煤矿井下供电系统采用纵向、干线式结构,且配电级数较多;又因馈电的电缆线路短,井下供电系统发生短路故障时,容易出现越级跳闸现象,导致局部或者大范围停电事故的发生,给煤矿井下的生产造成了很大的安全隐患。针对这一状况,对目前井下电力监控系统深入分析可知,通讯网络的实时性是制约井下电力监控系统性能的重要因素。EtherCAT通讯技术具有可靠性高、实时性好、拓扑结构灵活等优点,为煤矿井下电力监控系统的发展提供了新的方向。研究基于EtherCAT通讯的井下电力监控系统,在实验室条件下,分析构建的测试系统性能,对其在煤矿井下的推广应用具有重要意义。首先,利用EtherCAT技术搭建基于EtherCAT通讯的井下电力监控系统,该系统由一个主站和多个从站构成,采用可靠性理论分析研究井下电力监控系统的网架结构;利用小波去噪理论对从站采样数据进行算法研究;主站根据系统网络拓扑结构,构建防越级跳闸故障判别矩阵,以实现防越级跳闸功能。其次,对基于TwinCAT的监控主站进行设计,主站由工业PC及运行在其上的监控系统应用软件构成,其中监控系统应用软件设计包括以TwinCAT为核心的数据通讯系统、双数据库的数据处理系统以及基于组态工具的监控交互系统设计。然后,对基于PLC控制器的从站进行设计,从站硬件设计包括中央处理与控制模块、EtherCAT数据通讯模块、输入输出模块等的选型;从站软件设计主要包括从站数据处理程序设计和从站与主站通讯接口程序设计。最后,在实验室条件下,搭建了实验测试平台。试验结果证明,搭建的基于EtherCAT的煤矿井下电力监控系统能够可靠的实现监控系统的遥测、遥信、遥控功能,满足煤矿井下对防越级实时性的要求。