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

1、中國是世界重要的產(chǎn)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(yán)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(shè)備的投入可以減少相關(guān)事故的發(fā)生。煤礦井下配電網(wǎng)絡(luò)是煤礦工業(yè)的主要動力，配電網(wǎng)絡(luò)能否穩(wěn)定安全的運(yùn)行將對煤礦的安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。因煤礦工作環(huán)境的特殊性，煤礦配電網(wǎng)絡(luò)遭受著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。針對煤礦礦井配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)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(luò)即是井下高壓電

2、網(wǎng)故障點(diǎn)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(fù)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(yīng)，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(hù)的主要任務(wù)，而當(dāng)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(fèi)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(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)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(diǎn)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(diǎn)將故障信息發(fā)送到本變電所基站，基站經(jīng)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(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集的故障信息，實(shí)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(dāng)前國內(nèi)外的故障定位技術(shù)和當(dāng)前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和協(xié)議進(jìn)行了分析研究。考慮到煤礦井下的特點(diǎn)，選定了ZigBee這種短距離、低