一種礦用高壓配電裝置的在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種礦用高壓配電裝置的在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括高壓配電裝置、數(shù)據(jù)采集模塊、監(jiān)測分站模塊和監(jiān)控中心，高壓配電裝置上設(shè)有數(shù)據(jù)采集模塊接口并將采集到高壓配電裝置上的特征量數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控分站模塊，監(jiān)測分站模塊包括采集特征量數(shù)據(jù)的下位機和處理特征量數(shù)據(jù)上位機，下位機包括相互連接的信號調(diào)理電路和DSP處理器，信號調(diào)理電路同數(shù)據(jù)采集模塊相連，信號調(diào)理電路和DSP處理器均由電源模塊供電，上位機通過通訊模塊與監(jiān)控中心連接。本發(fā)明能夠?qū)崟r反應真空斷路器的運行狀態(tài)，實現(xiàn)故障預警功能，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益，滿足企業(yè)的需要以及礦井安全的管理要求，促使煤礦企業(yè)整體安全管理水平的提升，推動煤礦能源產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及礦用高壓配電裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種礦用高壓配電裝置的在線 監(jiān)測系統(tǒng)。 -種礦用高壓配電裝置的在線監(jiān)測系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 高壓配電裝置在長期運行過程中，各部件會出現(xiàn)不同程度老化和損傷，如果不及 時維修更換，最終會引發(fā)故障。礦用高壓配電裝置的安全穩(wěn)定運行對煤礦安全生產(chǎn)起著關(guān) 鍵的保證、支撐和推動作用，如何提高配電裝置運行可靠性，在事故發(fā)生之前進行維修是杜 絕事故發(fā)生的關(guān)鍵。因此在線監(jiān)測高壓配電裝置的運行狀態(tài)，有助于提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱 患，全面監(jiān)控配電裝置的各項指標，降低設(shè)備故障率，提高礦山供電系統(tǒng)的安全和可靠性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種礦用高壓配電裝置的在 線監(jiān)測系統(tǒng)，滿足企業(yè)的需要以及礦井安全的管理要求，促使煤礦企業(yè)整體安全管理水平 的提升，推動煤礦能源產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。
[0004] 本發(fā)明提出的一種礦用高壓配電裝置的在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括高壓配電裝置、數(shù)據(jù) 采集模塊、監(jiān)測分站模塊和監(jiān)控中心，高壓配電裝置上設(shè)有數(shù)據(jù)采集模塊接口并將采集到 高壓配電裝置上的特征量數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控分站模塊，監(jiān)測分站模塊包括采集特征量數(shù)據(jù)的 下位機和處理特征量數(shù)據(jù)上位機，下位機包括相互連接的信號調(diào)理電路和DSP處理器，信 號調(diào)理電路同數(shù)據(jù)采集模塊相連，信號調(diào)理電路和DSP處理器均由電源模塊供電，DSP處理 器的輸入端連接通訊接口電路，DSP處理器的輸出端連接nRF905芯片電路、RS-485電路和 數(shù)據(jù)存儲器，RS-485電路通過RS485-232轉(zhuǎn)換裝置與上位機上的RS-232串口連接，上位機 通過通訊模塊與監(jiān)控中心連接。
[0005] 優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集模塊包括加速度傳感器、真空度傳感器、拉線位移傳感器、溫度 傳感器、電流互感器和霍爾電流互感器。
[0006] 優(yōu)選地，DSP處理器的型號為TMS320F2812。
[0007] 優(yōu)選地，上位機通過以太網(wǎng)連接監(jiān)控中心。
[0008] 優(yōu)選地，DSP處理器上連接用于計量下位機工作時間的時鐘模塊。
[0009] 本發(fā)明根據(jù)礦井下供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特征量的監(jiān)測范圍、監(jiān)測方法，確定采集配 電裝置主體振動、分、合閘線圈電流、三相觸頭電流、真空管真空度、開關(guān)機機械量特性和隔 離觸頭溫度作為監(jiān)測系統(tǒng)的的監(jiān)測特征量。
[0010] 本發(fā)明采用加速度傳感器來判斷斷路器的機械健康狀態(tài)情況，采用霍爾電流互感 器來判斷斷路器機械操作機構(gòu)的情況，采用電流互感器來預測三相觸頭的電壽命，采用真 空度傳感器來預警真空管真空度劣化故障，采用拉線位移傳感器來預警操動機構(gòu)故障，采 用溫度傳感器測量每一相隔離觸頭表面溫度，采用型號為TMS320F2812的DSP處理器作為 下位機來處理數(shù)據(jù)采集模塊采集的特征量數(shù)據(jù)，實時性好，精度高，為特征量數(shù)據(jù)采集提供 了良好的硬件平臺，下位機與上位機交互將數(shù)據(jù)采集模塊采集到的特征量數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控 中心，監(jiān)控中心顯示監(jiān)測的特征量數(shù)據(jù)和預警信息。本發(fā)明能夠?qū)崟r反應真空斷路器的運 行狀態(tài)，實現(xiàn)故障預警功能，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益，滿足企業(yè)的需要以及礦井安全的管理 要求，促使煤礦企業(yè)整體安全管理水平的提升，推動煤礦能源產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明提出的一種礦用高壓配電裝置的在線監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0012] 如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種礦用高壓配電裝置的在線監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 示意圖。
[0013] 參照圖1，本發(fā)明提出的一種礦用高壓配電裝置的在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括高壓配電裝 置1、數(shù)據(jù)采集模塊2、監(jiān)測分站模塊3和監(jiān)控中心4,高壓配電裝置1上設(shè)有數(shù)據(jù)采集模塊 接口并將采集到高壓配電裝置1上的特征量數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控分站模塊3，監(jiān)測分站模塊3包 括采集特征量數(shù)據(jù)的下位機31和處理特征量數(shù)據(jù)上位機32,下位機31包括相互連接的信 號調(diào)理電路311和型號為TMS320F2812的DSP處理器312,信號調(diào)理電路311同數(shù)據(jù)采集模 塊2相連，信號調(diào)理電路311和DSP處理器312均由電源模塊313供電，DSP處理器312的 輸入端連接通訊接口電路314, DSP處理器312的輸出端連接nRF905芯片電路315、RS-485 電路316和數(shù)據(jù)存儲器317, DSP處理器312上連接用于計量下位機工作時間的時鐘模塊 318, RS-485電路316通過RS485-232轉(zhuǎn)換裝置33與上位機32上的RS-232串口連接，上 位機32通過以太網(wǎng)連接監(jiān)控中心4。
[0014] 在具體實施例中，數(shù)據(jù)采集模塊2包括加速度傳感器、真空度傳感器、拉線位移傳 感器、溫度傳感器、電流互感器和霍爾電流互感器。對于振動信號的分析能夠提取斷路器運 動的特征時間，采用加速度傳感器來預測斷路器的機械健康狀態(tài)情況。通過霍爾電流互感 器來監(jiān)測分、合閘線圈電流能夠監(jiān)測二次回路的完整性，間接判斷斷路器機械操作機構(gòu)的 情況。電流互感器監(jiān)測三相觸頭電流來預警載流截流事故，預測觸頭的電壽命。真空度傳 感器監(jiān)測真空管真空度高低來預警真空度劣化故障，利用檢測到的屏蔽罩耦合的交流電位 變化與滅弧室內(nèi)真空度的對應關(guān)系，進行真空度在線監(jiān)測。開關(guān)機械特性能夠反映操動機 構(gòu)的狀態(tài)，預警操動機構(gòu)故障，采用拉線位移傳感器，將其安裝在開關(guān)主軸旁可間接得到動 觸頭的直線位移曲線。采用溫度傳感器測量每一相隔離觸頭表面溫度，由于溫度傳感器安 裝在10kV隔離觸頭上，為了監(jiān)測主板實現(xiàn)高低壓隔離，本發(fā)明通過nRF905芯片電路315進 行數(shù)據(jù)傳輸。
[0015] 本發(fā)明對礦用高壓配電裝置的預設(shè)部位或易發(fā)生故障部位的各狀態(tài)參數(shù)進行實 時監(jiān)測，將采集到的各狀態(tài)值通過信號調(diào)理電路311轉(zhuǎn)換成模擬信號，送入監(jiān)控分站模 塊3的下位機31，下位機31對數(shù)據(jù)采集模塊采集的特征量數(shù)據(jù)進行處理，下位機31通過 RS485-232轉(zhuǎn)換裝置33與上位機32交互，上位機32將特征量數(shù)據(jù)進行存儲、處理、顯示和 故障診斷，上位機32通過以太網(wǎng)連接監(jiān)控中心4,監(jiān)控中心4顯示監(jiān)測的特征量數(shù)據(jù)和預警 信息。
[0016] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種礦用高壓配電裝置的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括高壓配電裝置（1)、數(shù)據(jù) 采集模塊（2)、監(jiān)測分站模塊（3)和監(jiān)控中心（4)，高壓配電裝置（1)上設(shè)有數(shù)據(jù)采集模塊 接口并將采集到高壓配電裝置（1)上的特征量數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控分站模塊（3)，監(jiān)測分站模 塊（3)包括采集特征量數(shù)據(jù)的下位機（31)和處理特征量數(shù)據(jù)上位機（32)，下位機（31)包 括相互連接的信號調(diào)理電路（311)和DSP處理器（312)，信號調(diào)理電路（311)同數(shù)據(jù)采集 模塊⑵相連，信號調(diào)理電路（311)和DSP處理器（312)均由電源模塊（313)供電，DSP處 理器（312)的輸入端連接通訊接口電路（314)，DSP處理器（312)的輸出端連接nRF905芯 片電路（315)、RS-485電路（316)和數(shù)據(jù)存儲器（317)，RS-485電路（316)通過RS485-232 轉(zhuǎn)換裝置（33)與上位機（32)上的RS-232串口連接，上位機（32)通過通訊模塊與監(jiān)控中 心⑷連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用高壓配電裝置的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)采集 模塊（2)包括加速度傳感器、真空度傳感器、拉線位移傳感器、溫度傳感器、電流互感器和 霍爾電流互感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用高壓配電裝置的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，DSP處理器 (312)的型號為 TMS320F2812。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用高壓配電裝置的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，上位機 (32)通過以太網(wǎng)連接監(jiān)控中心（4)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用高壓配電裝置的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，DSP處理器 (312)上連接用于計量下位機（31)工作時間的時鐘模塊（318)。
【文檔編號】H04L29/06GK104101381SQ201410350060
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】李樂群 申請人:安徽鑫辰電氣設(shè)備有限公司