专利名称：一种智能型隔爆联锁装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种隔爆联锁装置，特别是一种采用智能化、模块化技术保障井下煤矿用电安全的隔爆安全型联锁装置，属于煤矿设备安全技术。
背景技术：
井下煤矿所采用的防爆电器传统的安全措施是采用防爆外壳、本质安全电路及各种保护装置。多年来的运行实践表明，这些安全措施对防止电火引燃、引爆矿井瓦斯保障人生安全起到了重要作用。然而产品设计的不完善，具有一定的局限性，存在着极大安全隐患，这些措施不能控制故障电火引起的瓦斯爆炸事故的发生。矿用隔爆型防爆电器是煤矿井下必备的电器设备，目前我国防爆电器的防爆结构形式一直延续20世纪60-70年代前苏联技术，即接线腔和主腔两腔隔爆形式，主腔具有机械闭锁结构，接线腔无任何机械电气闭锁结构，由于使用地点为爆炸性地理环境，在对其开盖进行检查、维修以及更换负荷时《煤矿安全规程》第445条明确规定井下不得带电检修、搬迁电器设备，检修、搬迁电器设备必须:1、切断电源；2、检查瓦斯浓度(低于1% ) ;3、验电(确论无电)；4、对导体放电。只有在瓦斯浓度低于I %时才允许打开电器设备隔爆外壳。但在煤矿生产过程中，受现有条件和工人素质情况的制约，井下电工误操作或违章作业时有发生，不仅造成人生伤害，也发生数次带电作业产生电火花引爆瓦斯的事故。如2003年5月13日，安徽省淮北矿业集团芦岭井下二水平发生的瓦斯爆炸事故，就是因为工人带电打开起动器接线腔作业，产生电火花引爆瓦斯，造成86人死亡。深刻分析电火花引起瓦斯爆炸及人生触电伤亡事故的原因，主要存在两方面的问题:1、我国煤矿井下工人素质低下，安全意识不强，存在误操作的违章作业现象；2、我国煤矿井下在用的矿用隔爆型防爆电器防爆安全性能还存在严重缺陷。我国现使用的隔爆型防爆电器，隔爆腔有机械闭锁装置，不切断电源就不打开；但在接线腔内就没有闭锁装置，只有一个提示牌，在带电条件下也能够开启接线腔。正因为矿用隔爆型防爆电器存在着这一缺陷，才使得个别作业人员有违章或误操作带电开启接线腔的可能。由此，在GB3836.1-2010标准中规定:为保持专用防爆型式用的联锁装置，其结构应保证非专用工具不能轻易解除其作用，并注有1、螺丝刀、镊子或类似的工具，不应使联锁装置失效；2、开盖联锁可实现开盖后断电，断电后闭锁(锁定:如不能向该设备供电)等联锁功能，必要时也可根据需要同时实现相关报警功能。根据标准要求，防爆电器的制造单位都投入了一定的人力、物力，对防爆电器的隔爆功能进行了大胆的探索、延伸，基本上满足了GB3836.1-2010标准中关于其结构应保证非专用工具不能轻易解除其作用的要求，有的防爆电器产品还实现了:必要时也可根据需要同时实现相关报警功能的高要求。但是，这些产品往往都达不到万无一失的严要求，即使能够发出报警信号，其信号音量也极小，不能使报警信号及时传达到相关方面，并做出快速反应。目前，防爆电器行业从传统的满足使用需求逐步向追求产品可靠性好、维护方便、大功率、智能程度高、低污染低功耗的方向发展，因此智能化、模块化是防爆电器的主攻方向。
发明内容
为增强防爆电器隔爆功能，本发明提供一种智能型隔爆联锁装置。实现全覆盖、细划分，且闭锁设置更加准确灵敏、稳定可靠，报警更加及时、清晰。为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实施:一种智能型隔爆联锁装置，它包括触发报警装置和接收联锁装置。触发报警装置采用专用工具对应开闭，且触发报警装置联锁在封盖螺丝上；接收联锁装置设置在配电房或控制室中。所述触发报警装置包括:触发模块、语音报警模块；所述接收联锁装置包括:变压器、开关电源模块、隔离模块、接收模块、固态继电器、无源继电器；所述触发报警装置中触发模块的输出端连接有语音报警模块，且通过触点位移发出开盖射频信号、解锁复位信号、警告语音；所述接收联锁装置中接收模块的电源输入端依次设有变压器、开关电源模块、隔离模块，接收模块的输出端设有隔爆输出控制回路和本质安全型控制回路，隔爆输出控制回路由隔离模块、固态继电器组成，其直控隔爆电源开关，本质安全型控制回路由无源继电器组成，其输出一路或多路无源开、断信号控制本质安全型电源开关。所述触发报警装置为多只且可分为若干组，组与组之间发出的射频信号、复位信号各不相同；所述接收模块的面版上设有多只指示灯，且每只指示灯的亮、灭由所对应的一组触发报警装置发出的射频信号、复位信号控制。本发明通过触发报警装置实施对所控电器的监控、检测，当发现所控电器设备遇到开盖后，立即发出设定的射频信号，同时语音报警模块发出高达70分贝以上的“高压、危险、请停电、验电”的语音，封盖后发出解除闭锁的复位信号。本发明通过接收联锁装置中的接收模块将接收到的不同射频信号转换为不同电压信号指令隔爆电源开关、本质安全型电源开关断电或得电，断电后闭锁。与传统的隔爆联锁装置相比，本发明的有益效果在于:其智能化承度高、隔爆性能稳定、闭锁动作灵敏准确、报警语音清晰宏亮、覆盖面广、报警地点细分明确等显著优点。
图1为本发明触发报警装置示意图；图2为本发明接收联锁装置示意图。在图1和图2中:1触发模块、2发射天线、3语音报警模块、4常开触点、5变压器、6开关电源模块、7隔离模块、8接收模块、9无源继电器、10隔离模块、11本质安全型电源开关、12固态继电器、13隔爆电源开关、14常开触点、15常闭触点、16接收天线、17常开触点、18指示灯。
具体实施例方式如图1所示，触发报警装置由触发模块1、语音报警模块3组成，触发模块I上设有发射天线2，触发模块I的输入端为直流电源，语音报警模块3通过触发模块I上的位移信号发出指令使常开触点4闭合报警。触发报警装置为多只，且可分为若干组，组与组之间发出的射频信号、复位信号各不相同。如图2所示，接收联锁装置由变压器5、开关电源模块6、隔离模块7、接收模块8、无源继电器9、隔离模块10、本质安全型电源开关11、固态继电器12、隔爆电源开关13组成。接收模块8的电源输入端依次设有变压器5、开关电源模块6、隔离模块7。接收模块6的输出端设有隔爆输出控制回路和本质安全型控制回路，隔爆输出控制回路由隔离模块
10、固态继电器12组成，其直控隔爆电源开关13 ;本质安全型控制回路由无源继电器9组成，其以输出无源开、断信号形式控制本质安全型电源开关11。接收模块6的面版上设有多只指示灯18，每只指示灯分别对应于触发报警装置中的一组。接收联锁装置中的变压器5可将127V、380V、660V、1140V交流电压转变成220V交流电压；开关电源模块6可将从变压器5中变换来的220V交流电压再转变为12V直流电压；隔离模块7在接收联锁装置的回路总线中能对短路故障做出隔离响应；隔离模块10设置在分支回路的前端，它将12V直流电压转变成3V直流电压以供固态继电器12中常开触点14的动作，同时当其后的隔爆输出控制回路发生短路时，隔离模块10可将隔爆输出控制回路与总线隔离，保证本质安全型控制回路能正常工作，故障排除后，隔离模块10自动恢复正常，与总线隔离的隔爆输出控制回路自动恢复工作。本发明可通过多组触发报警装置实施对多部位所控电器的监控、检测。在实际使用中，将触发报警装置以非专用工具不能打开的结构形式联锁在电器封盖的螺丝上，当发现其中一部位的所控电器设备遭到开盖检查、维修以及更换负荷时，所在该部位的触发报警装置中触发模块I中的触点发生位移，触发报警装置中的发射机立即输出该部位设定的射频信号，并通过馈线(电缆)输送到发射天线2，由发射天线2以电磁波形式辐射出去。与此同时，触发模块I向常开触点4发出闭合指令，语音报警模块3发出高达70分贝以上的“高压、危险、请停电、验电”的语音，封盖后发出解除闭锁的复位射频信号。接收联锁装置中的接收模块8将接收到的不同射频信号转换为不同电压信号，经AGC放大、干扰抑制、带通滤波器选频，改善信噪比，在比较器中进一步提高抗干扰性，再经过积分器、施密特触发器，最后输出端点解调出频率为设定赫兹的原调制信号并经过译码电路进行选频，只有当输入信号的频率和接收模块8上的某只指示灯18电路内部自身的中心频率一致时，这只指示灯18亮，且电路输出低电平，否则输出高电平。当电路输出低电平或高电平时，固态继电器12上的常开触点14、无源继电器9上的常闭触点15、常开触点17开或闭，从而使隔爆电源开关13、本质安全型电源开关11断电或得电，断电后闭锁，检修结束后灯灭，相关电源打开。这样工作人员就可以通过接收模块8面板上的指示灯18清楚而具体地得知哪个部位的设备回路正在开盖检查或维修以及检修结束与否，由此实现人、机双重性的隔爆、防爆。
权利要求
1.一种智能型隔爆联锁装置，它包括触发报警装置和接收联锁装置，其特征在于触发报警装置采用专用工具对应开闭，且触发报警装置联锁在封盖螺丝上；接收联锁装置设置在配电房或控制室中。
2.根据权利要求1所述的智能型隔爆联锁装置，其特征在于触发报警装置由触发模块、语音报警模块组成，接收联锁装置由变压器、开关电源模块、隔离模块、接收模块、固态继电器、无源继电器组成。
3.根据权利要求1或2所述的智能型隔爆联锁装置，其特征在于触发报警装置可发出开盖射频信号、解锁复位信号、警告语音。
4.根据权利要求1或2所述的智能型隔爆联锁装置，其特征在于触发报警装置可设置为多个，且可单个使用或组合使用。
全文摘要
本发明涉及一种智能型隔爆联锁装置。它由触发报警装置和接收联锁装置两部分，触发报警装置采用专用工具对应开闭，且触发报警装置联锁在封盖螺丝上；接收联锁装置设置在配电房或控制室中。通过触发报警装置对所控电路监测，当所控电器设备遭到开盖后即发出射频信号，同时发出“高压、危险、停电、验电”语音。通过接收联锁装置中的接收模块将接收到的射频信号转换为电压信号指令隔爆电源开关、本质安全型电源开关断电或得电，断电后闭锁。本发明具有智能化承度高、隔爆防爆性能稳定、闭锁动作灵敏、报警语音宏亮、覆盖面广、报警地点明确等显著优点。
文档编号E21F17/18GK103174461SQ20111046246
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者于步胜 申请人:盐城中煤亚太机电设备制造有限公司