[發明專利]礦井供電監測監控裝置

無效

• 申請號: 201310696953.1
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN104734334A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 翟黨國
• 申請（專利權）人: 西安信唯信息科技有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術領域

本發明屬于自動化技術領域，涉及一種礦井供電監測監控裝置。

背景技術

我國自主研發的多種監控系統對改善煤礦安全生產狀況起到了積極作用，通過對井下環境參數的分析，為事故發生的可能性提供數據資料，以便于對將要發生的事故采取防范措施；對即將發生的事故及時給予報警，自動實現斷電，以避免事故的擴大化；在發生事故時，及時給出逃生路線，為實施救援提供信息。但是很多監控系統在實際應用中存在著很多弊端，由于不同系統的監控相互獨立，兼容性差，而且網絡化的監控系統由于采用不同的通信和信息交換標準，很難做到信息共享和統一管理。充分利用先進性的信息化手段和工業監控技術，加快礦井機械化、自動化和信息化建設，解決我國煤礦安全生產中的共性、關鍵性難題，是改善我國煤礦安全狀況的重要手段和推動煤礦安全生產工作的有力措施。

因此，該研究針對煤礦監測監控技術中存在的問題，選擇煤礦安全自動檢測、監控及管理系統作為主要研究內容是非常必要的。采用協議轉換機制，可同時傳輸RS-485以及CAN接口信息，并對不同的串口協議進行統一。隨著信息化、智能化、網絡化的發展，嵌入式系統技術以其體積小、可靠性高、功耗小等特點獲得了廣泛的發展空間。

本研究中設計的供電系統監測監控裝置就是基于ARM的井下網絡智能分站，采用32位處理器LPC2148，并嵌入了實時操作系統μC/OS?-II和開放的TCP/IP通信協議。它提高了系統的處理速度，而且具有良好的兼容性。其成果對提高安全檢測、監控的自動化、信息化水平，增強煤礦安全調度指揮、管理決策能力具有重要意義。???

發明內容

本發明的目的是提供一種礦井供電監測監控裝置。解決了現有技術中存在的系統兼容性差，通訊協議無法統一，通信接口單一，硬件設計復雜，體積大、可靠性差，功耗大等問題。

本發明的技術方案是礦井供電監測監控裝置，其包括：模擬量采集電路、開入開出電路、通信接口電路、存儲接口電路、低通濾波電路、人機界面、隔離驅動電路、主控單元、裝置電源模塊，其特征是：模擬量采集電路將三相交流信息經PT、CT傳輸到裝置接口端子，經隔離變換后轉換成合理的電信號再經低通濾波電路和數模轉換電路傳輸到微處理單元，可實現模擬信息的采集工作，同時可通過開入開出模塊實現對開關狀態的實時控制，對不同開關的模擬量的監測是通過通信接口的傳輸完成的，最終可在人機界面進行操作。

所述的模擬量采集電路主要是變換器。每塊模擬量采集板都由3組電壓/電壓變換器LCTV52CF和四組電流/電壓變換器LCTA51BF組成。電壓互感器采用型號TR1176-4C，保護電流互感器采用TR0176-4C，測量電流互感器采用TR0176-4C。

所述的開入電路是將開關的電量信息或者位置信息由繼電器傳輸，所用繼電器型號為NC4D－JP，開出電路是對控制量進行操作，所用繼電器型號為DSP2a－L2。

所述的逆變電路是三相全橋逆變電路，由六個IRGB20B120UD-EP型號的絕緣柵雙極型晶體管組成。

????所述的通信接口電路是與各智能模塊信息傳輸的關鍵電路，該總線電路由MAX485CSA芯片和2個120Ω組成，為信息準確、穩定，在設計中添加了光電隔離器和瞬態抑制二極管,型號分別為6N137和SMBJ5.0CA。

所述的存儲接口電路的核心芯片是鐵電存儲器AT24C256。

所述的隔離驅動電路是有光電隔離器、電磁吸收器等。主要芯片有6N137、TLP521、TAIYO-DDLCZFBM等。

所述的電源模塊型號為VFB1215MP。

所述的主控單元分為任務管理和信息處理兩大部分，前者采用芯片ARM7LPC2148，后者采用芯片TMS320F28335。

本發明的有益效果是為了使礦井設備層的電量信息能實時、準確的傳輸到中樞決策層，匯集不同協議的設備信息，并且在傳統保護的基礎上增設了防越級跳閘保護功能，本設計在RS-485接口電路中選用雙向TVS，型號為SMBJ5.0CA，可在正方方向吸收瞬時大脈沖功率，保護通信信號，同時采用高速光耦合器，有效抑制了信號干擾。?本系統采用ARM7LPC2148與TMS320F28335協同運行，ARM7可實現多任務的管理，DSP28335在處理傳統保護的基礎上可實現多Agent的防越級跳閘的保護。人機接口模塊由TFT1289真彩液晶顯示器和4×4按鍵組成，用來輸入和顯示系統工作的參數，實現可視化。

附圖說明

圖1是礦井供電監測監控裝置整體控制框圖;