煤矿机电设备自动巡检系统的制作方法

本技术涉及机电设备巡检，具体的，涉及煤矿机电设备自动巡检系统。

背景技术：

1、煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源，在我国一次性能源消费结构中占的比重仍然较大。随着我国经济的快速增长，对煤炭工业的发展提出了更高的要求，为此必须加强煤矿的安全、高效生产，确保煤炭工业的持续健康发展。随着煤炭开采机械自动化程度的提高，对机电设备运行可靠性的要求也随之增高，机电设备的可靠运行是确保煤炭正常开采的重要因素，因此，对机电设备进行巡检尤为重要，电机是煤矿机电设备中的重要组成部分，电机的正常运行直接影响了煤炭开采的效率，由于煤矿的工作环境比较复杂，电机在运行的过程中难免出现电气故障，其中，缺相是电机常见的电气故障之一，因此通常设有断相检测电路，检测电机的供电是否正常，但现有的断相检测电路存在电路结构复杂、工作不可靠的问题，导致电机掉电后不能被工作人员第一时间发现，耽误煤炭开采的进度。

技术实现思路

1、本实用新型提出煤矿机电设备自动巡检系统，解决了相关技术中断相检测电路的结构复杂、工作不可靠的问题。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、煤矿机电设备自动巡检系统，包括断相检测电路、主控单元和通信单元，所述断相检测电路连接所述主控单元，所述主控单元借助所述通信单元与监控平台通讯连接，所述断相检测电路包括开关管q1、电阻r2、开关管q2、电容c1和运放u1，所述开关管q1的控制端连接电压转换电路的输出端，电压转换电路输入端连接三相电，所述开关管q1的第一端连接vcc电源，所述开关管q1的第二端通过所述电阻r2接地，所述开关管q2的第一端连接所述开关管q1的第二端，所述开关管q2的第一端连接vcc电源，所述开关管q2的第二端接地，所述开关管q2的第一端连接所述运放u1的同相输入端，所述运放u1的反相输入端连接vref1参考电压，所述运放u1的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

4、进一步，本实用新型中所述电压转换电路和所述开关管q1的控制端之间还设有隔离电路，所述隔离电路包括光耦u3、电阻r8和电阻r9，所述光耦u3的第一输入端连接所述电压转换电路的输出端，所述光耦u3的第二输入端接地，所述光耦u3的第一输出端通过所述电阻r8连接12v电源，所述光耦u3的第二输出端连接所述电阻r9第一端，所述电阻r9的第二端连接所述开关管q1的控制端。

5、进一步，本实用新型中还包括温度检测电路，所述温度检测电路包括光耦u5、热敏电阻rt、运放u4、电阻r10和电阻r4，所述光耦u5的第一输入端连接所述主控单元的第一输出端，所述光耦u5的第二输入端接地，所述光耦u5的第一输出端连接5v电源，所述光耦u5的第二输出端通过所述热敏电阻rt接地，所述光耦u5的第二输出端连接所述运放u4的同相输入端，所述运放u4的反相输入端通过所述电阻r10接地，所述运放u4的输出端通过所述电阻r4连接所述运放u4的反相输入端，所述运放u4的输出端连接所述主控单元的第二输入端。

6、进一步，本实用新型中还包括振动检测电路，所述振动检测电路包括振动传感器p1、电阻r11、电阻r14、运放u6、电阻r12、电阻r13、运放u7、电阻r15和电阻r16，所述振动传感器p1的第一端通过所述电阻r11连接所述运放u6的同相输入端，所述振动传感器p1的第二端接地，所述运放u6的反相输入端通过所述电阻r14接地，所述运放u6的输出端通过所述电阻r12连接所述运放u6的反相输入端，所述运放u6的输出端通过所述电阻r13连接所述运放u7的同相输入端，所述运放u7的反相输入端连接vref2参考电压，所述运放u7的反相输出端通过所述电阻r15接地，所述运放u7的输出端通过所述电阻r16连接所述运放u7的反相输入端，所述运放u7的输出端连接所述主控单元的三输入端。

7、进一步，本实用新型中所述运放u7的输出端和所述主控单元的第三输入端之间还设有滤波电路，所述滤波电路包括电阻r17、电阻r19、电容c4、运放u8、电容c5和电阻r18，所述电阻r17的第一端连接所述运放u7的输出端，所述电阻r17的第二端通过所述电容c4接地，所述电阻r17的第二端通过所述电阻r19连接所述运放u8的反相输入端，所述运放u8的同相输入端接地，所述运放u8的输出端通过所述电容c5连接所述运放u8的反相输入端，所述运放u8的输出端通过所述电阻r18连接所述电阻r17第二端，所述运放u8的输出端连接所述主控单元的第三输入端。

8、本实用新型的工作原理及有益效果为：

9、本实用新型中，断相检测电路用于检测电机是否发生缺相的情况，并将检测结果送至主控单元，然后主控单元会通过通信单元将缺相信号送至监控平台，通知相应的工作人员。

10、断相检测电路的工作原理为：电压转换电路用于将高压交流三相电转为小电压直流信号并加至开关管q1的控制端，当电机的三相电工作正常时，电压转换电路输出的电压大于开关管q1的开启电压。以三相电中的任一相电压为例，当电机的三相电压正常时，开关管q1导通，电阻r2上产生电压，开关管q2的控制端变为高电平，开关管q2导通，开关管q2的第一端为低电平，运放u1构成比较电路，此时运放u1输出低电平至主控单元的第一输入端。当电机的供电电压出现缺相时，电压转换电路的输出变为0，开关管q1的控制端变成低电平，开关管q1截止，电阻r2上的电压为0，开关管q2截止，这时开关管q2第一端的电压等于vcc电源，vcc电源大于运放u1反相输入端的vref1参考电压，这时运放u1输出高电平信号至主控单元的第一输入端，因此，主控单元根据运放u1输出的电平信号即可判断电机是否缺相，本实用新型中的电路结构以及工作原理简单。

11、当电机发生缺相故障时，vcc电源会向电容c1充电，电容c1上的电压会缓慢上升，直至电容c1上的电压大于运放u1反相输入端的电压时，运放u1的输出发生反转，当三相电正常时，电容c1缓慢放电，直至放电电压小于运放u1反相输入端的电压时，运放u1的输出发生翻转。因为煤矿生产的环境比较复杂，断相检测电路在工作过程中，在运放u1的同相输入端可能会出现干扰脉冲，从而导致运放u1的误触发，因此通过电容c1的充放电可以起到延时的作用，防止干扰信号对断相检测电路造成影响，从而使断相检测电路工作更加可靠。

技术特征：

1.煤矿机电设备自动巡检系统，其特征在于，包括断相检测电路、主控单元和通信单元，所述断相检测电路连接所述主控单元，所述主控单元借助所述通信单元与监控平台通讯连接，所述断相检测电路包括开关管q1、电阻r2、开关管q2、电容c1和运放u1，所述开关管q1的控制端连接电压转换电路的输出端，电压转换电路输入端连接三相电，所述开关管q1的第一端连接vcc电源，所述开关管q1的第二端通过所述电阻r2接地，所述开关管q2的第一端连接所述开关管q1的第二端，所述开关管q2的第一端连接vcc电源，所述开关管q2的第二端接地，所述开关管q2的第一端连接所述运放u1的同相输入端，所述运放u1的反相输入端连接vref1参考电压，所述运放u1的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

2.根据权利要求1所述的煤矿机电设备自动巡检系统，其特征在于，所述电压转换电路和所述开关管q1的控制端之间还设有隔离电路，所述隔离电路包括光耦u3、电阻r8和电阻r9，所述光耦u3的第一输入端连接所述电压转换电路的输出端，所述光耦u3的第二输入端接地，所述光耦u3的第一输出端通过所述电阻r8连接12v电源，所述光耦u3的第二输出端连接所述电阻r9第一端，所述电阻r9的第二端连接所述开关管q1的控制端。

3.根据权利要求1所述的煤矿机电设备自动巡检系统，其特征在于，还包括温度检测电路，所述温度检测电路包括光耦u5、热敏电阻rt、运放u4、电阻r10和电阻r4，所述光耦u5的第一输入端连接所述主控单元的第一输出端，所述光耦u5的第二输入端接地，所述光耦u5的第一输出端连接5v电源，所述光耦u5的第二输出端通过所述热敏电阻rt接地，所述光耦u5的第二输出端连接所述运放u4的同相输入端，所述运放u4的反相输入端通过所述电阻r10接地，所述运放u4的输出端通过所述电阻r4连接所述运放u4的反相输入端，所述运放u4的输出端连接所述主控单元的第二输入端。

4.根据权利要求1所述的煤矿机电设备自动巡检系统，其特征在于，还包括振动检测电路，所述振动检测电路包括振动传感器p1、电阻r11、电阻r14、运放u6、电阻r12、电阻r13、运放u7、电阻r15和电阻r16，所述振动传感器p1的第一端通过所述电阻r11连接所述运放u6的同相输入端，所述振动传感器p1的第二端接地，所述运放u6的反相输入端通过所述电阻r14接地，所述运放u6的输出端通过所述电阻r12连接所述运放u6的反相输入端，所述运放u6的输出端通过所述电阻r13连接所述运放u7的同相输入端，所述运放u7的反相输入端连接vref2参考电压，所述运放u7的反相输出端通过所述电阻r15接地，所述运放u7的输出端通过所述电阻r16连接所述运放u7的反相输入端，所述运放u7的输出端连接所述主控单元的三输入端。

5.根据权利要求4所述的煤矿机电设备自动巡检系统，其特征在于，所述运放u7的输出端和所述主控单元的第三输入端之间还设有滤波电路，所述滤波电路包括电阻r17、电阻r19、电容c4、运放u8、电容c5和电阻r18，所述电阻r17的第一端连接所述运放u7的输出端，所述电阻r17的第二端通过所述电容c4接地，所述电阻r17的第二端通过所述电阻r19连接所述运放u8的反相输入端，所述运放u8的同相输入端接地，所述运放u8的输出端通过所述电容c5连接所述运放u8的反相输入端，所述运放u8的输出端通过所述电阻r18连接所述电阻r17第二端，所述运放u8的输出端连接所述主控单元的第三输入端。

技术总结
本技术涉及机电设备巡检技术领域，提出了煤矿机电设备自动巡检系统，包括断相检测电路，断相检测电路包括开关管Q1、电阻R2、开关管Q2、电容C1和运放U1，开关管Q1的控制端连接电压转换电路的输出端，电压转换电路输入端连接三相电，开关管Q1的第一端连接VCC电源，开关管Q1的第二端通过电阻R2接地，开关管Q2的第一端连接开关管Q1的第二端，开关管Q2的第一端连接VCC电源，开关管Q2的第二端接地，开关管Q2的第一端连接运放U1的同相输入端，运放U1的反相输入端连接Vref1参考电压，运放U1的输出端连接主控单元的第一输入端。通过上述技术方案，解决了相关技术中断相检测电路的结构复杂、工作不可靠的问题。

技术研发人员：岳保平,马永辉,贺建超,周炳轩
受保护的技术使用者：河北玉寰自动化设备有限公司
技术研发日：20231018
技术公布日：2024/5/19