礦山供電設(shè)備的“預(yù)知性體檢”：中感礦用設(shè)備局放監(jiān)測系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)提前10-15天預(yù)警電力隱患

無需停機(jī)、無需開蓋，在故障發(fā)生前就能掌握設(shè)備絕緣狀態(tài)——這不是概念，而是一套已在礦山井下驗(yàn)證的監(jiān)測邏輯。

在礦山供電系統(tǒng)中，開關(guān)柜、接線盒、組合開關(guān)等設(shè)備長期運(yùn)行于高濕、多塵、強(qiáng)電磁干擾的惡劣環(huán)境。絕緣老化、局部放電等隱性缺陷往往在事故發(fā)生前就已存在，但由于缺乏有效的在線監(jiān)測手段，這些“早期信號”長期被忽視。傳統(tǒng)人工巡檢模式難以捕捉局放特征，導(dǎo)致設(shè)備帶病運(yùn)行、突發(fā)故障停產(chǎn)甚至引發(fā)安全事件。

中感集團(tuán)推出的礦用設(shè)備局放監(jiān)測系統(tǒng)，通過氮化鎵紫外傳感技術(shù)與自動化數(shù)據(jù)分析流程，實(shí)現(xiàn)對供電設(shè)備內(nèi)部絕緣狀態(tài)的連續(xù)監(jiān)測，在不改變設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的前提下，提前10-15天識別隱患趨勢，為運(yùn)維人員爭取計(jì)劃性處置窗口。

一、傳統(tǒng)巡檢的局限：看不見、聽不到、來不及

井下供電設(shè)備數(shù)量多、分布分散，當(dāng)前大多數(shù)礦山仍以人工定期巡檢為主。這種方式在應(yīng)對局放類隱性缺陷時存在三個固有短板：

發(fā)現(xiàn)滯后：巡檢周期通常為數(shù)天至數(shù)周，絕緣劣化從初期發(fā)展到故障可能只需幾天時間。等到巡檢發(fā)現(xiàn)異常時，往往已進(jìn)入嚴(yán)重劣化階段甚至已經(jīng)發(fā)生故障。

感知盲區(qū)：局部放電產(chǎn)生的紫外光信號、微弱電脈沖等特征，人耳無法聽到、肉眼無法看到，常規(guī)巡檢手段根本無法捕捉。

環(huán)境干擾：井下煤塵、潮濕、電磁干擾等因素，使得通用電子監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù)波動大，誤報率偏高，難以作為可靠決策依據(jù)。

結(jié)果是：大量設(shè)備處于“帶病運(yùn)行”狀態(tài)，突發(fā)性跳閘、停電、設(shè)備燒毀等事故難以預(yù)防，維修成本與停產(chǎn)損失疊加，成為礦山供電安全管理中的長期痛點(diǎn)。

二、系統(tǒng)工作原理：從信號感知到閉環(huán)處置

中感礦用設(shè)備局放監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)邏輯可概括為四個層級：感知層 → 分析層 → 決策層 → 執(zhí)行層，形成自動化閉環(huán)。

感知層：芯片級紫外傳感器

在開關(guān)柜、接線盒、組合開關(guān)等設(shè)備內(nèi)部，部署氮化鎵（GaN）基紫外傳感器。該傳感器專門捕捉絕緣劣化初期產(chǎn)生的微弱紫外光信號——這是局部放電最直接的光學(xué)“指紋”。同時，系統(tǒng)可集成觸頭溫度傳感器、濕度傳感器，多維采集設(shè)備內(nèi)部環(huán)境參數(shù)。

分析層：主機(jī)預(yù)處理與邊緣計(jì)算

礦用設(shè)備局放監(jiān)測系統(tǒng)主機(jī)實(shí)時匯聚多個傳感器的數(shù)據(jù)，進(jìn)行濾波、特征提取與趨勢識別，初步判定是否存在異常。經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)通過工業(yè)環(huán)網(wǎng)或4G/5G上傳至地面監(jiān)測平臺。

決策層：平臺集中分析與風(fēng)險判定

地面監(jiān)測系統(tǒng)平臺集中展示所有在線設(shè)備的健康狀態(tài)，自動分析局放強(qiáng)度、溫濕度變化趨勢，并結(jié)合歷史數(shù)據(jù)評估風(fēng)險等級。當(dāng)參數(shù)超過預(yù)設(shè)閾值或出現(xiàn)持續(xù)劣化趨勢時，平臺自動生成預(yù)警或干預(yù)指令。

執(zhí)行層：自動響應(yīng)與遠(yuǎn)程控制

搭載傳感器的智能免維護(hù)開關(guān)接收平臺指令，可執(zhí)行聲光報警、通知運(yùn)維人員，或在嚴(yán)重隱患情況下自動分閘斷電，將故障遏制在萌芽階段。

整個流程無需人工干預(yù)，從信號采集到動作執(zhí)行形成閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)了從“被動搶修”到“主動預(yù)防”的運(yùn)行模式轉(zhuǎn)變。

三、核心技術(shù)價值：解決三個關(guān)鍵難題

1. 提前預(yù)警，變“事后搶修”為“計(jì)劃維護(hù)”

系統(tǒng)能夠在絕緣劣化初期——即故障發(fā)生前10-15天——發(fā)出預(yù)警信號。運(yùn)維人員據(jù)此制定檢修計(jì)劃，在計(jì)劃停機(jī)窗口內(nèi)完成隱患處置，避免突發(fā)停電導(dǎo)致的停產(chǎn)損失。

2. 抗干擾性強(qiáng)，誤報率可控

采用氮化鎵紫外傳感技術(shù)，該傳感器對特定波段紫外光具有高靈敏度，而對煤塵、環(huán)境光、電磁干擾不敏感。在井下復(fù)雜環(huán)境中，系統(tǒng)能夠穩(wěn)定輸出監(jiān)測數(shù)據(jù)，誤報與漏報率控制在較低水平，使每一次預(yù)警都具有實(shí)際參考價值。

3. 無人值守，降低人力依賴

系統(tǒng)7×24小時自動運(yùn)行，數(shù)據(jù)自動采集、分析、存儲并生成報告。運(yùn)維人員無需頻繁下井巡檢，僅在平臺收到預(yù)警后安排針對性處置即可。這在一定程度上降低了人力成本，同時避免了人為巡檢的漏檢風(fēng)險。

四、應(yīng)用載體：集成于智能免維護(hù)開關(guān)系列

目前，該局放監(jiān)測系統(tǒng)已集成至中感集團(tuán)的智能免維護(hù)開關(guān)系列產(chǎn)品中，包括組合開關(guān)、饋電開關(guān)、配電裝置等。

以礦用組合開關(guān)為例，其內(nèi)部嵌入氮化鎵紫外傳感器、觸頭溫度傳感器及濕度傳感器。設(shè)備運(yùn)行期間，系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測內(nèi)部絕緣狀態(tài)與熱狀態(tài)。一旦檢測到局放異常或溫度超標(biāo)，系統(tǒng)立即發(fā)出預(yù)警，運(yùn)維人員可在計(jì)劃內(nèi)完成維護(hù)，而非等到開關(guān)燒毀后再搶修。

這一方案實(shí)現(xiàn)了“免維護(hù)”的真實(shí)內(nèi)涵：不是不用維護(hù)，而是通過智能感知將突發(fā)故障轉(zhuǎn)化為計(jì)劃維護(hù)，將被動搶修轉(zhuǎn)化為主動預(yù)防。

五、傳統(tǒng)方式與局放監(jiān)測系統(tǒng)的對比

六、從預(yù)警到預(yù)防：供電安全管理理念的升級

局放監(jiān)測技術(shù)的價值，不僅在于提供了更早的信號獲取能力，更在于它改變了礦山供電設(shè)備的管理邏輯——從“發(fā)生了什么”轉(zhuǎn)向“將要發(fā)生什么”。當(dāng)每一臺設(shè)備都能持續(xù)自感知、自動分析、提前預(yù)警，突發(fā)故障就不再是必然事件，礦山安全生產(chǎn)也就有了更堅(jiān)實(shí)的底座。

2026年4月22日至24日，太原瀟河國際會展中心S1館T68，中感集團(tuán)將現(xiàn)場展出礦用設(shè)備局放監(jiān)測系統(tǒng)及智能免維護(hù)開關(guān)系列產(chǎn)品。參觀者可以直觀看到：一顆紫外傳感器如何實(shí)時捕捉設(shè)備內(nèi)部的微弱局放信號，并在故障發(fā)生前發(fā)出預(yù)警。

展會同期4月23日中感集團(tuán)將在論壇上發(fā)表演講：“從‘被動搶修’到‘主動預(yù)防’——人工智能如何重塑礦山電氣安全新范式”。技術(shù)專家將深度解析AI在礦山電氣安全領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，歡迎蒞臨交流。

從“被動搶修”到“主動預(yù)防”，是技術(shù)手段的迭代，更是礦山電氣安全管理理念的升級。中感集團(tuán)誠邀您蒞臨現(xiàn)場，親身感受礦用設(shè)備局放監(jiān)測系統(tǒng)如何將隱患發(fā)現(xiàn)于故障之前。