專利名稱：煤礦用饋電開關(guān)檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及煤礦設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，提供了 一種煤礦用饋電開關(guān)檢測裝置。
背景技術(shù)：
礦用饋電開關(guān)適用于含有瓦斯或煤塵等爆炸危險環(huán)境的礦井中，作為配電開關(guān)使用，是煤礦井下配電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，其性能好壞直接影響著煤礦井下的產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率。而我國目前大部分礦井饋電開關(guān)仍然是早期非智能化產(chǎn)品，低壓供電系統(tǒng)中使用著空氣式饋電開關(guān)智能化保護系統(tǒng)，只有電磁式瞬時動作過流繼電器，無法對負(fù)荷的過載、斷相進行保護，不對稱短路保護范圍小，靈敏度低。且具體體現(xiàn)在以下幾個方面1.安全性、可靠性不能滿足要求。傳統(tǒng)的井下采區(qū)變電站大多數(shù)采用常規(guī)的設(shè)備，尤其是二次設(shè)備中的繼電保護和自動裝置、遠動裝置等采用電磁型或晶體管式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性不高，本身又沒有故障自診斷的能力。2.不適應(yīng)煤礦電力系統(tǒng)快速計算和實時控制的要求。傳統(tǒng)的井下變電站或饋電開關(guān)，一次系統(tǒng)的運行工況，由于運動功能不全，一些遙測、遙信無法實時送到調(diào)度中心；而且參數(shù)采集不齊，不準(zhǔn)確。井下變電站本身又缺乏自動控制和遙控手段，因此無法進行實時控制，不利于煤礦電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。3.工作量大，設(shè)備可靠性差，不利于提高運行管理水平和自動化水平。常規(guī)的保護裝置和自動裝置易受工作環(huán)境溫度影響，其整定值必須定期停電校驗，工作量大，也無法實現(xiàn)遠方修改保護或自動裝置的定值。4.雖然部分饋電開關(guān)電參量檢測運算已采用微處理器如51系列和96系列。但隨著電力系統(tǒng)對實時性，數(shù)據(jù)量和計算要求的不斷提高，這些器件在計算能力方面已不能很好地適應(yīng)電力系統(tǒng)的要求。存儲空間小，運算速度慢，難以短時間內(nèi)完成大量的數(shù)據(jù)處理運算，不能滿足電力系統(tǒng)高實時性的要求。致使實時監(jiān)控和先進算法受到限制。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種自動化程度高，處理速度快的一種煤礦用饋電開關(guān)檢測裝置。本實用新型為了實現(xiàn)上述目的采用以下技術(shù)方案一種煤礦用饋電開關(guān)檢測裝置，其特征在于包括測控模塊和管理模塊，雙口RAM，所述測控模塊和管理模塊通過雙口 RAM連接進行數(shù)據(jù)交互；所述測控模塊包括順序連接的互感器單元、預(yù)處理電路單元、A/D轉(zhuǎn)換器、DSP處理器，還包括開關(guān)量輸入單元，開關(guān)量輸出單元和光電隔離模塊，所述開關(guān)量輸入單元和開關(guān)量輸出單元與DSP處理器通過光電隔離模塊連接；所述管理模塊包括DSP處理器，均與DSP處理器連接的顯示器，鍵盤，RS-485通訊接口。[0013]上述方案中，所述互感器單元包括HDC-20LB型霍爾電流傳感器和HNV400T型霍爾電壓傳感器。上述方案中，所述A/D轉(zhuǎn)換器采用MMl25型號。上述方案中，還包括鎖相環(huán)電路，所述鎖相環(huán)電路與預(yù)處理電路單元、A/D轉(zhuǎn)換器、DSP處理器連接。本實用新型具有以下有益效果一、饋電裝置采用DSP(TMS320LF2407)專門對電網(wǎng)電參量的實時處理，使裝置的數(shù)據(jù)處理能力大大加強。全波傅里葉算法具有很強的濾波能力，適用于基波或各種高次諧波周期量采集。半波傅立葉算法可在低壓電網(wǎng)發(fā)生短路情況時運用，保證饋電保護的實時性。二、采用雙口 RAM對雙DSP進行數(shù)字通信，利用共享式存儲器，允許多CPU同時訪問存儲器，大大提高了通信效率，而且對CPu沒有過多的要求，特別適合異種CPU之間的異步高速系統(tǒng)，簡化了電路，利于軟件的實現(xiàn)。

圖1為本實用新型系統(tǒng)方框圖。
具體實施方式
下面對本實用新型做進一步的說明本實用新型提供了煤礦用饋電開關(guān)檢測裝置，包括測控模塊和管理模塊，雙口RAM，所述測控模塊和管理模塊通過雙口 RAM連接進行數(shù)據(jù)交互；所述測控模塊包括順序連接的互感器單元、預(yù)處理電路單元、A/D轉(zhuǎn)換器、DSP處理器，還包括開關(guān)量輸入單元，開關(guān)量輸出單元和光電隔離模塊，所述開關(guān)量輸入單元和開關(guān)量輸出單元與DSP處理器通過光電隔離模塊連接；所述管理模塊包括DSP處理器，均與DSP處理器連接的顯示器，鍵盤，RS-485通訊接口?；ジ衅鲉卧ㄓ糜诓杉妷盒盘柕碾妷夯ジ衅骱筒杉娏餍盘柕碾娏骰ジ衅?，其型號采用HDC-20LB型霍爾電流傳感器和HNV400T型霍爾電壓傳感器。預(yù)處理電路單元主要功能有，一是將取自電力互感器(CT和PT)的電流、電壓信號經(jīng)過適當(dāng)變換，使之與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入范圍一致；二是與外部電氣設(shè)備進行隔離，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。信號變換和低通濾波處理，從電力電壓互感器和電流互感器二次側(cè)出來的電壓、電流信號分別為110V、1A，其幅值遠遠超過電子元器件的允許值，因此對電力電壓互感器和電流互感器的輸出信號通過傳感器進行比例變換，再進行放大和隔離，確保采集的數(shù)據(jù)量準(zhǔn)確，可靠。開關(guān)量輸入、輸出本裝置共有十個開關(guān)輸入量，八個開關(guān)輸出量。開關(guān)輸入量主要完成監(jiān)視各種開關(guān)狀態(tài)(如斷路器的位置、接地刀位置、手動合閘、手動分閘等)、保護動作情以及裝置的故障報警功能。八個開關(guān)量輸出控制8個繼電器的動作，其中包括一個合閘繼電器、一個分閘繼電器、四個信號繼電器以及兩個閉鎖繼電器。開關(guān)量為數(shù)字信號，DSP處理器通過I/O輸入輸出。[0027]DSP芯片TMS320F2407，為是3. 3V的低壓微電流信號，所控制對象饋電開關(guān)為強電器件，兩者在電平范圍和驅(qū)動能力的要求上存在很大差異。因此輸出通道的主要任務(wù)是將小信號轉(zhuǎn)換為大功率的輸出信號，滿足驅(qū)動要求。另外，為了防止斷路器對微機系統(tǒng)的反饋干擾，出口通道還要進行隔離。本裝置采用光電耦合器和繼電器相結(jié)合的辦法實現(xiàn)微機系統(tǒng)和斷路器之間的隔離。數(shù)模轉(zhuǎn)換電路A/D轉(zhuǎn)換是控制系統(tǒng)中的必備重要環(huán)節(jié)，其轉(zhuǎn)換精度決定了整個控制系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。雖然TMS320LF2407 DSP內(nèi)置10位高速A/D模塊，但該模塊存在以下缺點，只能接收0 3. 3V的單極性信號輸入。對于交流信號需要另外設(shè)計限幅抬壓電路；同一排序器內(nèi)各通道串?dāng)_嚴(yán)重；10位的轉(zhuǎn)換精度難以滿足高性能系統(tǒng)的要求。本課題選用Maxim公司的14位高速A/D芯MAX125作為外部模數(shù)轉(zhuǎn)換器。DSP 處理器采用 DSP 芯片 TMS320F2407。鍵盤與液晶顯示單元鍵盤電路實現(xiàn)以下功能a.各開關(guān)量原始狀態(tài)的設(shè)定；b.各模擬量限值和死區(qū)的設(shè)定；c.繼電保護和自動裝置整定值表的修改d.畫面的修改；e.各種表格的修改；f.各種表格、畫面、參數(shù)的召喚調(diào)出顯示；h.報警的確認(rèn)和解除。液晶顯示單元為測量參數(shù)顯示，包括電網(wǎng)正常狀態(tài)的測量參數(shù)和故障狀態(tài)的測量參數(shù)。在正常狀態(tài)時，顯示的模擬量有三相電流、電壓及有功和無功功率、斷路器有關(guān)觸頭的位置信號及故障狀態(tài)顯示等。在通信方式上，由于RS-485通信接121的傳輸距離遠、連線少，采用差分信號進行傳輸，最大傳輸距離可以達到1. 2km，以MAX485為轉(zhuǎn)換器最大可連接32個驅(qū)動器和收發(fā)器，接收器最小靈敏度可達4-200 mV，最大傳輸速率可達2. 5Mb / S。根據(jù)煤礦生產(chǎn)的特點，在點對多和DSP與PC機的通信均采用RS-485總線方式。
權(quán)利要求1.一種煤礦用饋電開關(guān)檢測裝置，其特征在于包括測控模塊和管理模塊，雙口 RAM，所述測控模塊和管理模塊通過雙口 RAM連接進行數(shù)據(jù)交互； 所述測控模塊包括順序連接的互感器單元、預(yù)處理電路單元、A/D轉(zhuǎn)換器、DSP處理器，還包括開關(guān)量輸入單兀，開關(guān)量輸出單兀和光電隔尚模塊，所述開關(guān)量輸入單兀和開關(guān)量輸出單元與DSP處理器通過光電隔離模塊連接； 所述管理模塊包括DSP處理器，均與DSP處理器連接的顯示器，鍵盤，RS-485通訊接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用饋電開關(guān)檢測裝置，其特征在于所述互感器單元包括HDC-20LB型霍爾電流傳感器和HNV400T型霍爾電壓傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用饋電開關(guān)檢測裝置，其特征在于所述A/D轉(zhuǎn)換器采用MAX125型號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用饋電開關(guān)檢測裝置，其特征在于還包括鎖相環(huán)電路，所述鎖相環(huán)電路與預(yù)處理電路單元、A/D轉(zhuǎn)換器、DSP處理器連接。
專利摘要本實用新型涉及煤礦設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，提供了煤礦用饋電開關(guān)檢測裝置。其主旨在于解決現(xiàn)有饋電開關(guān)處理能力弱，自動化程度低等問題。其包括測控模塊和管理模塊，雙口RAM，所述測控模塊和管理模塊通過雙口RAM連接進行數(shù)據(jù)交互；所述測控模塊包括順序連接的互感器單元、預(yù)處理電路單元、A/D轉(zhuǎn)換器、DSP處理器，還包括開關(guān)量輸入單元，開關(guān)量輸出單元和光電隔離模塊，所述開關(guān)量輸入單元和開關(guān)量輸出單元與DSP處理器通過光電隔離模塊連接；所述管理模塊包括DSP處理器，均與DSP處理器連接的顯示器，鍵盤，RS-485通訊接口。本實用新型用作煤礦饋電開關(guān)。
文檔編號G01R31/327GK202837498SQ20122053698
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者潘開方, 陳鏡漢, 盧建波, 彭玉慧 申請人:重慶飛爾達機械有限責(zé)任公司