一种智能提升机保护仿真测定装置的制作方法

本实用新型属于仿真测试装置技术领域，尤其涉及一种智能提升机保护仿真测定装置。

背景技术：

目前，业内最接近的现有技术：由于绝大多数绞车工作环境恶劣、工况复杂、绞车负荷大等原因，导致绞车故障率高。现有技术大多数是在故障发生后再进行处理，这时已经造成了不可挽回的生命财产损失。对绞车多进行以下试验进行测试性能：电流试验、欠压试验、超速试验、其他试验。在上述试验过程中存在以下问题：

(1)电流试验：需要提升机闸控系统将制动闸抱死后，进行驱动开车，制造出实际的2500a左右的电流，使得故障报出，但是大电流会对绞车系统造成损害，影响设备寿命。

(2)欠压试验：人为干预电压，对于恒功率器件，降低电压就会提高电流，造成损伤。

(3)超速试验：速度过快，危及安全。

(4)其他试验：或环境恶劣，或不方便实测，或动作后不容易复位。

解决上述技术问题的意义：如何正确、及时处理运行过程中出现的各种绞车故障，对于保证工作的顺利进行，降低生产成本有着十分重要的作用，将减少人员工作量，避免设备损伤，延长设备寿命，保证设备及人员安全。因此，亟需一种可以真实还原绞车故障的试验箱，提前对各种故障找到最合适的解决方案，并针对故障发生前的现象提前对绞车故障进行排查预防。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种智能提升机保护仿真测定装置。

本实用新型是这样实现的，该智能提升机保护仿真测定装置箱体；

供电机构，固定安装在壳体内部；

中央处理器，固定安装壳体内侧，中央处理器与所述供电机构电连接；

操作显示机构，嵌装在所述壳体的上表面，操作显示机构与所述中央处理器电连接；

执行机构，安装在所述壳体的内部，执行机构与所述中央处理器电连接。

进一步，所述箱体采用不锈钢箱，所述箱体上安装有翻盖装置，所述翻盖装置通过液压支架活动安装在箱体上。

进一步，箱体上通过螺栓固定有箱体面板，箱体面板上设置钥匙开关，所述钥匙开关与中央处理器电连接。

进一步，所述执行机构内安装有继电器，所述继电器连接故障回路。

进一步，所述操作显示机构进一步包括：触摸显示屏、试验画面切换装置、参数配置装置、报警记录查询装置、用户试验员登陆装置、试验界面语言选择装置，触摸显示屏、试验画面切换装置、参数配置装置、报警记录查询装置、用户试验员登陆装置、试验界面语言选择装置均与中央处理器电连接。

本实用新型具有的优点和积极技术效果为：该智能提升机保护仿真测定装置可以使得提升设备的实际的执行元件动作，避免了制造实际故障的破坏性保护实验，既保证了实验的有效性，也大大减少了制造故障的工作量，而且还避免了破坏，延长了提升设备的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的绞车故障仿真试验箱的结构示意图；

其中(a)为主视图；(b)为侧视图；(c)为俯视图；(d)为结构内部结构图。

图中：1、供电机构；2、中央处理器；3、操作显示机构；4、执行机构。

图2是本实用新型实施例提供的绞车故障仿真试验箱的电路原理图；

其中(a)为触摸显示屏的接线图；(b)为中央处理器的接线图；(c)为供电机构的接线图；(d)为硬件回路接线图。

图3是本实用新型实施例提供的智能提升机保护仿真测定系统的框架示意图。

图4是本实用新型实施例提供的智能提升机保护仿真测定方法的实现流程图。

图5是本实用新型实施例提供的主菜单效果示意图。

图6是本实用新型实施例提供的语言切换效果示意图。

图7是本实用新型实施例提供的试验员登录效果示意图。

图8是本实用新型实施例提供的试验画面1效果示意图。

图9是本实用新型实施例提供的试验画面2效果示意图。

图10是本实用新型实施例提供的参数设置效果示意图。

图11是本实用新型实施例提供的报警记录效果示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图1至附图11详细说明如下。

为了解决上述的技术问题，下面结合附图对本实用新型的技术方案作详细的描述。

供电机构1的供电端安装有断路器，断路器为总进线控制器，断路器用于分断外部电路和试验箱内部电路；供电机构1提供试验箱的全部dc24v电源供给，即中央处理器2数字量输入点dc24v电压、中央处理器2数字量输出点dc24v电压、继电器线圈工作电压等；中央处理器2接收操作显示机构3发来的命令指示，进行计算后，在某个数字量输出，联动继电器动作，实施保护实验；操作显示机构3是直接的人机对话窗口，将操作方法转换为计算机语言。

操作显示机构3嵌装在不锈钢的箱体表面，不锈钢箱体的面板上设置钥匙开关，供电机构1通过导线与中央处理器2、操作显示机构3、断路器、继电器连接；中央处理器2通过电信号与操作显示机构3、断路器、继电器连接。

该绞车故障仿真试验箱用于实现车故障仿真测试，通过将绞车故障仿真试验箱设计为不锈钢箱体，因为矿山环境恶劣，不锈钢箱体有牢固，抗腐蚀等优点，并且增添了液压支架，使得箱体开合自如，易于维护。

供电机构1为箱体内所有元器件提供24v电源，为安全起见，箱体内各个元器件均选用24v低电压，尽量避免出现高电压。中央处理器2为本系统的核心元器件，实现控制，将所对应的结果通过操作显示机构3输出。操作显示机构3为本设备的人机交流窗口，安装于不锈钢箱体表面，将所有模拟故障、模拟故障动作时间，故障显示及故障报警报表记录显示出来，供实验员操作、观察及记录。继电器为本设备的最终执行机构4，将所有故障一一对应，中央处理器2输出的每个模拟故障对应一个固定的继电器，每个继电器又相应的接入提升设备的实际故障硬件回路，继电器动作时，将提升设备的每个故障回路联通，使得提升设备的真正的故障执行机构4动作，实施报警或制动停机。

通过将钥匙开关设计为连锁逻辑控制开关，实施允许试验和禁止实验的选择，选择信号送入逻辑控制器，人为干预确保安全时试验有效，禁止试验时，即使认为操作操作显示机构3上的模拟故障，执行机构4也不会动作，避免突发的人为事故发生。

仿真实验台具有功能多，用途广，运行安全可靠，外形美观，并具有安装方便，少占地，少维护，少投资等特点，可作为提升机设备的测试设备，定期对提升机进行模拟测试，确保提升机的安全可靠运行。同时试验台能够为用户提供电流试验、电压试验、速度试验、限速试验、深指失效试验、过卷试验、松绳试验、错向试验等共计8种类型的提升机保护测试试验，并且能够在操作显示机构3中保存相应的试验记录，供用户相关管理人员查证。

通过将绞车故障仿真试验箱采用前翻盖式结构，有利于保护仿真实验台上的器件；同时节省了占有的空间。

该绞车故障仿真试验箱使提升设备的实际的执行元件动作，避免了制造实际故障的破坏性保护实验，既保证了实验的有效性，也大大减少了制造故障的工作量，同时还避免了破坏，延长了提升设备的使用寿命。例如：

电流试验：原来试验方法是用阀门切断绞车系统的液压油路，使得绞车制动系统液压失效，从而将制动闸紧贴绞车滚筒，然后进行强行提升，相当于开车油门刹车一起踩，从而制造一个2000a左右的大电流，来检测大电流时保护是否动作。现在通过该绞车故障仿真试验箱人为虚拟调节电流，联动实际保护硬件回路动作，轻松测试保护回路是否可靠。

电压试验：原来通过在运行中突然切断高压进线回路，使得电压瞬时跌落，检测欠压保护是否可靠，危害安全与元器件寿命。现通过该绞车故障仿真试验箱人为虚拟调节电压，联动实际保护硬件回路动作，轻松测试保护回路是否可靠。

速度试验：原来解除掉速度限制，使得提升机高速运行，测试超速保护是否可靠，十分危险。现在通过该该绞车故障仿真试验箱人为虚拟调节速度，联动实际保护硬件回路动作，轻松测试保护回路是否可靠。

过倦保护、错向保护、松绳保护、深指失效保护，都是由于实验有困难或者试验后难以复位等原因，接入该该绞车故障仿真试验箱。

在绞车故障仿真试验箱进行车故障仿真测试的过程中，

第一步，提升机在安全允许试验位置时接通电源，并将转换开关置于允许试验档位；

第二步，输入密码登录，否则只能观察报警记录画面；

第三步，登陆后，设置各个保护的保护动作范围及保护动作滞环时间；

第四步，手动更改实时模拟试验数据，使模拟量数据以曲线的形式，数字量数据以延时接通的形式在操作显示机构3上表现出来，达到参数设置的极限动作值时，输出故障，引发保护执行器动作，最终使得提升设备的执行器动作，报警或停机；

第五步，故障输出后，依实际情况复位故障，并在故障记录画面观察故障输出时间，故障复位时间，和所操作的故障项目的故障报警。

下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案作详细的描述。

实施例1：

绞车故障仿真试验箱进一步包括：中央处理器2、操作显示机构3、供电机构1、断路器、继电器、不锈钢箱体。

所有元器件安装于不锈钢箱体，因为矿山环境恶劣，不锈钢箱体有牢固，抗腐蚀等优点，并且增添了液压支架，使得箱体开合自如，易于维护。

供电机构1为箱体内所有元器件提供24v电源，不锈钢箱体放置位置距操作工较近，为安全起见，箱内各个元器件均选用24v低电压，尽量避免出现高电压。

中央处理器2为本系统的核心元器件，将用户的至关要求，转换成设备可以运行的计算机语言，实现逻辑控制，将所对应的结果输出。

操作显示机构3为本设备的人机交流窗口，安装于不锈钢箱体表面，将所有模拟故障、模拟故障动作时间，故障显示及故障报警报表记录显示出来，供实验员操作、观察及记录。

继电器为本设备的最终执行机构4，将所有故障一一对应，中央处理器2输出的每个模拟故障对应一个固定的继电器，每个继电器又相应的接入提升设备的实际故障硬件回路，继电器动作时，将提升设备的每个故障回路联通，使得提升设备的真正的故障执行机构4动作，实施报警或制动停机。

不锈钢箱体的面板上设置钥匙开关，本开关为连锁逻辑控制开关，实施允许试验和禁止实验的选择，选择信号送入逻辑控制器，人为干预确保安全时试验有效，禁止试验时，即使认为操作操作显示机构3上的模拟故障，执行机构4也不会动作，避免突发的人为事故发生。

实施例2：

绞车故障仿真试验箱包括：箱体、箱体面板、操作显示机构3。箱体面板上设置钥匙开关。

绞车故障仿真试验箱采用前翻盖式结构，便于设备进行维护，箱体面板安装10寸高性能操作显示机构3，对试验项目进行详细的记录及显示，并能够对不同系统的保护值进行不同的设置，画面简单直观，易于操作。箱体面板设置钥匙开关，针对矿井提升机属矿山特种设备，如需进行提升机测试，则必须有相应的审批管理手续，才能操作钥匙开关，打开试验台。

操作显示机构3进一步包括：试验画面切换装置、参数配置装置、报警记录查询装置、用户试验员登陆装置、试验界面语言选择装置、触摸显示屏。

试验画面切换装置，用于实现试验不同画面的切换。

参数配置装置，用于实现管理员登陆后，按照用户自己所需的试验值进行相应设置，并设置动作时间。

报警记录查询装置，用于对报警记录进行上、下翻页及刷新操作，显示当前报警条数。

用户试验员登陆装置，用于实现预先设置好的用户并输入密码，完成用户试验员的登陆。

试验界面语言选择装置，用于实现界面操作语言选择，语言为中文和英文操作。

试验画面切换装置进一步包括：第一试验画面单元、第二试验画面单元、第三试验画面单元。

第一试验画面单元包括：电流试验单元、电压试验单元、仿真电流电压、仿真电压单元。

第二试验画面单元包括：深指试验单元、过倦试验单元、松绳试验单元、错向试验单元。

第三试验画面单元包括：速度试验单元、限速试验单元、仿真速度单元、仿真限速单元。

实施例3：

本实用新型实施例提供的智能提升机保护仿真测定方法包括以下步骤：

提升机在安全允许试验位置时接通电源，并将转换开关置于允许试验档位；输入密码登录，否则只能观察报警记录画面；登陆后，设置各个保护的保护动作范围及保护动作滞环时间；手动更改实时模拟试验数据，使模拟量数据以曲线的形式，数字量数据以延时接通的形式在操作显示机构3上表现出来，达到参数设置的极限动作值时，输出故障，引发保护执行器动作，最终使得提升设备的执行器动作，报警或停机；故障输出后，依实际情况复位故障，并在故障记录画面观察故障输出时间，故障复位时间，和所操作的故障项目的故障报警。

下面结合仿真实验对本实用新型的技术方案作进一步的描述。

1、过流实验：在操作显示机构3输入过流动作值及过流动作响应时间，并设有电流上升及下降按钮，手动调节虚拟电流值，当虚拟电流值大于手动输入的过流动作值，并持续时间大于等于手动设定的过流动作响应时间时，报电枢过流故障。

2、欠压试验：在操作显示机构3输入欠压动作值及欠压动作响应时间，并设有电压上升及下降按钮，手动调节虚拟电压值，当虚拟电压值小于手动输入的欠压动作值，并持续时间大于等于手动设定的欠压动作响应时间时，报进线欠压故障。

3、超速试验：在触摸显示屏输入超速动作值及超速动作响应时间，并设有速度上升及下降按钮，手动调节虚拟速度值，当虚拟速度值大于手动输入的超速动作值，并持续时间大于等于手动设定的超速动作响应时间时，报超速故障。

4、深指失效试验：设定深指失效动作时间，手动按下深指失效按钮，持续时间大于等于设定的深指失效动作时间，报深指失效。

5、过倦试验、松绳试验、错向试验，与深指失效设定方法和试验方法相同。

6、以上试验动作均切断安全回路，绞车系统报安全回路故障。

只有手动输入密码才可进入试验界面，防止车辆正常运行过程中出现人为跳闸，并在箱体加装带钥匙的转换开关，在程序中进行逻辑锁定，避免意外。

绞车故障仿真试验箱适用于矿井提升机控制系统的安全性能模拟测试。采用逻辑控制器+触摸显示屏的拓扑结构，通过优化组合控制器、触摸显示屏及其他动作元器件，研制开发出本试验台。它功能多，用途广，运行安全可靠，外形美观，并具有安装方便，少占地，少维护，少投资等特点，可作为提升机设备的测试设备，定期对提升机进行模拟测试，确保提升机的安全可靠运行。试验台能够为用户提供电流试验、电压试验、速度试验、限速试验、深指失效试验、过卷试验、松绳试验、错向试验等共计8种类型的提升机保护测试试验，并且能够在触摸显示屏中保存相应的试验记录，供用户相关管理人员查证。

1、使用条件

①海拔高度：一般不超过2000m。

②工作温度：0℃～+40℃。

(特殊订货条件：需特殊定制)

存储温度：-10℃～+60℃。

③相对湿度：日平均值不大于95％；日平均值不大于90％。

④地震烈度：水平加速不大于0.3g。

⑤无经常性剧烈震动场所。

⑥周围空气应不受腐蚀性或可燃性气体等明显污染。

⑦安装倾斜度不超过3度。

注：超过以上规定使用条件时，由用户与制造商协商解决。

2、技术参数

2.1额定电压：

工作电压：ac220v，10a

2.2接口

该试验台提供常闭无源开关量触点；

3、结构简介

该试验台采用前翻盖式结构，便于设备进行维护，箱体面板安装10寸高性能触摸显示屏，对试验项目进行详细的记录及显示，并能够对不同系统的保护值进行不同的设置，画面简单直观，易于操作。

面板设置钥匙开关，针对矿井提升机属矿山特种设备，如需进行提升机测试，则必须有相应的审批管理手续，才能操作钥匙开关，打开试验台。

4、安装使用说明

试验台按要求运输抵达目的地后，用户对其包装及外表是否完整无损进行检查，并履行交接手续。暂不使用的可根据正常使用条件规定，存放于适当的场所。

4.1安装：

①将试验台安装于预先备好的基座上，调整好试验台的水平，固定基座与试验台间的固定镙栓。由于运输等原因箱内紧固件可能松动，应进行检查并重新拧紧。

②试验台的安装地点应选择在易于操作，且尽量避开有复杂公共设施的场所，最好设在提升机操作室内。

4.2接线及开机前准备：

①接线：

a、该试验台需用户提供ac220v，10a电源即可正常工作，参照随机提供的接口端子示意图接线；

b、试验测试回路接入提升机控制系统安全回路；

注意：务必选择提升机安全回路可靠的接入点接入试验测试回路，在本试验台未投入使用或未进行试验时，确保不影响提升机正常使用。

②试验台在安装或维修后，在投入运行前的一般检查项目如下：

a、所装电器设备及部件、元器件应符合图样及有关技术的规定；

b、电源电路接线及接地线应正确、可靠、并符合相应技术要求；

c、试验线路的接入应安全可靠，接入点符合提升机安全运行的要求。

4.3开机、试验：

安装接线完成，并检查无误后，接通工作电源，闭合试验台内开关q1、q2。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。