随着我国煤矿大批进入深层开采阶段,开采环境更加复杂严峻,对供配电网络提出更高的要求,如果供配电网络出现故障,带来的系列后果可能是灾难性的,而且近年来煤矿企业资源整合,提出了煤矿数字化的目标,煤矿深井供配电网络监控系统就显得更加必不可少。目前,除了少部分大型煤矿外,大部分的煤矿的供配电网络监控系统存在着数据采集不全面、系统兼容性差、可视化手段单一等一些缺点,不利于数字化矿山的建设要求,急需要一套数据采集更高效全面、系统平台更开放、具有现场沉浸性的煤矿深井供配电网络监控系统来实现信息综合利用、多元融合的数字化矿井平台。本文首先从需求分析、整体架构方面进行了整体性的研究与设计,再分别对供配电网络监控系统的监控分站、监控主站、三维虚拟场景可视化分别进行了设计。本文主要分为三个部分:1)监控分站的分析与设计分别对功能需求、组成结构、软件模块、通讯协议进行了分析与设计,采用高性能的嵌入式工业计算机作为监控分站的处理核心,外挂式功能模块设计,提高监控分站稳定性能与通讯能力,具有体积小,通讯功能灵活配置的特点。2)监控主站的分析与设计采用SCADA系统结构,分别对结构组成、马赛克显示屏、软件模块等方面进行了设计,采用功能强大的OPC Server服务器实现实时数据统一接入和管理,实现了电能质量检测、报警监测处理等功能。3)三维虚拟场景设计针对传统二维监控方式的局限性,利用虚拟现实技术基于Virtools平台开发了具有身临其境的三维虚拟场景可视化界面,分别对三维模型的建立、Virtools平台与OPC Server数据通讯、虚拟场景集成显示与控制、人工漫游与自动漫游方面进行了设计,实现了具有现场沉浸性的数据监测与控制,数据分析与展示能力大大增强,提高了系统的管理效率。