井下電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡的研究.pdf

1、中國是世界重要的產煤大國，但是煤礦安全事故頻頻發(fā)生，屢屢造成重大的人身傷害事故，嚴重制約著煤炭企業(yè)乃至中國煤炭工業(yè)的健康發(fā)展。加大安全設備的投入可以減少相關事故的發(fā)生。煤礦井下配電網(wǎng)絡是煤礦工業(yè)的主要動力，配電網(wǎng)絡能否穩(wěn)定安全的運行將對煤礦的安全生產起著至關重要的作用。因煤礦工作環(huán)境的特殊性，煤礦配電網(wǎng)絡遭受著嚴峻的考驗。針對煤礦礦井配電網(wǎng)絡的運行情況，研究出一套適合煤礦礦井的高壓電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)。本文介紹的無線傳感器網(wǎng)絡即是井下高壓電

2、網(wǎng)故障點定位系統(tǒng)的一部分。
　　礦井下的變電所饋出線路很多而且線路較長，形成了相對復雜的井下供電系統(tǒng)，線路的短路故障和單相接地故障頻頻發(fā)生。為了確保電能持續(xù)穩(wěn)定的供應，快速判斷故障線路并且確定故障位置成為了供電系統(tǒng)保護的主要任務，而當前我國煤礦配電線路的故障定位方法仍是主要依靠人工巡線。這種方法不但花費了大量人力物力，而且延長了停電時間，降低了供電可靠性。
　　本文主要研究一種適合煤礦井下的無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)，該系統(tǒng)應用于礦

3、井高壓電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)中。無線傳感器節(jié)點卡裝在井下變電所的饋出線上，一旦電纜出現(xiàn)故障，節(jié)點將故障信息發(fā)送到本變電所基站，基站經井下環(huán)網(wǎng)傳遞到地面監(jiān)控主站。主站綜合了組態(tài)軟件，高速數(shù)據(jù)采集裝置，結合無線傳感器網(wǎng)絡采集的故障信息，實現(xiàn)對電網(wǎng)故障的監(jiān)測、報警和定位功能。本文首先簡單分析了當前國內外的故障定位技術和當前無線傳感器網(wǎng)絡技術的發(fā)展狀況，對無線傳感器網(wǎng)絡的結構和協(xié)議進行了分析研究。考慮到煤礦井下的特點，選定了ZigBee這種短距離、低