的方式以尽量减少图像的损失。
（3）变电所设备的图像监视以静态物体为主，
动态物体为辅（如操作、防盗等）；监视平时需登高或带电位置的设备情况，如渗油、发热、冒烟等状况；电力大楼的各管理、监视用户通过MIS网的终端进行监控。
（4）要有撤防和布防功能。当变电所有人工作时，要撤防，以免误报警。当变电所位于无人状态时，要布防。
（5）控制功能的主要对象是云台和镜头，包括云台的左右旋转、上下俯仰、镜头聚焦、光圈调整和变焦变倍功能。对于多个云台和镜头的控制，一般采用诸如89C51，8031等单片机加以选择和控制。
2电力系统图像监控的组成
无人值班变电所的图像监控主要由摄像机、云台、编码器、解码器、画面分割器、视频监视器等部分组成。另外，还需与照明系统和防火、防盗系统相结合，成为一个完整的监控系统。
2.1摄像机（包括云台）
摄像机可分为：黑白、彩色、广角、调焦、一体化等多种，适用于不同情况，技术参数也各不相同，黑白摄像机适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区，可选的分辨率通常高于彩色摄像机。彩色摄像机可以观察设备的红绿灯等情况。一般在变电所采用彩色摄像机，经费紧张或摄像机数目较多时，在电容器室、电缆层等地可采用黑白摄像机；门厅可采用广角镜头的摄像机；控制室、开关室宜采用连带镜头、自动光圈的摄像机，对准目标后能迅速自动调整，不会因支架的抖动或人工因素造成调整困难；球型一体化摄像机是将摄像机、光学镜头、全方位云台、解码驱动器以及附属的底座和防护罩，集成在一个单元中，可以嵌入天花板、吸顶安装或支架安装，适用于室外和主控室墙壁距监控屏较远的地区。室外摄像机还可内置自动温感排风和自动防霜装置，可进行64点全方位预置，随时对2～3台主变油位、中性点闸刀、电容器以及围墙外场景进行监视，总体上降低成本。
此外由于压缩方式对图像的限制，如果图像传递后清晰度最高只能做到640×480，则摄像机的只要选择480线水平清晰度即可，不必选择太高清晰度，以免增加造价。
2.2视频监视器
监视器可分多种：工业监视器、电脑屏幕、电视机、数十台监视器组成的电视墙等，可以根据实际需求进行选择。一般采用计算机作为监视器的，易于操作和控制，由于要显示多画面图像，宜采用17英寸以上的屏幕。采用电视机作为监视器，价格便宜，但图像线数较低，对图像要求较低的场合比较适用；工业监视器清晰度较好，但控制和调节参数的灵活度不如计算机，条件允许的情况下可以采用计算机和工业监视器并用的方式。
2.3画面分割器
使用画面分割器能同时显现前端多个摄像机输出的画面。它分为固定式的四画面分割器和4个以上的多画面分割器。在监控室用计算机进行监视时，易采用4画面分割设备，既使每个画面比较清晰，容易观察，又可以观看多个图像；4个以上的画面比较小，且设备的价格比较高。
2.4编解码设备及相应的图像数据压缩技术
远程的图像传输涉及到图像的压缩和解压缩，一般编码器放置在变电所的控制室内，将现场的图像数据压缩为数字信号，传送到监控中心，解码器放置在监控中心，解开压缩的数据。编码器和解码器是互相对应的。有一对一的配置方式，也有一对多的配置方式。基于主机的视频图像压缩技术有面向硬件的和面向软件的（如Intel的In－deo）两大类。面向硬件的是基于DCT变换（离散余弦变换）等，有如下三种不同的算法：
（1）视频图像压缩算法DVI（数字视频交互），压缩后图像数据率为1．5Mbps。
（2）用于综合业务数字网（ISDN）通信中的H．261算法。
（3）用于动态图像压缩的MPEG标准，目前有MPEG1，MPEG2，MPEG4三种算法。其中MPEG1的图像质量与家用电视系统相近，压缩后的数据率为1Mbps～2Mbps，亮度信号的分辨率为360×240，色度信号的分辨率为180×120，每秒30帧。MPEG2算法的原始目标是对每秒30帧的720×572分辨率的视频信号进行压缩，压缩后的数据传输速率为5Mbps～10Mbps。
目前应用较多的为H．261，MPEG1和MPEG2三种方式，由于变电所的图像是静态和动态相结合，以静态为主，因此三种方式都适合，当然，高倍率的数据压缩是以损失原始数据信息量为代价的，会影响到传输图像的质量。
3图像监控系统方案的比较
3.1监控与通讯
（1）监控方式
1）由调度或监控中心（在局大楼内）统一监视、控制，适用于变电所数量不多，分布较集中的电力局。
2）由若干监控中心分别监控变电所，再将图像上传到局大楼的方式，三级结构，适用于变电所数量较多，分布较广的地区。
3）监控中心与MIS网终端应有一定的优先级，一般来说，监控中心优先控制和操作，MIS终端只能监视和切换画面，两者不能有冲突．（2）通讯与传输方式
图像视频信号的传输途径有多种：一点多址小微波、音频电缆扩频通讯传输、光纤2M数据口传输、电话电缆传输等方式。从实际应用效果来看，光纤传输效果最好。用电话线传输图像容易产生断续现象，不利于观察防火、防盗现象，但观察静态事物，尚可应用。
图像监控系统的分布与通讯通道的布置有关，有以下几种方式：变电所与监控中心有直接的通讯连接；变电所与局大楼有直接的光纤连接，监控中心再与局大楼有通讯连接，两种情况考虑的方案应有所不同。
信息传输通常采用TCP／IP和网络组波（Multicast）的技术，最大限度利用了网络的传输性能和网络带宽，避免网络的拥塞．
3.2信息压缩形式
（1）硬件压缩、软件解压的方式
用一个软件就能解决所有的解压缩问题，且升级换代容易，降低了成本，MIS网上的计算机只要安装相应的软件并授权，就可以成为一台功能齐全的监控主机，但稳定性较硬件为差，同一监控中心的变电所之间兼容性差。
（2）硬件压缩、硬件解压的方式
稳定性好，若采用一对多解码器，成本较低，但兼容性差；若采用一对一编解码器，只要总体设计原理相同，不受产品限制，但主站的控制软件也不具备兼容性，且监控中心的解码设备数量繁多，若监控中心的通讯通过调度中心转发，则电力大楼的硬件设备也很多，且需要两套编解码设备，上网需要两次压缩解压缩。
3.3控制界面操作
主站软件在控制云台方面的操作有两种方式：
（1）界面提供专业控制面板，用鼠标点击相应的方向进行控制。
（2）直接在图形界面上引导云台的转动方向，鼠标指针向哪个方向滑动云台就朝相应方向转动。
后种方式对于监控人员来说，非常方便，易于操作。
可以在电子地图上直接用鼠标双击获得远程终端的图像和对应摄像机切换和控制权。地图可完全模拟相应变电所环境，方便操作人员寻找摄像机和快速切换。
3.4发热报警装置
变电所设备发热也是比较常见的问题，时间一长，容易造成事故。可以采用两种方法监视无人值班变电所的发热状况：
（1）用红外摄像机进行监视报警，成本较高。
（2）用金属片发热变色，摄像机自动巡回检测后自动报警，比常规的红外测温仪要方便很多。金属片一般装设在开关或变压器的端头位置。
3.5无线摄像机和无线对讲设备
采用无线摄像机和无线对讲设备，当变电所有人巡视或操作时，随身携带以便于远方监视，防止走错间隔或误操作。为今后变电所单人操作监视的运行方式做好技术准备。
无线摄像机体积小，且通常镜头和发射天线均包含在其中，发射功率小，传送距离较近，大多在100m之内能接收。因此无线接收接口必须配置在适当的位置（一般在主控室），以保证信号的畅通。
无线摄像机可以做成帽式或手提式。由实践得知，帽式在头上运行人员走动时经常发生抖动，难以迅速聚焦，而手提式结构可视角度大，轻巧便利，比较切合单人操作摄像。
3.6其他设备
（1）升降车。室外一体化摄像机由于架设位置比较高，天长日久玻璃面罩积灰，摄像质量严重下降，定期安排清扫又受到安全距离影响，因此可设计为升降机结构，只在第一次安装调试时需要停电，以后的维护极为方便。
（2）滑轨。开关室的结构一般成行排列，只设一个或少量的摄像头无法看清每个开关柜的状况，无法对运行提供依据。设多个摄像机既增加成本，也存在死角。因此设计和开发步进马达式的电动滑轨装置，操作人员在远方就能控制摄像机前后左右移动，灵活方便，又降低造价。
（3）组合电缆。电力系统对电缆有特殊要求：阻燃、防火、防小动物，目前市场上还无铠装的视频电缆，因此可以设计将控制电缆、视频电缆、电源电缆三合一，制成铠装阻燃电缆，既对高压电磁场起到良好的屏蔽作用，又方便安装和施工。
4其他辅助系统的接入
4.1防火、防盗装置
在没有考虑变电所图像监控时，防火、防盗装置也是作为无人值班变电所的必要条件提出的，它结合综合自动化输出两个综合信号，存在的缺陷是经常出现误报，由于综合信号无法得知什么区域发生火警和盗警，工作人员赶到现场，可能为时已晚。
如果能将防火、防盗结合图像监控系统，就可以解决上述问题。采用警情联动功能，当发生报警时，立即启动摄像机，可以得知是哪个区域发生报警，是否误报，重要情况还可启动自动录像装置，为事故分析提供条件。
目前绝大多数厂家生产的火灾、防盗报警控制器不具备报警规约的输出功能，或只有一个开关量接点输入，因此防火、防盗设备与图像监控的结合需要合作开发，且火灾报警控制器要经中国消防产品质量认证，控制器可采用RS232标准接口与上位机通讯。
与防火、防盗设备相连，探测报警信号源有以下几种：烟感探测器、热感红外线控测器、微波物体移动感知器、开关、玻璃破碎感知器等等。一般无人值班变电所大多采用前三种探测器。若经济条件较好，可采用多种探测器相结合的方式。为减少单一探测原理装置易产生的误报，可以将红外、微波、超身等探测方法组合成双鉴式，即基于两种原理的复合式报警器。
4.2变电所照明系统
图像监控装置启动变电所照明有两种方案：
（1）摄像机上安装射灯，可以随着摄像机的转动而转动，远方控制，灵活性高，但亮度范围有所限制。
（2）启动变电所的照明电源，当有警情或远方控制时，可以开启变电所相应位置的灯光，亮度范围广、效果好。
4.3长延时录像机
监控中心在采用计算机监控时，可用计算机硬盘录像，必要时采用双硬盘备份，但硬盘录像时往往计算机运行速度就很慢，不能同时调用图像或控制。但很多情况下可以在监控中心外接长延时录像机进行录像。24h的长延时录像机比较理想，每日只需更换一盘录像带。讯协议对于子站的技术、通讯接入以及MIS的联网都大有影响，因此一旦主站方案选定后，再采用另一家厂家的产品，很难兼容和接入，对系统的图像质量也很有影响。如果有多个监控中心，虽然不同主站各自可以采用不同的系统，但是如果要联入MIS网，又将会互相冲突。因此在考虑安装图像监控系统时，一定要有一个总体的方案。一般变电所内需要监视的位置有：
（1）主变：油位，中性点接地闸刀，端头的发热情况。
（2）开关室：监视开关室的人员出入及开关操作的正确性，及面板上的微机保护或自动化装置的面板。
（3）门厅：监视进出的人员。
（4）电容器室：防盗、防火监视。
（5）主控室：监视设备、直流系统、自动化装置等设备的读数，计算机等设备的防盗，运行人员的现场情况等。
（6）电缆层：防火。
集各有关单位的人员进行讨论，特别是运行人员对摄像头的布置，通讯人员对通讯的接入和设备调试，计算机人员对于MIS网的接入和设置，保卫人员结合防火、防盗等都要有一个综合的考虑，新建的变电所应在投产之前进行布线和设备安装等需要停电的工作，改造的变电所要结合检修一起施工。在施工中应注意：
（1）图像监控系统的施工安全问题相当重要，既要考虑安装时的安全间距，又要考虑维护的方便性。
1.1皮带机系统的构成
目前典型的港口皮带机系统大体由两大部分组成，包括监控系统和现场作业系统，集电气自动化、计算机控制、通讯技术等技术于一体，但其控制系统所消耗的低压电能远不及现场作业系统所消耗的高压电能。这些高压能耗主要来源于皮带机系统的驱动单元，港口皮带机系统的驱动单元一般采用异步电动机，其价格便宜、运行可靠，得到广泛应用，但是其调速差、动率因数低、启动电流大等问题造成了电能的大量损耗，因此想要解决皮带机系统能耗过大的问题，其根本在于解决电动机的能耗浪费问题。
1.2电动机能耗的现状
相关数据显示，电动机是用电量最大的终端用能设备，目前我国电机每年总耗电量约3万亿千瓦时，电机耗电占全社会用电总量的64%、工业用电的75%。统计显示，我国电机系统（电机与拖动设备)运行效率比国外低10%～20%。据估算，我国电机效率每提高1%，每年可节约用电量260多亿千瓦时；假设我国电机效率提升了5%～8%，则每年节约的电量相当于2～3个三峡电站的发电量。我国推出的《节能中长期规划》，已经将电机节能列入重点工程，这一举措对皮带机传输系统节能技术的深入研究起到了很大的促进作用。
2皮带机效率低的原因
由以上数据可知，皮带机系统的主要能耗部件为电动机，因此造成港口皮带机系统效率低下的主要原因是电动机效率低下。根据电机学原理，异步电动机在没有变频调节下进行启动，转矩特性与负荷特性会造成“小马拉大车”或者“大马拉小车”的现象。在港口建设初期，根据设计的年吞吐量选定电机的额定功率，一般按照皮带机所能承受的最大运输量来计算，但是考虑到皮带沿线长、阻力大，因此至少需要考虑20%的功率富余量。当生产运营时遇到空载或轻载情况时，便会出现严重的能耗浪费。当生产运营时遇到重载或超载现象时，便会使得负荷大于转矩，电机难以启动，甚至造成电流过大烧毁电机现象，然而当皮带机运转稳定后，又会使得负荷功率低于电机功率，进入轻载状态，再一次造成电能浪费，并且受现场各大机作业影响，出现负载变化不均，都会导致电能浪费的现象。此外，电动机的功率因数降低不仅影响自身效率，同时会吸收电网的无功功率，增加了供电线路不必要的损耗。
3港口皮带机系统节能技术研究
3.1震动给料器及流量控制器
在煤炭运输港口，对于皮带机系统，会经常遇到煤炭在皮带沿线上分布不均匀的情况，这会造成运输过程负载大小的不断变化，进而也会造成驱动单元能耗的增加。因此如果能提高煤炭在皮带上分布的连续性和均匀性，则会降低电能的消耗。目前，港口翻车机房通常使用的振动给料器正是确保通过翻车机房的煤炭能够均匀的落到皮带上。但是在取料机上还缺乏此类设备，同时如果能在皮带沿线上使用类似的自动控制技术，通过系统的实时监测，对作业现场的情况不断调整，准确地控制煤炭翻卸量或取料量，使翻车系统到装船系统达到闭环控制，将会明显提升整个系统的稳定性，同时还有效地降低了皮带机传输系统的耗电量。
3.2增减电机运行技术
近年来，在皮带机系统节能技术改造中，增减电机运行技术也日益成熟，成为一种新技术被推广使用。这项技术适用在多台电机作为驱动装置的系统中，其核心原理就是根据皮带机所承载负荷的变化准确实时地自动投入或切除驱动电动机的个数。现在的煤炭港口皮带机的驱动系统都由几台电机组成，所以这种技术特别适用于额定功率较大的煤炭运输港口的皮带机系统。煤炭港口的皮带机传输系统作业时，皮带机小负荷甚至空载运行的情况经常发生，轻载和空载时，多台电机共同驱动，各电机都处于低效率运行状态。采用“增减电机技术”根据负荷的变化实时改变运行电机的数量，使电动机输出功率与负载匹配最优化，可以有效避免这一情况的发生。“增减电机技术”的研究重点在于投入或切除电机的检测方法。电机电流检测和位置检测是港口技术工作人员较为青睐也比较成熟的检测方法。根据电机学原理，异步电机工作电流正比于负载转矩。据此，通过检测电机电流可以间接地检测出皮带机实际的负荷大小，将检测电流数据与电机额定电流数据进行对比，制定电流数据表，并划分区间，不同区间采用最优的电机数量。位置检测是指在堆场中根据堆、取料机的行走位置编码器确定堆取料机位于堆场的位置来确定皮带机系统工作长度，当堆、取料机位置靠近BH或BJ皮带沿线时，尾车所连接的皮带沿线到转接塔的距离较近，煤炭在皮带机上所形成的负荷相对较小，驱动系统可不必满功率运行，因此可以适当减少堆、取料机上驱动单元的运行数量，反之，当堆、取料机远离BH或BJ皮带沿线时，则可以适当增加驱动单元的运行的数量。尤其当取料作业开始启动或即将结束时，皮带机系统大多数处在空载或轻载运行，适当增减电机运行个数，便可以达到节能减排的目的。此方法通过手动操作或自动控制技术均可实现。
4结语
PLC是西门子公司的产品，现在在提升机操作保护系统中，应用得到最广泛的就是西门子公司的产品PLC，由于它的很多方面的性能都明显的优于传统的操作保护系统。下面是各个硬件模块的功能介绍：
（1）电源模块：将220V的交流输入电压转换成24V的直流输出电压，以供其它模块使用。
（2）CPU模块：控制总线上模块与模块之间的数据传递，并执行用户输入的程序。
（3）32路输入模块：该输入模块一共有3块，它的作用是将PLC外部的信号转换成PLC内部的可进行处理的信号。
（4）16路输出模块：该输出模块一共有2块，它的作用是将PLC内部可处理的信号转换成能够控制提升机系统的外部信号，来控制提升机系统进行工作。
（5）转换模块：此模块分为两类模块：一类是是A/D模数，它的作用是将连续信号转换成数字信号，便于PLC系统进行识别和处理；另一类是D/A模块，它的作用与A/D模块的作用恰恰相反，它是将PLC内部可处理的数字信号转换成连续信号。
（6）通信模块：它的作用是：确保各模块与各模块之间的通道流畅，再就是确保模块与上位机之间的通道流畅，保证信号从各模块传送给上位机时，可以使上位机做出相应的响应。
（7）计数模块：该模块主要有2块，这两块计数模块的作用都是计数，两块模块分别是对主滚动筒上的和导向轮上的编码器进行计数。
2PLC操作保护系统的软件设计
PLC是西门子公司的产品，它不需要用户自主进行编程，能够好好地满足用户的需要，下面是它的软件模块，软件模块的主要作用就是存放程序，它的软件模块有下列几种：
（1）组织模块（OB）：它的作用是保证接口通道流畅，保证CPU操作系统和用户程序之间的通道流畅。对用户程序的循环处理工作主要是由OB1模块来完成的，剩余的OB模块用来对特定事件做出响应和中断。
（2）功能模块（FB）：它是可多次调用的逻辑功能模块，它在执行时必须带有即时数据模块，并且每次用户程序对FB进行调用时可提供新的参数。
（3）功能模块（FC）：它也是可多次调用的逻辑功能模块，但是它在执行时不需要带有即时数据模块，这也是它与FB模块的最大区别，并且每次用户程序对FC进行调用时可提供新的参数。
（4）数据模块（DB）：数据模块用来存放各种不同类型的数据，它在PLC存储器开辟另一个存储区。
根据用户的要求和本身系统的结构要求，用户程序可以自行选择软件模块的构成形式,其中软件模块有以下几种，各个软件模块的功能和作用如下。FC0、FC1两个软件模块的作用是用来进行计数，主要是用来计算计数模块中的脉冲个数；DB1和DB2两个软件模块的作用是存放FC0、FC1两个软件模块计算出的计数模块的脉冲个数，以此来实现计数模块将数据和信号流畅而准确的传送到CPU模块之中；FC91软件模块的作用是用来处理输入到PLC中的模拟量，模拟量有：电机电压和电流、电机转速、轴承压力、提升速度和载荷等；FC93软件模块的作用是制动，主要是对电气施闸类故障进行制动处理；FC114软件模块的作用是用来处理PLC内部信号，并产生控制信号，像回路的安全和保障、故障的报警和液压器件的制动等等；FC5软件模块的作用是进行逻辑运算和闭锁，主要是对输入到PLC内部的信号进行运算并产生控制指令来控制提升系统的各个部分；FC92软件模块的作用是处理施闸类故障，这类故障主要是立即施闸类故障；FC94软件模块的作用也是对施闸类故障进行处理，这类施闸类故障主要是提升终了施闸类故障；FC95软件模块的作用是处理报警类故障，当报警系统出现故障时，主要是由该模块进行处理；PLC的启动组织模块是OB100软件模块，在系统启动后该组织模块只可运行一次，以后的循环程序就不会再运行了，在该组织模块中有关参数和程序可随着用户的需要进行更改；OB1软件模块是用户程序主要组成部分，用来存放用户主程序，它也是组织模块中唯一可以循环运行的软件模块，在FC功能模块中编制成的可以实现特定功能和作用的程序可以在OB1软件模块中进行循环调用，采用这样的程序设计可以使我们的程序设计更加简单，调试更加方便；OB35软件模块是组织模块中唯一可以实现定时中断的组织模块，采用M/T法可以计算出提升机的提升速度。n=（60M1f）（/ZM2）式中：n为电机的转速；Z是旋转编码器每转一圈时所输出的脉冲的个数；M1为计数器M1所记的脉冲个数；M2为计数器M2所记的脉冲个数；f为脉冲频率（高频时钟脉冲）。
3结束语
1.1综合自动化技术在煤矿管理中的应用由于我国在煤矿综合自动化技术的起步较晚，研发的方法较少，自动化疾控技术的水平较为薄弱，没有市场竞争优势，因此，大多数煤矿企业在选择综合自动化的设备时都是引用国外的设备，现如今煤矿企业广泛运用最多的是矿井安全检测系统，它主要采用的是煤矿综合自动化的集控技术。随着近几年我国信息化技术的发展步伐加快，国家的经济增长速度加快，煤矿企业在引进大量进口设备的同时也开始自主研发和吸收新的理念，结合我国煤矿企业的实际情况来看，通过引导和开发创新科技、实现自动化管理的应用及推广，可让煤矿行业的综合自动化地位走出国门，达到研究及探讨该项应用的核心价值的目的。
1.2综合自动化技术在管理煤井提升机中的应用要做好煤矿的开采工作，其在设备的运用上也非常重要。煤矿开采的主要设备是煤矿矿井提升机，它具备重量大、体积大、控制难度大等特点。在煤矿开采的过程中，为实现有效管理提升机驱动和提升滚筒部分整合的效果，有效的改造和创新可以达到提升机内部结构的升级，使其用起来方便简单。为保证该项设备在管理上的安全稳定、实用可靠的特性，在设备的构建时要进行数字化、智能化的识别和监测。如在煤矿开采中寻找矿井地质时可以有效地运用设备本身的核心微处理器进行，它可以监控和检测到出现故障的地址，做到诊断设备的能力，达到信息网络与设备的通信结合，极大地便利了设备的安装和升级。
1.3综合自动化技术在管理传送带矿井中的应用为保证煤矿生产环节中将煤炭完整地送到目的地，其在向矿井运输的过程中必须要做到传送带传送的连续性。我国在煤矿行业中对于传送带已经被广泛使用，它是通过带式的传送方式，将设备中的产物在确保运输量和安全性的前提下实现管理综合自动化的产物。它的结构中使用了3GST启动设置，通过有效的、智能化的解决操作来进行原煤的不间断运输，其结构中存在的优势是可以提高设备的工作效率，减少设备故障、避免设备出错。但当它进行管理长距离的运输时，尽管达到了设备的标准化要求，但仍然还有一些不够完善的地方需要改进，如传送带的中间驱动点管理上容易出现不稳定的现象，不能完整地除去设备故障，对其整个设备的可靠性以及设备的寿命造成了一定的影响。因此，煤矿企业在通过传送带矿井的使用部分还需加强，只有对此进行不断的研究和分析，才能确保设备系统运输的长久性和稳定性。
1.4电牵引采煤机在煤矿管理系统中的应用电采煤机作为煤矿综合自动化集控技术中一项很典型的应用，它主要是运用采煤机与电牵引技术相结合，利用电来牵引采煤机，从而实现下滑制发电，达到电能在采煤机中的应用。电牵引采煤机具有少故障、稳定性高、维护时间少的特点，它在合理选取和使用设备的启动控电系统中，可以高效稳定地提高其转动能力。随着电子信息技术的不断涌进和应用，电牵引采煤机综合自动化技术是实现企业长久而稳定发展的源动力。
1.5煤矿综合自动化技术在其他设备的应用煤矿综合自动化技术随着经济技术的发展推动，也在主流设备上不断开发和创新，它所采用的液压控制与信息技术相结合的理念已经成为电液控制矿井开采的中坚力量。它能使采矿设备的功能实现智能化模式，有效减少在煤矿开采作业中出现相互冲击的现象，给煤矿开采业提供了比较稳定的电力系统保障，满足了采矿过程中大功率电器的使用需求。
2煤矿管理系统在综合自动化技术中的发展趋势
2.1煤矿管理系统的实用性发展目前我国对于煤矿管理系统在综合自动化系统有三大特征：信息化、智能化和程序化。以这三个特征为出发点，可以体现出来的优势也较多，如设备自动化使用便捷，在设备维修上较少，具备安全可靠等特点。因此，在煤矿管理系统综合自动化设备上人们更注重其实用性。当前的煤矿综合自动化形式，站在煤矿工人的角度来讲，其大大减少了工作压力，降低了作业难度；站在企业发展的角度来讲，煤矿管理系统利用综合自动化技术在生产过程中提高了生产效率，加强了安全稳定性。尽管我国目前的煤矿综合自动化的使用无法与其他发达国家相比，而且相应的技术上还有较大的差距，因此我国煤矿企业在综合自动化的发展中要加大时间和资金的投入，加快生产和发展的速度。
2.2煤矿管理系统的自动化发展煤矿管理系统的自动化发展是目前煤矿行业发展的一个重要方向，其作为企业生产和发展的核心，在未来发展中有一定的优势作用。我国现在很重视煤矿行业的开发技术和配套设施的设计，并要求煤矿行业开发要有自己的知识产权，从传统的经验分析不难看出，我国如想提高高产出和高旷工作业的安全性就必须建立自主产权的核心设备和装置。在设备通信上实现智能化、自动化、可靠性，要加强设备实时信息的收集与整理，并且对其进行分类和存档，将部分有价值的信息进行回收整合，为创新煤矿管理系统中生产设备和工艺水平提供有效的资料帮助。
2.3煤矿管理系统的安全性发展煤矿管理系统综合自动化技术主要体现在智能化和自动化上，其在煤矿开采行业发展中起着不小的推进作用。如现阶段人们所广泛运用的远程控制系统，它可以在无人帮助和工作的情况下实现对煤矿矿井作业的开采和控制，还能通过运输传递的方式，记录并统计工作时产生的数据以及矿井中的温度及湿度状态等。由于矿井工作的风险性比较大，且属于事故多发场地，如瓦斯爆炸、地压冲击、火灾等都是造成事故危险的因素。因此，对于煤矿的生产安全环节要引起足够的重视。在煤矿的开采过程中或者完工后，要对所有的电路设备进行安全检查工作，并且要及时了解矿井下工作人员的情况，以免引起不必要的事故发生。
3结语
