背景技術(shù)
當(dāng)前我國(guó)在資源評(píng)價(jià)與管理、礦業(yè)專(zhuān)用軟件方面對(duì)外依存度高，嚴(yán)重影響了資源評(píng)價(jià)及儲(chǔ)量監(jiān)管的水平、效率和可信度，降低了礦山設(shè)計(jì)和計(jì)劃編制的效率與可靠性，制約了礦山信息化的進(jìn)程。
然而，當(dāng)前越來(lái)越多的硬件單體功能越發(fā)完善，但是其被應(yīng)用的范圍是較為窄小的，當(dāng)前還存在很多硬件單體可以被應(yīng)用到數(shù)字礦山技術(shù)領(lǐng)域，進(jìn)而提高數(shù)字礦山的監(jiān)管能力。
針對(duì)我國(guó)資源評(píng)價(jià)及儲(chǔ)量監(jiān)管水平落后，信息化程度低，礦業(yè)專(zhuān)用軟件對(duì)外依存度高，礦山設(shè)計(jì)和計(jì)劃編制效率低、科學(xué)性差的現(xiàn)狀，應(yīng)該致力于通過(guò)數(shù)字化采礦關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的金屬礦山數(shù)字化應(yīng)用軟件，逐步形成我國(guó)自有的礦山自動(dòng)化、信息化的整體解決方案和技術(shù)體系，為提高我國(guó)資源監(jiān)管水平、礦山企業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和全面提升我國(guó)礦山企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力提供高技術(shù)支撐。
在這一領(lǐng)域主要應(yīng)該研究的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：針對(duì)礦床信息的復(fù)雜性、海量性、異質(zhì)性、不確定性和動(dòng)態(tài)性，以及多源、多精度、多時(shí)相和多尺度等特點(diǎn)，研究有效的數(shù)據(jù)組織和管理機(jī)制、方式，構(gòu)建礦床海量、異質(zhì)、多源、動(dòng)數(shù)據(jù)的組織和統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)平臺(tái)，有效解決礦山信息孤島的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、集中管理，深度挖掘礦山數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值。

實(shí)用新型內(nèi)容
為了有效解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種面向數(shù)字礦山的虛擬監(jiān)控系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案如下：一種面向數(shù)字礦山的虛擬監(jiān)控系統(tǒng)，所述虛擬監(jiān)控系統(tǒng)包括：
多個(gè)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的用電終端、至少一個(gè)電腦終端，所有所述電腦終端構(gòu)成一個(gè)控制中心；
所述用電終端設(shè)置在指定位置，所述用電終端外部連接一個(gè)電源單元；
所述電源單元包括：主電線路數(shù)據(jù)計(jì)量模塊、通訊模塊、中控模塊，及開(kāi)關(guān)；
所述主電線路數(shù)據(jù)計(jì)量模塊包括輸入計(jì)量模塊及輸出計(jì)量模塊，所述輸入計(jì)量模塊計(jì)量主電線路的輸入用電數(shù)據(jù)，所述輸出計(jì)量模塊計(jì)量主電線路的輸出用電數(shù)據(jù)；
所述通訊模塊通與所述控制中心交互通訊；
所述中控模塊同時(shí)連接所述輸入計(jì)量模塊、輸出計(jì)量模塊、應(yīng)急電線路數(shù)據(jù)計(jì)量模塊、通訊模塊及開(kāi)關(guān)；
所述通訊模塊為PLC單元；
所述中控模塊包括一個(gè)控制部分及一個(gè)計(jì)量部分，所述計(jì)量部分連接所述輸入計(jì)量模塊、輸出計(jì)量模塊、應(yīng)急電路數(shù)據(jù)計(jì)量模塊；所述控制部分連接所述開(kāi)關(guān)；
所述輸入計(jì)量模塊包括一輸入第一采樣單元、一輸入第二采樣單元、及一輸入第三采樣單元；所述輸出計(jì)量模塊包括一輸出第一采樣單元，一輸出第二采樣單元；
其中所述輸入第一采樣單元、輸出第一采樣單元均為通過(guò)銅錳電阻采集回路電流；
所述輸入第二采樣單元為通過(guò)電流互感器采集火線和零線的電流矢量和；
所述輸入第三采樣單元、第二采樣單元均為通過(guò)分壓電阻采集火線和零線間電壓。
進(jìn)一步地，所述電源單元還包括一保護(hù)濾波單元，所述保護(hù)濾波單元連接所述電力載波通訊模塊，所述保護(hù)濾波單元連接所述電力載波通訊模塊，所述保護(hù)濾波單元設(shè)置于火線和零線上。
本實(shí)用新型的有益效果為：本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)將所有應(yīng)用于數(shù)字礦山的用電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)用電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)用電設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的采集，均回傳至控制中心，實(shí)現(xiàn)控制中心對(duì)數(shù)字礦山的整體監(jiān)控。

附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的整體系統(tǒng)示意圖；
圖2為本實(shí)用新型的電源單元的內(nèi)部電路示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
相反，本實(shí)用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實(shí)用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本實(shí)用新型有更好的了解，在下文對(duì)本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實(shí)用新型。
如圖1所示，為本實(shí)用新型所提供的一種面向數(shù)字礦山的虛擬監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)前的所述數(shù)字礦山大多包括硬件、操作系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)平臺(tái)、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)；
上述各層次之間存在上層服務(wù)并提供交互式接口的關(guān)系，系統(tǒng)整體建立在硬件平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，通過(guò)操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與底層硬件設(shè)施及監(jiān)測(cè)監(jiān)控裝置的交互，將交互信息處理后分布式存儲(chǔ)于安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)，最高層的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)軟件通過(guò)不同的功能子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這些交互信息的瀏覽和處理，并將控制信息經(jīng)過(guò)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)下發(fā)至操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)平臺(tái)；
為了提升上述數(shù)字礦山的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控效果，本實(shí)用新型提供一種專(zhuān)門(mén)面向數(shù)字礦山的監(jiān)控系統(tǒng)，并針對(duì)性的提高監(jiān)控系統(tǒng)的信息采集交互效率及相應(yīng)的監(jiān)控控制信號(hào)發(fā)送效率。

所述監(jiān)控系統(tǒng)包括多個(gè)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的用電終端1、至少一個(gè)電腦終端，多個(gè)所述電腦終端構(gòu)成一個(gè)控制中心2；
所述用電終端1設(shè)置在指定位置，所述指定位置根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定并安裝，具體為所述用電終端1包括應(yīng)急照明燈、微地震波檢測(cè)裝置、圍巖應(yīng)力監(jiān)測(cè)裝置、頂板壓力監(jiān)測(cè)裝置、安全氣體監(jiān)測(cè)裝置、雨量監(jiān)測(cè)裝置等；并將相應(yīng)的監(jiān)測(cè)裝置安裝在相應(yīng)指定的位置上；
所述用電終端1外部連接一個(gè)電源單元3，及用電終端1內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)電池；
所述電源單元3采集所述用電終端1的用電數(shù)據(jù)，及使用狀態(tài)，所述電源單元3所述控制中心2進(jìn)行交互通訊，所述交互通訊采用電力載波的通訊方式進(jìn)行第一步通訊；所述控制中心2根據(jù)電源單元3反饋的用電數(shù)據(jù)生用電曲線，并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)；
任意一個(gè)電源單元3均具有一個(gè)唯一物理ID，所述物理ID與真實(shí)三維數(shù)值綁定，可以是X、Y、Z三維數(shù)值，也可以是經(jīng)度、緯度、海拔值；在所述電源單元3具有唯一物理ID后，可實(shí)現(xiàn)通過(guò)GIS系統(tǒng)進(jìn)行管理，也可是實(shí)現(xiàn)在控制中心2進(jìn)行各個(gè)用電終端1的三維地圖展示，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)礦山的BIM式管理；
所述用電終端1包括一個(gè)連接礦山供電線路及一個(gè)連接內(nèi)部電池的應(yīng)急電線路；
所述電源單元3包括：主電線路數(shù)據(jù)計(jì)量模塊、通訊模塊32、中控模塊31，及開(kāi)關(guān)35；
所述主電線路數(shù)據(jù)計(jì)量模塊包括輸入計(jì)量模塊33及輸出計(jì)量模塊34，所述輸入計(jì)量模塊33計(jì)量主電線路的輸入用電數(shù)據(jù)，所述輸出計(jì)量模塊34計(jì)量主電線路的輸出用電數(shù)據(jù)；
所述通訊模塊32通過(guò)電力線載波技術(shù)與所述控制中心2交互通訊；
所述中控模塊31同時(shí)連接所述輸入計(jì)量模塊33、輸出計(jì)量模塊34、應(yīng)急電線路數(shù)據(jù)計(jì)量模塊、通訊模塊32及開(kāi)關(guān)35；
所述開(kāi)關(guān)35能夠根據(jù)所述中控模塊31提供的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)切斷主電線路輸入。
所述通訊模塊32可以為PLC單元，用電設(shè)備為應(yīng)急照明燈具；
所述中控模塊31包括一個(gè)控制部分及一個(gè)計(jì)量部分，所述計(jì)量部分連接所述輸入計(jì)量模塊33、輸出計(jì)量模塊34、應(yīng)急電路數(shù)據(jù)計(jì)量模塊；所述控制部分連接所述開(kāi)關(guān)35；
所述輸入計(jì)量模塊33包括一輸入第一采樣單元331、一輸入第二采樣單元332、及一輸入第三采樣單元333；所述輸出計(jì)量模塊34包括一輸出第一采樣單元341，一輸出第二采樣單元342；
其中所述輸入第一采樣單元331、輸出第一采樣單元341均為通過(guò)銅錳電阻采集回路電流；
所述輸入第二采樣單元332為通過(guò)電流互感器采集火線和零線的電流矢量和；
所述輸入第三采樣單元333、第二采樣單元342均為通過(guò)分壓電阻采集火線和零線間電壓；
應(yīng)用本實(shí)用新型所提供的數(shù)據(jù)計(jì)量模塊可以采集電流信息、電壓信息、電能信息，并且通過(guò)PLC進(jìn)行回傳，同時(shí)回傳的信息根據(jù)時(shí)間印章，能夠生成實(shí)時(shí)的用電曲線，便于控制中心2做分析，進(jìn)一步可以分析充電容量分析。
所述控制中心2寄存在所述上述虛擬礦山的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)上；
所述電源單元3還包括一保護(hù)濾波單元，所述保護(hù)濾波單元連接所述電力載波通訊模塊32，所述保護(hù)濾波單元連接所述電力載波通訊模塊32，所述保護(hù)濾波單元設(shè)置于火線和零線上。

所述保護(hù)濾波單元阻止電力線上的雷擊、浪涌等干擾進(jìn)入控制電源內(nèi)部，能夠?yàn)橥ㄓ嵞K32的高頻電力線載波信號(hào)提供耦合通道并將高壓信號(hào)和低壓信號(hào)隔離，發(fā)送時(shí)，將高頻載波信號(hào)從通訊模塊32傳輸?shù)诫娏€上，接收時(shí)，將高頻載波信號(hào)從電力線上傳送到通訊模塊32上。