一种基于光纤的煤矿高压电网开关状态检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型具体涉及一种基于光纤的煤矿高压电网开关状态检测装置，属于电力系统监控领域。
【背景技术】
[0002]随着煤矿企业的不断发展，对煤矿设备的需求量越来越大，而这些煤矿设备的有序运行是需要供电系统提供必要的电力资源的。然而，煤矿企业在实际工作中，一旦出现停断电问题，就会影响煤矿生产的顺利进行，甚至带来一定安全隐患；高压开关中过压、过流以及触点发热等原因很容易使供电线路温度升高从而形成危险，为了避免这一现象，提高供电可靠性，需要对高压开关状态进行检测。本实用新型将提出一种基于光纤的煤矿高压电网开关状态检测装置，将检测得到的开关状态信息快速传递给上位机。
【发明内容】
[0003]为了满足供电的连续性、可靠性和安全性，本实用新型提供了一种结构简单、实用性强，能够对各个高压开关的电压和电流进行快速实时监测的状态检测装置。
[0004]本实用新型提出了一种基于光纤的煤矿高压开关状态检测装置，该装置主要包括了信号采样及处理单元、通信单元和上位机端，如附图1所示；其中信号采样及处理单元输出端连接通信单元，通信单元通过光纤与上位机端连接。
[0005]进一步地，所述信号采样及处理单元包含信号采集电路、信号处理电路、微型控制器、告警电路、存储器和RS485通信模块，信号采集电路输出端连接信号处理电路，信号处理电路输出端连接微型控制器，微型控制器连接告警电路，微型控制器还连接存储器和RS485模块，微型控制器将采集处理的信号通过RS485模块传输出去。
[0006]所述信号采集电路主要由电压传感器、电流传感器及其相关电路组成。
[0007]作为优选，电压传感器采用霍尔电压传感器，电流传感器采用霍尔电流传感器。
[0008]所述信号处理电路主要由A/D转换电路和滤波放大电路组成，作为优选，A/D模块采用ADS1672芯片。
[0009]所述微型控制器采用AT&T公司的DSP32/32C芯片。
[0010]所述存储器采用基于EEPR0M的AT24CXX芯片。
[0011]所述告警电路采用蜂鸣器报警电路。
[0012]所述通信单元包含RS485模块、中央处理器和第一光电转换装置，RS485模块连接中央处理器，中央处理器输出端接第一光电转换装置；所述上位机端包含第二光电转换装置和上位机，第二光电转换装置连接上位机端。
[0013]附图2所述的第一光电转换装置包含依次相连的传输编码器、第一电平转换器、光纤发送器。
[0014]附图3所述的所述第二光电转换装置包含依次相连的光纤接收器、第二电平转换器、接收解码器。
[0015]通信单元中的中央处理器采用ARM7TDMI芯片。
[0016]本实用新型的有益效果:本实用新型提供了一种结构简单、实用性强，能够对各个高压开关的电压和电流进行实时监测的状态检测装置；在使用本实用新型时，将信号采样及处理单元中的信号采集电路接入需要监控的高压开关即可；在实际工作中，通过信号采集电路采集相应的电压信号和电流信号，信号采集电路输出的电压信号和电流信号通过信号处理电路中的A/D转换电路将模拟的电压信号和电流信号转换成数字信号，再经过放大电路的放大传递给微型控制器；如果微型控制器检测到信号正常，将此信号存入存储器，如果微型控制器检测到信号异常，微型控制器将驱动告警系统进行告警，从而告知哪个高压开关异常，进而提示工作人员采取相应措施；同时，微型控制器通过RS485模块将数据传输给通信单元中的RS485模块，通信单元中的RS485模块将接收到的数据传送给中央处理器，中央处理器将数据送入第一光电转换装置，第一光电转换装置将信号经由传输编码器并输出至第一电平转换器进行电平转换，转换后的电平信号经光纤发送器转换成光信号后输入光纤准备传送数据，上位机端的第二光电转换装置中的光纤接收器将输入的光信号转换成电信号输入至第二电平转换器，进而将输入的电信号转换成普通的电平信号，并将该普通电平信号输入至接收解码器送入上位机；本实用新型很大程度上实现了对高压开关电压电流的监控检测作用，有效地避免了过压过流等带来的问题，方便工作人员检查各个高压开关状态。
【附图说明】
[0017]图1为检测装置的系统框图；图2为第一光电转换装置；图3为第二光电转换装置。
【具体实施方式】
[0018]附图1所示的基于光纤的煤矿高压开关状态检测装置，包括信号采样及处理单元1以及其中的信号采集电路1.1、信号处理电路1.2、微型控制器1.3、告警电路1.4、存储器1.5和RS485模块1.6 ;所述信号采集电路1.1输出端连接信号处理电路1.2 ;所述信号处理电路1.2输出端连接微型控制器1.3 ;所述微型控制器1.3连接告警电路1.4 ;所述微型控制器1.3还连接存储器1.5 ;所述微型控制器1.3输出端连接RS485模块1.6 ;所述通信单元2采用RS485模块，还包含了中央处理器和第一光电转换装置；所述上位机端3包含第二光电转换装置和上位机。
[0019]进一步地，信号采集电路1.1主要由电压传感器和电流传感器及其相关电路组成，作为优选，电压传感器采用霍尔电压传感器，电流传感器采用霍尔电流传感器。
[0020]信号处理电路1.2主要包括了 A/D转换电路和滤波放大电路。，作为优选，A/D模块采用ADS1672芯片。
[0021]微型控制器1.3采用AT&T公司的DSP32/32C芯片。
[0022]告警电路1.4采用蜂鸣器报警电路。
[0023]存储器1.5采用基于EEPR0M的AT24CXX芯片。
[0024]中央处理器采用ARM7TDMI芯片。
[0025]在使用本实用新型时，将信号采样及处理单元1中信号采集电路1.1接入需要监控的高压开关即可；在实际工作中，通过信号采集电路1.1采集相应的电压信号和电流信号，信号采集电路1.1输出的电压信号和电流信号通过信号处理电路1.2中的A/D转换电路将模拟的电压信号和电流信号转换成数字信号，再经过放大电路的放大传递给微型控制器1.3 ;如果微型控制器1.3检测到信号正常，将此信号存入存储器1.5并通过通信单元反馈给上位机，如果微型控制器1.3检测到信号异常，微型控制器1.3将驱动告警电路1.4进行告警，从而告知哪个高压开关异常，进而提示工作人员采取相应措施，同时将此信号存入存储器并通过通信单元反馈给上位机；本实用新型很大程度上实现了对高压开关的电压电流的监控检测作用，有效地避免了过压过流等带来的问题，方便工作人员检查各个高压开关状态。
[0026]上面所述的实施例只是对本实用新型的优选实施方式进行描述，在不脱离本实用新型的设计的前提下，对该实用新型的技术方案做出的改进，均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于光纤的煤矿高压电网开关状态检测装置，其特征在于:该装置主要包括了信号采样及处理单元、通信单元和上位机端；其中信号采样及处理单元输出端连接通信单元，通信单元通过光纤与上位机端连接。2.根据权利要求1所述的一种基于光纤的煤矿高压电网开关状态检测装置，其特征在于:所述信号采样及处理单元包含信号采集电路、信号处理电路、微型控制器、告警电路、存储器和RS485通信模块，信号采集电路输出端连接信号处理电路，信号处理电路输出端连接微型控制器，微型控制器连接告警电路，微型控制器还连接存储器，微型控制器将采集处理的信号通过RS485通信模块传输出去。3.根据权利要求1所述的一种基于光纤的煤矿高压电网开关状态检测装置，其特征在于:所述通信单元采用RS485模块，还包含中央处理器和第一光电转换装置，RS485模块连接中央处理器，中央处理器输出端接第一光电转换装置。4.根据权利要求1所述的一种基于光纤的煤矿高压电网开关状态检测装置，其特征在于:所述上位机端包含第二光电转换装置和上位机，第二光电转换装置连接上位机。5.根据权利要求2所述的一种基于光纤的煤矿高压电网开关状态检测装置，其特征在于:所述信号采集电路主要由电压传感器、电流传感器及其相关电路组成，作为优选，电压传感器采用霍尔电压传感器，电流传感器采用霍尔电流传感器。6.根据权利要求2所述的一种基于光纤的煤矿高压电网开关状态检测装置，其特征在于:所述信号处理电路主要由A/D转换电路和滤波放大电路组成，作为优选，A/D模块采用ADS1672 芯片。7.根据权利要求2所述的一种基于光纤的煤矿高压电网开关状态检测装置，其特征在于:所述微型控制器采用AT&T公司的DSP32/32C芯片，所述存储器采用基于EEPROM的AT24CXX芯片，所述告警电路采用蜂鸣器报警电路。8.根据权利要求3所述的一种基于光纤的煤矿高压电网开关状态检测装置，其特征在于:所述中央处理器采用ARM7TDMI芯片。9.根据权利要求3所述的一种基于光纤的煤矿高压电网开关状态检测装置，其特征在于:所述第一光电转换装置包含依次相连的传输编码器、第一电平转换器、光纤发送器。10.根据权利要求4所述的一种基于光纤的煤矿高压电网开关状态检测装置，其特征在于:所述第二光电转换装置包含依次相连的光纤接收器、第二电平转换器、接收解码器。
【专利摘要】本实用新型提供的一种基于光纤的煤矿高压电网开关状态检测装置，包含了信号采样及处理单元、通信单元和上位机端，信号采样及处理单元包含信号采集电路、信号处理电路、微型控制器、告警电路、存储器和RS485模块，通信单元采用RS485模块，还包含中央处理器和第一光电转换装置；上位机端包含第二光电转换装置和上位机，信号采样及处理单元输出端连接通信单元，通信单元通过光纤与上位机端连接。本实用新型在很大程度上实现了对高压开关电压和电流的实时监测，检测装置结构简单、实用性强，能够提高煤矿供电的可靠性。
【IPC分类】G01R31/327, G01R19/00
【公开号】CN205049702
【申请号】CN201520808561
【发明人】王新良, 靳翔, 任航, 肖记军
【申请人】河南理工大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月20日