專(zhuān)利名稱(chēng)：一種礦用本安型自動(dòng)排水與測(cè)控保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦用本安型自動(dòng)排水與測(cè)控保護(hù)裝置，屬于煤礦井下自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域和井下電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，可用于一般煤礦井下和高瓦斯煤礦井下的水泵自動(dòng)控制及其測(cè)控保護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)多數(shù)煤礦井下排水是通過(guò)人工手動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)，人工操作的排水系統(tǒng)不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，啟停時(shí)間長(zhǎng)，效率低，而且由于自動(dòng)化程度低，人的參與較多，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)啟停。由于操作步驟多，人為誤操作隱患大，不適合現(xiàn)代化的礦井管理?，F(xiàn)階段對(duì)煤礦井下水位檢測(cè)和實(shí)時(shí)自動(dòng)排水控制技術(shù)尚未成熟，也是煤礦自動(dòng)化領(lǐng)域急需解決的難題。少數(shù)煤礦企業(yè)自主研發(fā)了一些自動(dòng)排水系統(tǒng)，但存在許多不足之處，如水位檢測(cè)精度不高、采用可編程邏輯器件PLC作為控制核心使排水成本較高，需要使用專(zhuān)用控制柜；自動(dòng)排水系統(tǒng)與水泵開(kāi)關(guān)分體安裝，功能單，使系統(tǒng)復(fù)雜化，這些都不便于煤礦電網(wǎng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的統(tǒng)一綜合管理。煤礦自動(dòng)化的程度同時(shí)依賴(lài)于井下供電系統(tǒng)，因此對(duì)井下低壓電網(wǎng)、低壓用電設(shè)備的保護(hù)顯得尤為重要。電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)較為成熟，抗干擾能力強(qiáng)、 響應(yīng)靈敏、動(dòng)作速度快，保護(hù)性能遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的模擬式電磁繼電保護(hù)。因此將微機(jī)保護(hù)技術(shù)引入井下供電系統(tǒng)，提高保護(hù)裝置的可靠性，減小保護(hù)裝置維護(hù)工作量，確保井下供電安全性，為煤礦自動(dòng)化提供有力保證。如中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為CN200710185265. 3的發(fā)明專(zhuān)利，
公開(kāi)日為2008年4月9日，公開(kāi)了一種礦用隔爆兼本安型數(shù)字化自動(dòng)排水系統(tǒng)，屬于煤礦井下自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，目的在于公開(kāi)一種能夠準(zhǔn)確、安全、可靠檢測(cè)煤礦井下水倉(cāng)水位并實(shí)時(shí)啟動(dòng)排水系統(tǒng)的防爆兼本安型數(shù)字化自動(dòng)控制系統(tǒng)的技術(shù)方案，其特征在于該系統(tǒng)由本安型數(shù)字水位傳感器I、 隔爆兼本安型控制回路II和本安電源電路III三部分組成，是一套數(shù)字化、智能化監(jiān)控系統(tǒng)，具有實(shí)時(shí)采集并存儲(chǔ)水位信號(hào)，監(jiān)控水泵電機(jī)工作狀態(tài)、水倉(cāng)流量，并實(shí)時(shí)控制電機(jī)的開(kāi)停，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、設(shè)限報(bào)警和上位機(jī)串口通信等功能。并按照煤礦行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)， 防爆標(biāo)志為Exdib，可廣泛應(yīng)用于一般礦井和高瓦斯礦井的井下水倉(cāng)水位的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化排水系統(tǒng)。該裝置根據(jù)水位來(lái)啟動(dòng)、停止外部的隔爆開(kāi)關(guān)，功能較單一；即該裝置僅僅實(shí)現(xiàn)水位檢測(cè)、水位顯示、控制節(jié)點(diǎn)輸出，但外部的水泵電機(jī)控制、開(kāi)關(guān)保護(hù)與控制等功能不涉及，未能實(shí)現(xiàn)全部功能，需要與其他的設(shè)備組合使用，勢(shì)必造成系統(tǒng)復(fù)雜、安全可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于解決上述傳統(tǒng)排水技術(shù)中的難題，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，公開(kāi)一種礦用本安型自動(dòng)排水與測(cè)控保護(hù)裝置，將煤礦井下自動(dòng)排水與煤礦電網(wǎng)微機(jī)保護(hù)結(jié)合，集測(cè)量水位、測(cè)量電量、自動(dòng)控制水泵啟停、水泵電機(jī)保護(hù)、顯示、通信、事件記錄等多種功能于一體，使之構(gòu)成用于煤礦井下自動(dòng)排水和煤礦電網(wǎng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的智能終端裝置。按照本發(fā)明提供的一種礦用本安型自動(dòng)排水與測(cè)控保護(hù)裝置，包括測(cè)控保護(hù)主板、與所述測(cè)控保護(hù)主板連接的人機(jī)界面和開(kāi)關(guān)電源，所述測(cè)控保護(hù)主板和開(kāi)關(guān)電源安裝在同一防爆外殼內(nèi)，所述測(cè)控保護(hù)主板包括CPU主控單元、數(shù)據(jù)采集電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、 本安型開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路和開(kāi)關(guān)控制電路，所述本安型開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路適于與外部水泵開(kāi)關(guān)相連接，檢測(cè)水泵開(kāi)關(guān)的狀態(tài)信號(hào)，檢測(cè)到的狀態(tài)信號(hào)傳輸至所述CPU主控單元，所述的數(shù)據(jù)采集電路包括電流信號(hào)調(diào)理電路、電壓信號(hào)調(diào)理電路、漏電電阻檢測(cè)電路和本安型水位檢測(cè)電路，所述電流信號(hào)調(diào)理電路、電壓信號(hào)調(diào)理電路、漏電電阻檢測(cè)電路與外部的水泵相連接，分別檢測(cè)水泵的電流信號(hào)、電壓信號(hào)和漏電信號(hào)，檢測(cè)到的電流信號(hào)、電壓信號(hào)和漏電信號(hào)經(jīng)所述A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換后傳輸至所述CPU主控單元；所述本安型水位檢測(cè)電路適于與外部的水位傳感器相連接，檢測(cè)水位信號(hào)，檢測(cè)到的水位信號(hào)傳輸至所述CPU 主控單元，所述開(kāi)關(guān)控制電路適于與外部水泵開(kāi)關(guān)相連接，所述CPU主控單元根據(jù)檢測(cè)到的電流信號(hào)、電壓信號(hào)、漏電信號(hào)和水位信號(hào)產(chǎn)生水泵控制信號(hào)，水泵控制信號(hào)經(jīng)所述開(kāi)關(guān)控制電路傳輸至水泵開(kāi)關(guān)，控制外部水泵工作。按照本發(fā)明提供的一種礦用本安型自動(dòng)排水與檢測(cè)保護(hù)裝置還具有如下附屬技術(shù)特征所述測(cè)控保護(hù)主板還包括分別與所述CPU主控單元相連接的通信接口電路、看門(mén)狗電路、JTAG芯片測(cè)試電路、實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘電路、LCD驅(qū)動(dòng)電路和本安型按鍵檢測(cè)電路，所述CPU主控單元通過(guò)所述通信接口電路與上位機(jī)進(jìn)行通信，所述CPU主控單元由所述看門(mén)狗電路進(jìn)行復(fù)位，所述CPU主控單元通過(guò)JTAG芯片測(cè)試電路對(duì)各部件分別進(jìn)行測(cè)試，所述 LCD驅(qū)動(dòng)電路和所述本安型按鍵檢測(cè)電路還與所述人機(jī)界面相連接。所述人機(jī)界面包括按鍵、IXD顯示器及LED指示燈，所述IXD顯示器與所述IXD驅(qū)動(dòng)電路相連接，所述按鍵與所述本安型按鍵檢測(cè)電路相連接。所述本安型水位檢測(cè)電路由本安電源處理電路、模擬開(kāi)關(guān)、信號(hào)發(fā)生電路、信號(hào)采集電路、濾波電路和光耦組成，所述CPU主控單元輸出數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)所述光耦隔離后選通所述模擬開(kāi)關(guān)的指定通道，由所述信號(hào)發(fā)生電路向水位傳感器發(fā)送信號(hào)，再由所述信號(hào)采集電路采集水位傳感器的輸出電壓，經(jīng)過(guò)所述濾波電路濾除高頻信號(hào)，最后由所述光耦隔離，輸出數(shù)字信號(hào)到所述CPU主控單元。所述測(cè)控保護(hù)主板上的各電路模塊設(shè)置在同一印制電路板上。所述通信接口電路采用的是RS485通信接口。所述本安型開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路和本安型按鍵檢測(cè)電路由所述開(kāi)關(guān)電源供電。所述的LED指示燈包括電源指示燈、故障指示燈、發(fā)送指示燈和接收指示燈。所述按鍵包括上選擇、下選擇、確認(rèn)、復(fù)位、啟動(dòng)和停止六個(gè)按鍵。所述測(cè)控保護(hù)主板周?chē)植加虚_(kāi)關(guān)電源進(jìn)線、開(kāi)關(guān)控制輸入輸出線、水位傳感器進(jìn)線、電流電壓進(jìn)線和所述通信線。按照本發(fā)明提供的一種礦用本安型自動(dòng)排水與測(cè)控保護(hù)裝置的技術(shù)效果在于本發(fā)明的保護(hù)裝置為一個(gè)集測(cè)量、保護(hù)、控制、顯示、通信等多功能于一體終端設(shè)備，其集井下自動(dòng)排水與電機(jī)微機(jī)保護(hù)于一體，能夠?qū)崟r(shí)采集水位信息，監(jiān)控水泵電機(jī)工作狀態(tài)，自動(dòng)控制水泵的啟停，實(shí)現(xiàn)漏電閉鎖保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)/欠壓保護(hù)和斷相保護(hù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示和與上位機(jī)通信，測(cè)量準(zhǔn)確，安全可靠，與水泵控制開(kāi)關(guān)一起安裝在防爆外殼內(nèi)，并按照煤礦行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，特別適用于一般煤礦井下和高瓦斯煤礦井下的自動(dòng)排水及其電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)。


圖1礦用本安型自動(dòng)排水與測(cè)控保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)框2礦用本安型自動(dòng)排水與測(cè)控保護(hù)裝置外形結(jié)構(gòu)3測(cè)控保護(hù)主板原理框4本安型水位檢測(cè)電路原理框5通信組網(wǎng)系統(tǒng)連接中各圖號(hào)的構(gòu)件名稱(chēng)為ι-測(cè)控保護(hù)主板 π-人機(jī)界面 πι-開(kāi)關(guān)電源ι、 電流信號(hào)調(diào)理電路2、電壓信號(hào)調(diào)理電路3、漏電電阻檢測(cè)電路4、本安型水位檢測(cè)電路5、A/D轉(zhuǎn)換電路6、本安型開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路7、開(kāi)關(guān)控制電路8、CPU主控單元9、實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘電路10、JTAG芯片測(cè)試電路11、看門(mén)狗電路12、通信接口電路13、LCD驅(qū)動(dòng)電路14、本安型按鍵檢測(cè)電路15、本安電源處理電路16、模擬開(kāi)關(guān)17、信號(hào)發(fā)生電路18、信號(hào)采集電路19、濾波電路20、光耦21、按鍵22、LCD顯示器23, LED指示燈24、開(kāi)關(guān)電源進(jìn)線25、開(kāi)關(guān)控制輸入輸出線26、水位傳感器進(jìn)線27、電流電壓進(jìn)線28、RS485通信線
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖1和圖3，按照本發(fā)明提供的一種礦用本安型自動(dòng)排水與測(cè)控保護(hù)裝置的實(shí)施例，包括測(cè)控保護(hù)主板I、與所述測(cè)控保護(hù)主板I連接的人機(jī)界面II和開(kāi)關(guān)電源III， 所述測(cè)控保護(hù)主板I和開(kāi)關(guān)電源III安裝在同一防爆外殼內(nèi)，所述測(cè)控保護(hù)主板I是礦用本安型自動(dòng)排水與測(cè)控保護(hù)裝置的核心部分。所述測(cè)控保護(hù)主板I包括CPU主控單元8、數(shù)據(jù)采集電路、A/D轉(zhuǎn)換電路5、本安型開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路6和開(kāi)關(guān)控制電路7，所述本安型開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路6適于與外部水泵開(kāi)關(guān)相連接，檢測(cè)水泵開(kāi)關(guān)的狀態(tài)信號(hào)，檢測(cè)到的狀態(tài)信號(hào)傳輸至所述CPU主控單元8，所述的數(shù)據(jù)采集電路包括電流信號(hào)調(diào)理電路1、電壓信號(hào)調(diào)理電路2、漏電電阻檢測(cè)電路3和本安型水位檢測(cè)電路4，所述的電流信號(hào)調(diào)理電路1輸入為二次側(cè)相電流，電壓信號(hào)調(diào)理電路2輸入為二次側(cè)線電壓且額定值為AC36V。所述電流信號(hào)調(diào)理電路1、電壓信號(hào)調(diào)理電路2、漏電電阻檢測(cè)電路3與外部的水泵相連接，分別檢測(cè)水泵的電流信號(hào)、電壓信號(hào)和漏電信號(hào)，檢測(cè)到的電流信號(hào)、電壓信號(hào)和漏電信號(hào)經(jīng)所述 A/D轉(zhuǎn)換電路5進(jìn)行轉(zhuǎn)換后傳輸至所述CPU主控單元8 ；所述本安型水位檢測(cè)電路4適于與外部的水位傳感器相連接，檢測(cè)水位信號(hào)，檢測(cè)到的水位信號(hào)傳輸至所述CPU主控單元8， 所述開(kāi)關(guān)控制電路7適于與外部水泵開(kāi)關(guān)相連接，所述CPU主控單元8根據(jù)檢測(cè)到的電流信號(hào)、電壓信號(hào)、漏電信號(hào)和水位信號(hào)產(chǎn)生水泵控制信號(hào)，水泵控制信號(hào)經(jīng)所述開(kāi)關(guān)控制電路7傳輸至水泵開(kāi)關(guān)，控制外部水泵工作。所述開(kāi)關(guān)電源III輸入為AC100V電壓，輸出為 DC士 12V，DC5V電源電壓，與測(cè)控保護(hù)主板一起安裝在開(kāi)關(guān)防爆外殼內(nèi)。本發(fā)明通過(guò)本安型開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路6和開(kāi)關(guān)控制電路7與開(kāi)關(guān)連接，從開(kāi)關(guān)上采集電流電壓、開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并給開(kāi)關(guān)輸出控制量。實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)的檢測(cè)和控制。本發(fā)明將水位檢測(cè)、水位顯示、水泵控制、水泵電機(jī)保護(hù)與測(cè)量控制、對(duì)外通信、隔爆開(kāi)關(guān)整體等全部結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)的功能更全面， 智能化程度更高，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)復(fù)雜性。參見(jiàn)圖1和圖3，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述測(cè)控保護(hù)主板還包括分別與所述CPU主控單元相連接的通信接口電路12、看門(mén)狗電路11、JTAG芯片測(cè)試電路10、實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘電路9、LCD驅(qū)動(dòng)電路13和本安型按鍵檢測(cè)電路14，所述CPU主控單元通過(guò)所述通信接口電路12與上位機(jī)進(jìn)行通信，所述CPU主控單元由所述看門(mén)狗電路11進(jìn)行復(fù)位，所述CPU主控單元通過(guò)JTAG芯片測(cè)試電路對(duì)各部件分別進(jìn)行測(cè)試，所述IXD驅(qū)動(dòng)電路13和所述本安型按鍵檢測(cè)電路14還與所述人機(jī)界面相連接。參見(jiàn)圖2和圖3，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述人機(jī)界面II包括按鍵21、 IXD顯示器22及LED指示燈23，所述IXD顯示器22與所述IXD驅(qū)動(dòng)電路13相連接，所述按鍵21與所述本安型按鍵檢測(cè)電路14相連接。所述的IXD顯示器22為高速并行接口，通過(guò)LCD驅(qū)動(dòng)電路13與CPU的外擴(kuò)存儲(chǔ)器并行接口連接，由測(cè)控保護(hù)主板引出排針安裝在防爆殼體上。參見(jiàn)圖1至圖3，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述CPU主控單元直接與A/D轉(zhuǎn)換電路5、本安型開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路6、開(kāi)關(guān)控制電路7、通信接口電路12、看門(mén)狗電路11、 JTAG芯片測(cè)試電路10、實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘電路9、IXD驅(qū)動(dòng)電路13、本安型按鍵檢測(cè)電路14連接，通過(guò)電流信號(hào)調(diào)理電路1、電壓信號(hào)調(diào)理電路2、漏電電阻檢測(cè)電路3以及水位信號(hào)檢測(cè)電路4采集水泵的電壓、電流和水位信息，監(jiān)測(cè)水泵電機(jī)工作狀態(tài)，采集的信息存儲(chǔ)在CPU 內(nèi)部RAM里，通過(guò)IXD顯示器22顯示，通過(guò)通信接口電路12與上位機(jī)通信，一些重要數(shù)據(jù)如整定參數(shù)等保存在CPU內(nèi)部EEPROM里，通過(guò)按鍵21可對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行修改。當(dāng)水泵電機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)且檢測(cè)到水位超過(guò)設(shè)定高水位時(shí)，輸出繼電器信號(hào)控制開(kāi)關(guān)啟動(dòng)電機(jī)；當(dāng)水泵電機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)且檢測(cè)到水位低于設(shè)定低水位，輸出繼電器信號(hào)控制開(kāi)關(guān)停止電機(jī)。 同時(shí)，當(dāng)電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)啟動(dòng)漏電閉鎖保護(hù)，當(dāng)電機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)啟動(dòng)短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)/欠壓保護(hù)、斷相保護(hù)，一旦出現(xiàn)故障在規(guī)定動(dòng)作時(shí)間內(nèi)輸出跳閘信號(hào)并由看門(mén)狗電路11實(shí)現(xiàn)手動(dòng)或自動(dòng)復(fù)位。所述實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘電路9提供日期和時(shí)間信息。參見(jiàn)圖4，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述本安型水位檢測(cè)電路4由本安電源處理電路15、模擬開(kāi)關(guān)16、信號(hào)發(fā)生電路17、信號(hào)采集電路18、濾波電路19和光耦20組成， 所述CPU主控單元8輸出數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)所述光耦20隔離后選通所述模擬開(kāi)關(guān)16的指定通道，由所述信號(hào)發(fā)生電路17向水位傳感器發(fā)送信號(hào)，再由所述信號(hào)采集電路18采集水位傳感器的輸出電壓，經(jīng)過(guò)所述濾波電路19濾除高頻信號(hào)，最后由所述光耦20隔離，輸出數(shù)字信號(hào)到所述CPU主控單元8。參見(jiàn)圖3，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述測(cè)控保護(hù)主板上的各電路模塊設(shè)置在同一印制電路板上。所述測(cè)控保護(hù)主板將水位檢測(cè)、水泵控制、水泵電機(jī)測(cè)控保護(hù)功能集成在一起，使得本發(fā)明具有的功能更加全面，無(wú)需設(shè)置其他附屬部件。參見(jiàn)圖3，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述通信接口電路12采用的是RS485通信接口。采用RS485通信接口能夠更好的與上位機(jī)進(jìn)行通信，將本發(fā)明中的數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確的傳輸至上位機(jī)中，上位機(jī)也能更好的對(duì)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。參見(jiàn)圖4，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述本安型開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路6和本安型按鍵檢測(cè)電路14由所述開(kāi)關(guān)電源III供電。所述開(kāi)關(guān)電源III的電源經(jīng)本安電源處理電路15處理后，提供給所述本安型開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路6和本安型按鍵檢測(cè)電路14。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)集中供電，并將所有部件集中安裝在防爆殼體中，提高了安全性。參見(jiàn)圖2，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述的LED指示燈23包括電源指示燈、 故障指示燈、發(fā)送指示燈和接收指示燈。上述指示燈露置在防爆殼體上，能夠清楚的顯示出工作狀態(tài)。參見(jiàn)圖2，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述按鍵21包括上選擇、下選擇、確認(rèn)、 復(fù)位、啟動(dòng)和停止六個(gè)按鍵。用于修改系統(tǒng)整定參數(shù)、查看運(yùn)行信息、查看事件記錄、手動(dòng)啟
動(dòng)/停止水泵等。參見(jiàn)圖2，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述測(cè)控保護(hù)主板I周?chē)植加虚_(kāi)關(guān)電源進(jìn)線24、開(kāi)關(guān)控制輸入輸出線25、水位傳感器進(jìn)線26、電流電壓進(jìn)線27和所述通信線觀。上述線纜穿出防爆殼體與外部各部件進(jìn)行連接。本發(fā)明礦用本安型自動(dòng)排水與測(cè)控保護(hù)裝置可作為煤礦電網(wǎng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的智能終端裝置，提供了標(biāo)準(zhǔn)的RS485通信接口，方便煤礦井下各種設(shè)備的組網(wǎng)運(yùn)行，通信組網(wǎng)系統(tǒng)連接圖如圖5所示，利用本裝置組網(wǎng)后可通過(guò)遠(yuǎn)方監(jiān)控主機(jī)統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)煤礦井下排水系統(tǒng)的全局化智能排水，也可以與其他終端設(shè)備組網(wǎng)運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種礦用本安型自動(dòng)排水與測(cè)控保護(hù)裝置，包括測(cè)控保護(hù)主板(I)、與所述測(cè)控保護(hù)主板(I)連接的人機(jī)界面(II)和開(kāi)關(guān)電源(III)，其特征在于所述測(cè)控保護(hù)主板(I)和開(kāi)關(guān)電源(III)安裝在同一防爆外殼內(nèi)，所述測(cè)控保護(hù)主板(I)包括CPU主控單元(8)、數(shù)據(jù)采集電路、A/D轉(zhuǎn)換電路(5)、本安型開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路(6)和開(kāi)關(guān)控制電路(7)，所述本安型開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路(6)適于與外部水泵開(kāi)關(guān)相連接，檢測(cè)水泵開(kāi)關(guān)的狀態(tài)信號(hào)，檢測(cè)到的狀態(tài)信號(hào)傳輸至所述CPU主控單元(8)，所述的數(shù)據(jù)采集電路包括電流信號(hào)調(diào)理電路(I)、電壓信號(hào)調(diào)理電路O)、漏電電阻檢測(cè)電路⑶和本安型水位檢測(cè)電路G)，所述電流信號(hào)調(diào)理電路(1)、電壓信號(hào)調(diào)理電路O)、漏電電阻檢測(cè)電路C3)與外部的水泵相連接，分別檢測(cè)水泵的電流信號(hào)、電壓信號(hào)和漏電信號(hào)，檢測(cè)到的電流信號(hào)、電壓信號(hào)和漏電信號(hào)經(jīng)所述A/D轉(zhuǎn)換電路( 進(jìn)行轉(zhuǎn)換后傳輸至所述CPU主控單元(8)；所述本安型水位檢測(cè)電路(4)適于與外部的水位傳感器相連接，檢測(cè)水位信號(hào)，檢測(cè)到的水位信號(hào)傳輸至所述CPU 主控單元(8)，所述開(kāi)關(guān)控制電路(7)適于與外部水泵開(kāi)關(guān)相連接，所述CPU主控單元(8) 根據(jù)檢測(cè)到的電流信號(hào)、電壓信號(hào)、漏電信號(hào)和水位信號(hào)產(chǎn)生水泵控制信號(hào)，水泵控制信號(hào)經(jīng)所述開(kāi)關(guān)控制電路(7)傳輸至水泵開(kāi)關(guān)，控制外部水泵工作。
2.如權(quán)利要求1所述的一種礦用本安型自動(dòng)排水與檢測(cè)保護(hù)裝置，其特征在于所述測(cè)控保護(hù)主板還包括分別與所述CPU主控單元相連接的通信接口電路(1 、看門(mén)狗電路(II)、JTAG芯片測(cè)試電路(10)、實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘電路(9)、LCD驅(qū)動(dòng)電路(13)和本安型按鍵檢測(cè)電路(14)，所述CPU主控單元通過(guò)所述通信接口電路(1 與上位機(jī)進(jìn)行通信，所述CPU 主控單元由所述看門(mén)狗電路(11)進(jìn)行復(fù)位，所述CPU主控單元通過(guò)JTAG芯片測(cè)試電路對(duì)各部件分別進(jìn)行測(cè)試，所述LCD驅(qū)動(dòng)電路(1 和所述本安型按鍵檢測(cè)電路(14)還與所述人機(jī)界面相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種礦用本安型自動(dòng)排水與檢測(cè)保護(hù)裝置，其特征在于所述人機(jī)界面II包括按鍵、！XD顯示器0 及LED指示燈(23)，所述IXD顯示器Q2)與所述LCD驅(qū)動(dòng)電路(1 相連接，所述按鍵與所述本安型按鍵檢測(cè)電路(14)相連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種礦用本安型自動(dòng)排水與檢測(cè)保護(hù)裝置，其特征在于所述本安型水位檢測(cè)電路⑷由本安電源處理電路(15)、模擬開(kāi)關(guān)(16)、信號(hào)發(fā)生電路(17)、信號(hào)采集電路(18)、濾波電路(19)和光耦OO)組成，所述CPU主控單元(8)輸出數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)所述光耦OO)隔離后選通所述模擬開(kāi)關(guān)(16)的指定通道，由所述信號(hào)發(fā)生電路(17)向水位傳感器發(fā)送信號(hào)，再由所述信號(hào)采集電路(1 采集水位傳感器的輸出電壓，經(jīng)過(guò)所述濾波電路(19)濾除高頻信號(hào)，最后由所述光耦OO)隔離，輸出數(shù)字信號(hào)到所述CPU主控單元⑶。
5.如權(quán)利要求1所述的一種礦用本安型自動(dòng)排水與檢測(cè)保護(hù)裝置，其特征在于所述測(cè)控保護(hù)主板上的各電路模塊設(shè)置在同一印制電路板上。
6.如權(quán)利要求2所述的一種礦用本安型自動(dòng)排水與檢測(cè)保護(hù)裝置，其特征在于所述通信接口電路(1 采用的是RS485通信接口。
7.如權(quán)利要求3所述的一種礦用本安型自動(dòng)排水與檢測(cè)保護(hù)裝置，其特征在于所述本安型開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路(6)和本安型按鍵檢測(cè)電路(14)由所述開(kāi)關(guān)電源供電。
8.如權(quán)利要求3所述的一種礦用本安型自動(dòng)排水與檢測(cè)保護(hù)裝置，其特征在于所述的LED指示燈包括電源指示燈、故障指示燈、發(fā)送指示燈和接收指示燈。
9.如權(quán)利要求3所述的一種礦用本安型自動(dòng)排水與檢測(cè)保護(hù)裝置，其特征在于所述按鍵包括上選擇、下選擇、確認(rèn)、復(fù)位、啟動(dòng)和停止六個(gè)按鍵。
10.如權(quán)利要求1所述的一種礦用本安型自動(dòng)排水與檢測(cè)保護(hù)裝置，其特征在于所述測(cè)控保護(hù)主板I周?chē)植加虚_(kāi)關(guān)電源進(jìn)線(M)、開(kāi)關(guān)控制輸入輸出線(25)、水位傳感器進(jìn)線06)、電流電壓進(jìn)線07)和所述通信線08)。
全文摘要
一種礦用本安型自動(dòng)排水與測(cè)控保護(hù)裝置，包括測(cè)控保護(hù)主板、人機(jī)界面和開(kāi)關(guān)電源，測(cè)控保護(hù)主板包括CPU主控單元、數(shù)據(jù)采集電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、本安型開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路和開(kāi)關(guān)控制電路，本安型開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)電路檢測(cè)水泵開(kāi)關(guān)的狀態(tài)信號(hào)，檢測(cè)到的狀態(tài)信號(hào)傳輸至所述CPU主控單元，所述數(shù)據(jù)采集電路包括電流信號(hào)調(diào)理電路、電壓信號(hào)調(diào)理電路、漏電電阻檢測(cè)電路和本安型水位檢測(cè)電路，分別檢測(cè)水泵的電流信號(hào)、電壓信號(hào)和漏電信號(hào)。本發(fā)明將煤礦井下自動(dòng)排水與煤礦電網(wǎng)微機(jī)保護(hù)結(jié)合，集測(cè)量水位、測(cè)量電量、自動(dòng)控制水泵啟停、水泵電機(jī)保護(hù)、顯示、通信、事件記錄等多種功能于一體，使之構(gòu)成用于煤礦井下自動(dòng)排水和煤礦電網(wǎng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的智能終端裝置。
文檔編號(hào)E21F17/18GK102345473SQ20101024520
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者劉云其, 周偉, 張?chǎng)? 李咸華, 牟龍華, 王剛, 王玉生, 秦林琴 申請(qǐng)人:八達(dá)電氣有限公司