本实用新型涉及一种矿用防越级跳闸保护装置，属于矿用供电设备技术领域。
背景技术：
目前国内的工矿企业所采用的防越级跳闸保护装置一般只提供电压检测、电流检测功能，但是在安装该装置的开关柜中，还有许多信息需要采集、监测并进行处理。因此，现有矿用防越级跳闸保护装置主要技术缺陷有：（1）不具备开关柜内电弧光检测功能；（2）不具备开关柜触点温度监测功能；（3）不具备开关柜内环境温湿度监测和温湿度控制功能。为了实现多种信息采集和检测功能，需要在开关柜中安装相应的多种设备，这就导致了开关柜内接线复杂、施工困难以及资源浪费等一系列问题。鉴于现有技术中存在的技术问题，因此，迫切地需要对现有的防越级跳闸保护装置进行改进和升级。
技术实现要素：
为了克服现有防越级跳闸保护装置中存在的不足之处，本实用新型提供一种矿用防越级跳闸保护装置，该装置整体结构设计巧妙，操作方便，不仅具有防越级跳闸保护功能，而且同时集成了电弧光保护功能、开关柜触点温度无线检测功能、开关柜环境温湿度监测及温湿度控制功能。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种矿用防越级跳闸保护装置，包括弧光检测模块、无线通信模块、温湿度传感器、FPGA、电压检测模块、电流检测模块、开出模块、人机接口和CPU。弧光检测模块将探测到的弧光信号转变为数字信号，经FPGA预处理，通过FPGA送往CPU处理，CPU检测FPGA输入的数字信号，在检测到有弧光产生时，驱动开出模块动作；无线通讯模块接收温度传感器采集的开关柜触点温度信息，通过FPGA送往CPU处理，CPU收到温度信息后，可在人机接口上的显示器上显示温度信息或显示告警信息；温湿度传感器采集开关柜内的环境温湿度信息，通过FPGA送往CPU处理，CPU检测由FPGA输入的环境温湿度信息，当检测到环境温度或环境湿度越限时，驱动开出模块动作以启动加热器或排风系统，实现开关柜环境温湿度控制。
所述的弧光检测模块、无线通信模块和温湿度传感器设在具有智能零时限电流保护、短路保护、动态过流保护、反时限过载保护、过压保护、欠压保护、相不平衡保护、选择性漏电保护和电缆绝缘监视保护功能的矿用防越级跳闸保护装置上，使得矿用防越级跳闸保护装置同时具有弧光检测功能、开关柜触点温度无线检测功能和环境温湿度监测功能及温湿度控制功能。
作为本实用新型的进一步改进， 采用双核CPU作为矿用防越级跳闸保护装置的中央处理器，该双核CPU由一个ARM核和一个DSP核构成，其中DSP核作为核心运算和逻辑判断的CPU， ARM核作为提供管理功能的CPU，并且DSP核上设有GPS接口，通过通信光纤接收GPS时间服务器下发的同步采样信号，ARM核通过以太网接口连接至以太网。
作为本实用新型的进一步改进，所述的无线通信模块采用ZigBee无线通信技术，为开关柜触点温度的无线检测构建了低功耗、低复杂度、低数据速率且低成本的无线通信网络。
作为本实用新型的进一步改进，所述温湿度传感器选用电路简单且成本低的一线制数字温湿度传感器，它可将温湿度信号直接转换成数字信号送给CPU。
相对于现有技术，本实用新型的优点在于，1）整体结构设计巧妙，原理简单，通过弧光检测模块提供数字信号给DSP核，启动电弧光保护功能；通过无线通信模块采用无线信号传输并采集开关柜触点温度信息，方便施工；通过一线制数字温湿度传感器采集开关柜内的环境温湿度信息，并提供开关柜内温湿度控制功能。2）该装置同时集成了防越级跳闸保护功能、电弧光保护功能、开关柜触点温度无线检测功能和环境温湿度监测功能及温湿度控制功能，结构简单，不必再安装多种相关功能设备，接线简单，施工方便。
附图说明
图1为本实用新型实施例的矿用防越级跳闸保护装置结构框图。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述和介绍。
实施例
如图1所示，一种矿用防越级跳闸保护装置，包括弧光检测模块、ZigBee无线通信模块、一线制数字温湿度传感器、FPGA、电压检测模块、电流检测模块、开入模块、开出模块、GPS、以太网、人机接口（显示器、键盘）和双核CPU。其中FPGA与CPU通过总线相连，弧光检测模块、ZigBee无线通信模块、一线制数字温湿度传感器、人机接口、电压电流检测模块、开入、开出模块与DSP核通过FPGA接口相连，GPS接口与DSP核相连，以太网接口与ARM核相连。
弧光检测模块将探测到的弧光信号转变为数字信号，经FPGA预处理，通过FPGA送往CPU处理，CPU检测FPGA输入的数字信号，在检测到有弧光产生时，驱动开出模块动作。
ZigBee无线通讯模块接收温度传感器采集的开关柜触点温度信息，通过FPGA送往CPU处理，CPU收到温度信息后，可在显示器上显示温度信息或显示告警信息。
一线制数字温湿度传感器采集开关柜内的环境温湿度信息，通过FPGA送往CPU处理，CPU检测由FPGA输入的环境温湿度信息，当检测到环境温度或环境湿度越限时，驱动开出模块以启动加热器或排风系统，实现开关柜环境温湿度控制。
本实用新型的矿用防越级跳闸保护装置采用DSP核作为核心计算和逻辑判断的CPU，FPGA的I/O接口通过光耦隔离采集开入量，通过电磁隔离和A/D转换器或内置电磁隔离保护的A/D转换器采集交流量，通过键盘输入定值和参数，通过开出模块输出动作信息，通过显示器给出报告、定值信息；采用ARM核作为管理功能的CPU，通过以太网与后台监控中心相连。
本实用新型的矿用防越级跳闸保护装置具有开关柜触点温度信息无线采集、监测功能、开关柜内的环境温湿度监测和温湿度控制功能、电弧光保护、智能零时限电流保护、短路保护、动态过流保护、反时限过载保护、过压保护、欠压保护、相不平衡保护、选择性漏电保护和电缆绝缘监视保护功能。
需要说明的是上述实施例为最佳实施例，并非用来限定本实用新型的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本实用新型权利要求所保护的范围。在权利要求中，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元器件。