專利名稱：礦用配電、控制電器狀態(tài)診斷傳感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于礦用高、低壓配電、控制電器綜合狀態(tài)診斷傳感器，特別涉及用于礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)(含供電監(jiān)控系統(tǒng))聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對井下供電系統(tǒng)和配電、控制開關設備進行監(jiān)視的礦用配電、控制電器狀態(tài)診斷傳感器。
背景技術：
目前，利用礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對井下供電系統(tǒng)和配電、控制開關設備進行監(jiān)視的傳感器主要有兩種一種是機電設備開停傳感器，該類傳感器只能確認機電設備的開和停，不能確認設備的跳閘原因，而且與安裝的位置和負荷電流的大小有關，并經(jīng)常出現(xiàn)誤動作；另一種是配備RS-485/232作為數(shù)據(jù)接口與礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)建立通訊聯(lián)系，這種傳感器要求礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)有與其相對應的RS-485/232接口電路，同時它們之間還需有相應的通訊協(xié)議，礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)無相對應的RS-485/232接口電路時，無法實現(xiàn)對礦用配電、控制電器狀態(tài)診斷。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對井下供電系統(tǒng)和配電、控制開關設備進行監(jiān)視的傳感器存在誤判斷；或需要特定RS-485/232接口電路和相應的通訊協(xié)議才能實現(xiàn)對礦用配電、控制電器狀態(tài)診斷的傳感器。本發(fā)明提供一種礦用配電、控制電器狀態(tài)診斷傳感器，該發(fā)明不但能為礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)提供礦井開關的分、合閘狀態(tài)頻率信號，確保無誤信號，還能為礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)提供礦井供電系統(tǒng)的狀態(tài)和開關分閘類型的頻率信號。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種礦用配電、控制電器狀態(tài)診斷傳感器，在殼體中，由配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元，狀態(tài)信號處理單元，驅(qū)動電路、頻率信號輸出單元構成。由于構成配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元的礦用配電、控制電器開關綜合保護器分為智能型或非智能型，因此，配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元，狀態(tài)信號處理單元的構成不同，具體參見實施例。
其中礦用配電、控制電器包括高、低壓配電裝置，饋電開關、電磁起動器、煤電鉆綜合保護裝置、照明綜合保護裝置、漏電繼電器等。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明不但能反應礦井開關的分、合閘狀態(tài)，還能反應礦井下供電系統(tǒng)的狀態(tài)和開關分閘的類型——含正常分閘、故障分閘、故障類型；本發(fā)明與礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)通訊聯(lián)絡簡單，只采用頻率信號作為各種狀態(tài)的輸出信號，實用性廣，配電、控制電器狀態(tài)診斷無誤判信號?？墒〉艄╇姳O(jiān)控系統(tǒng)。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)明第一實施例原理框2是本發(fā)明第二實施例原理框3是本發(fā)明第三實施例原理框4是本發(fā)明第四實施例原理框5是本發(fā)明第五實施例原理框6是本發(fā)明第六實施例原理框7是本發(fā)明第七實施例原理框8是本發(fā)明第一實施例加法器電路原理圖具體實施方式
附圖編號圖中1.狀態(tài)取樣單元，2.狀態(tài)信號處理單元，3.驅(qū)動電路，4.頻率信號輸出單元，11.正常分、合閘狀態(tài)取樣環(huán)節(jié)，12.短路故障取樣環(huán)節(jié)，13.過載故障取樣環(huán)節(jié)，14.漏電故障取樣環(huán)節(jié)，15.漏電閉鎖取樣環(huán)節(jié)，16.失壓保護取樣環(huán)節(jié)，17.斷相保護取樣環(huán)節(jié)，18.開關、綜保自身故障取樣環(huán)節(jié)，21.正常分、合閘狀態(tài)整形電路，22.短路故障狀態(tài)整形電路，23.過載故障狀態(tài)整形電路，24.漏電故障狀態(tài)整形電路，25.漏電閉鎖狀態(tài)整形電路，26.失壓保護狀態(tài)整形電路，27.斷相保護狀態(tài)整形電路，28.開關、綜保自身故障狀態(tài)整形電路，117.加法器電路，118.v/f轉(zhuǎn)換電路，31.CPU1，32.CPU2。
在圖1所示本發(fā)明第一實施例，針對構成配電、控制電器狀態(tài)取樣單元的礦用配電、控制電器開關綜合保護器為非智能型，參見圖8，在殼體中，配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元1由正常分、合閘狀態(tài)取樣環(huán)節(jié)11，短路故障取樣環(huán)節(jié)12、過載故障取樣環(huán)節(jié)13、漏電故障取樣環(huán)節(jié)14、漏電閉鎖取樣環(huán)節(jié)15、失壓保護取樣環(huán)節(jié)16、斷相保護取樣環(huán)節(jié)17構成，狀態(tài)信號處理單元2由正常分、合閘狀態(tài)整形電路21，短路故障狀態(tài)整形電路22、過載故障狀態(tài)整形電路23、漏電故障狀態(tài)整形電路24、漏電閉鎖狀態(tài)整形電路25、失壓保護狀態(tài)整形電路26、斷相保護狀態(tài)整形電路27，加法器電路117、v/f轉(zhuǎn)換電路118構成，包括驅(qū)動電路3，頻率信號輸出單元4。加法器電路參見圖8，其中v0＝Rf·v1/R1+Rf·v2/R2+……+Rf·vn/Rn。該實施例將配電、控制電器中的正常分、合閘及其綜合保護器對于短路、過載、漏電、漏電閉鎖、失壓、斷相故障取樣后的執(zhí)行或顯示信號分別經(jīng)過對應的整形電路轉(zhuǎn)換為低電平或高電平的開關信號，例如0V或5V送入加法器電路相加，相加后的結果送入v/f轉(zhuǎn)換電路經(jīng)過驅(qū)動電路輸出頻率信號，例如200-1000Hz的信號經(jīng)過驅(qū)動電路送入礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)分站，進行集中監(jiān)控。輸出頻率信號具體對應礦用配電、控制電器狀態(tài)，例如正常分、合閘——200Hz；短路故障——300Hz；過載故障——400Hz；漏電故障——500Hz；漏電閉鎖——600Hz；失壓保護——700Hz；斷相保護——800Hz。
在圖2所示本發(fā)明第二實施例，針對構成配電、控制電器狀態(tài)取樣單元的礦用配電、控制電器開關綜合保護器為非智能型，在殼體中，配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元1由正常分、合閘狀態(tài)取樣環(huán)節(jié)11，短路故障取樣環(huán)節(jié)12、過載故障取樣環(huán)節(jié)13、漏電故障取樣環(huán)節(jié)14、漏電閉鎖取樣環(huán)節(jié)15、失壓保護取樣環(huán)節(jié)16、斷相保護取樣環(huán)節(jié)17構成，狀態(tài)信號處理單元2由正常分、合閘狀態(tài)整形電路21，短路故障狀態(tài)整形電路22、過載故障狀態(tài)整形電路23、漏電故障狀態(tài)整形電路24、漏電閉鎖狀態(tài)整形電路25、失壓保護狀態(tài)整形電路26、斷相保護狀態(tài)整形電路27，可編程CPU232構成，包括驅(qū)動電路3，頻率信號輸出單元4。該實施例將配電、控制電器中的正常分、合閘及其綜合保護器對于短路、過載、漏電、漏電閉鎖、失壓、斷相故障取樣后的執(zhí)行或顯示信號分別經(jīng)過對應的整形電路轉(zhuǎn)換為低電平或高電平的開關信號，例如0V或5V送入可編程CPU2進行數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換成頻率信號，例如200-1000Hz的信號經(jīng)過驅(qū)動電路送入礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)分站，進行集中監(jiān)控。輸出頻率信號具體對應礦用配電、控制電器狀態(tài)，例如正常分、合閘——200Hz；短路故障——300Hz；過載故障——400Hz；漏電故障——500Hz；漏電閉鎖——600Hz；失壓保護——700Hz；斷相保護——800Hz。
在圖3所示本發(fā)明第三實施例，針對構成配電、控制電器狀態(tài)取樣單元的礦用配電、控制電器開關綜合保護器為智能型，在殼體中，配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元1由三根口線CPU131構成，狀態(tài)信號處理單元2由可編程CPU232構成，包括驅(qū)動電路3，頻率信號輸出單元4。該實施例將配電、控制電器中的正常分、合閘及其綜合保護器對于短路、過載、漏電、漏電閉鎖、失壓、斷相故障取樣后送入綜合保護器本身的CPU1進行處理，處理后的結果通過三根口線送到可編程CPU2，CPU2把收到的這三根口線的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成不同的頻率信號，例如200-1000Hz的信號經(jīng)過驅(qū)動電路送入礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)分站，進行集中監(jiān)控。輸出頻率信號具體對應礦用配電、控制電器狀態(tài)，例如正常分、合閘——200Hz；短路故障——300Hz；過載故障——400Hz；漏電故障——500Hz；漏電閉鎖——600Hz；失壓保護——700Hz；斷相保護——800Hz。
在圖4所示本發(fā)明第四實施例，針對構成配電、控制電器狀態(tài)取樣單元的礦用配電、控制電器開關綜合保護器為智能型，在殼體中，配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元1由七根口線CPU131構成，狀態(tài)信號處理單元2由可編程CPU232構成，包括驅(qū)動電路3，頻率信號輸出單元4。該實施例將配電、控制電器中的正常分、合閘及其綜合保護器對于短路、過載、漏電、漏電閉鎖、失壓、斷相故障取樣后送入綜合保護器本身的CPU1進行處理，處理后的結果通過每根出口線對應一種配電、控制電器的狀態(tài)的形式向外送出到可編程CPU2，本實施例有七種狀態(tài)，因此有七根口線。通過可編程CPU2將口線接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成對應的頻率信號，例如200-1000Hz的信號經(jīng)過驅(qū)動電路送入礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)分站，進行集中監(jiān)控。輸出頻率信號具體對應礦用配電、控制電器狀態(tài)，例如正常分、合閘——200Hz；短路故障——300Hz；過載故障——400Hz；漏電故障——500Hz；漏電閉鎖——600Hz；失壓保護——700Hz；斷相保護——800Hz。
在圖5所示本發(fā)明第五實施例，針對構成配電、控制電器狀態(tài)取樣單元的礦用配電、控制電器開關綜合保護器為智能型，在殼體中，配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元1由多根口線CPU131構成，狀態(tài)信號處理單元2由可編程CPU232構成，包括驅(qū)動電路3，頻率信號輸出單元4。該實施例將配電、控制電器中的正常分、合閘及其綜合保護器對于短路、過載、漏電、漏電閉鎖、失壓、斷相，開關、綜保自身故障取樣后送入綜合保護器本身的CPU1進行處理，處理后的結果通過每根出口線對應一種配電、控制電器的狀態(tài)的形式向外送出到可編程CPU2，有幾種狀態(tài)，就有幾根口線。通過可編程CPU2將口線接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成對應的頻率信號，例如200-1000Hz的信號經(jīng)過驅(qū)動電路送入礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)分站，進行集中監(jiān)控。輸出頻率信號具體對應礦用配電、控制電器狀態(tài)，例如正常分、合閘——200Hz；短路故障——300Hz；過載故障——400Hz；漏電故障——500Hz；漏電閉鎖——600Hz；失壓保護——700Hz；斷相保護——800Hz；開關、綜保自身故障——900Hz。
在圖6所示本發(fā)明第六實施例，針對構成配電、控制電器狀態(tài)取樣單元的礦用配電、控制電器開關綜合保護器為非智能型，參見圖8，在殼體中，配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元1由正常分、合閘狀態(tài)取樣環(huán)節(jié)11，短路故障取樣環(huán)節(jié)12、過載故障取樣環(huán)節(jié)13、漏電故障取樣環(huán)節(jié)14、漏電閉鎖取樣環(huán)節(jié)15、失壓保護取樣環(huán)節(jié)16、斷相保護取樣環(huán)節(jié)17、開關、綜保自身故障取樣環(huán)節(jié)18構成，狀態(tài)信號處理單元2由正常分、合閘狀態(tài)整形電路21，短路故障狀態(tài)整形電路22、過載故障狀態(tài)整形電路23、漏電故障狀態(tài)整形電路24、漏電閉鎖狀態(tài)整形電路25、失壓保護狀態(tài)整形電路26、斷相保護狀態(tài)整形電路27，開關、綜保自身故障狀態(tài)整形電路28，加法器電路117、v/f轉(zhuǎn)換電路118構成，包括驅(qū)動電路3，頻率信號輸出單元4。加法器電路參見圖8，其中v0＝Rf·v1/R1+Rf·v2/R2+……+Rf·vn/Rn。該實施例將配電、控制電器中的正常分、合閘及其綜合保護器對于短路、過載、漏電、漏電閉鎖、失壓、斷相，開關、綜保自身故障取樣后的執(zhí)行或顯示信號分別經(jīng)過對應的整形電路轉(zhuǎn)換為低電平或高電平的開關信號，例如0V或5V送入加法器電路相加，相加后的結果送入v/f轉(zhuǎn)換電路經(jīng)過驅(qū)動電路輸出頻率信號，例如200-1000Hz的信號經(jīng)過驅(qū)動電路送入礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)分站，進行集中監(jiān)控。輸出頻率信號具體對應礦用配電、控制電器狀態(tài)，例如正常分、合閘——200Hz；短路故障——300Hz；過載故障——400Hz；漏電故障——500Hz；漏電閉鎖——600Hz；失壓保護——700Hz；斷相保護——800Hz；開關、綜保自身故障——900Hz。
在圖7所示本發(fā)明第七實施例，針對構成配電、控制電器狀態(tài)取樣單元的礦用配電、控制電器開關綜合保護器為非智能型，在殼體中，配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元1由正常分、合閘狀態(tài)取樣環(huán)節(jié)11，短路故障取樣環(huán)節(jié)12、過載故障取樣環(huán)節(jié)13、漏電故障取樣環(huán)節(jié)14、漏電閉鎖取樣環(huán)節(jié)15、失壓保護取樣環(huán)節(jié)16、斷相保護取樣環(huán)節(jié)17、開關、綜保自身故障取樣環(huán)節(jié)18構成，狀態(tài)信號處理單元2由正常分、合閘狀態(tài)整形電路21，短路故障狀態(tài)整形電路22、過載故障狀態(tài)整形電路23、漏電故障狀態(tài)整形電路24、漏電閉鎖狀態(tài)整形電路25、失壓保護狀態(tài)整形電路26、斷相保護狀態(tài)整形電路27，開關、綜保自身故障狀態(tài)整形電路28，可編程CPU232構成，包括驅(qū)動電路3，頻率信號輸出單元4。該實施例將配電、控制電器中的正常分、合閘及其綜合保護器對于短路、過載、漏電、漏電閉鎖、失壓、斷相，開關、綜保自身故障取樣后的執(zhí)行或顯示信號分別經(jīng)過對應的整形電路轉(zhuǎn)換為低電平或高電平的開關信號，例如0V或5V送入可編程CPU2進行數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換成頻率信號，例如200-1000Hz的信號經(jīng)過驅(qū)動電路送入礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)分站，進行集中監(jiān)控。輸出頻率信號具體對應礦用配電、控制電器狀態(tài)，例如正常分、合閘——200Hz；短路故障——300Hz；過載故障——400Hz；漏電故障——500Hz；漏電閉鎖——600Hz；失壓保護——700Hz；斷相保護——800Hz；開關、綜保自身故障——900Hz。
權利要求
1.一種礦用配電、控制電器狀態(tài)診斷傳感器，在殼體中，有配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元(1)，其特征是還包括狀態(tài)信號處理單元(2)，驅(qū)動電路(3)、頻率信號輸出單元(4)。
2.權利要求1所述的一種礦用配電、控制電器狀態(tài)診斷傳感器，其特征是配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元(1)由正常分、合閘狀態(tài)取樣環(huán)節(jié)(11)，短路故障取樣環(huán)節(jié)(12)、過載故障取樣環(huán)節(jié)(13)、漏電故障取樣環(huán)節(jié)(14)、漏電閉鎖取樣環(huán)節(jié)(15)、失壓保護取樣環(huán)節(jié)(16)、斷相保護取樣環(huán)節(jié)(17)構成，狀態(tài)信號處理單元(2)由正常分、合閘狀態(tài)整形電路(21)，短路故障狀態(tài)整形電路(22)、過載故障狀態(tài)整形電路(23)、漏電故障狀態(tài)整形電路(24)、漏電閉鎖狀態(tài)整形電路(25)、失壓保護狀態(tài)整形電路(26)、斷相保護狀態(tài)整形電路(27)，加法器電路(117)、v/f轉(zhuǎn)換電路(118)構成。
3.權利要求1所述的一種礦用配電、控制電器狀態(tài)診斷傳感器，其特征是配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元(1)由正常分、合閘狀態(tài)取樣環(huán)節(jié)(11)，短路故障取樣環(huán)節(jié)(12)、過載故障取樣環(huán)節(jié)(13)、漏電故障取樣環(huán)節(jié)(14)、漏電閉鎖取樣環(huán)節(jié)(15)、失壓保護取樣環(huán)節(jié)(16)、斷相保護取樣環(huán)節(jié)(17)構成，狀態(tài)信號處理單元(2)由正常分、合閘狀態(tài)整形電路(21)，短路故障狀態(tài)整形電路(22)、過載故障狀態(tài)整形電路(23)、漏電故障狀態(tài)整形電路(24)、漏電閉鎖狀態(tài)整形電路(25)、失壓保護狀態(tài)整形電路(26)、斷相保護狀態(tài)整形電路(27)，可編程CPU2(32)構成。
4.權利要求1所述的一種礦用配電、控制電器狀態(tài)診斷傳感器，其特征是配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元(1)由三根口線CPU1(31)構成，狀態(tài)信號處理單元(2)由可編程CPU2(32)構成。
5.權利要求1所述的一種礦用配電、控制電器狀態(tài)診斷傳感器，其特征是配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元(1)由七根口線CPU1(31)構成，狀態(tài)信號處理單元(2)由可編程CPU2(32)構成。
6.權利要求1所述的一種礦用配電、控制電器狀態(tài)診斷傳感器，其特征是配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元(1)由多根口線CPU1(31)構成，狀態(tài)信號處理單元(2)由可編程CPU2(32)構成。
7.權利要求2所述的一種礦用配電、控制電器狀態(tài)診斷傳感器，其特征是配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元(1)包括開關、綜保自身故障取樣環(huán)節(jié)(18)，狀態(tài)信號處理單元(2)包括開關、綜保自身故障狀態(tài)整形電路(28)。
8.權利要求3所述的一種礦用配電、控制電器狀態(tài)診斷傳感器，其特征是配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元(1)包括開關、綜保自身故障取樣環(huán)節(jié)(18)，狀態(tài)信號處理單元(2)包括開關、綜保自身故障狀態(tài)整形電路(28)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種礦用配電、控制電器狀態(tài)診斷傳感器，在殼體中，有配電、控制電器的狀態(tài)取樣單元，特別還包括狀態(tài)信號處理單元，驅(qū)動電路、頻率信號輸出單元。其與礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對井下供電系統(tǒng)和配電、控制開關設備進行監(jiān)視，提供了簡單可靠實用的通信接口，采用頻率信號作為配電、控制電器狀態(tài)的輸出信號，實用性廣，確保配電、控制電器狀態(tài)診斷無誤判信號，可省掉供電監(jiān)控系統(tǒng)。其還可與供電監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。
文檔編號G01R31/00GK1687798SQ200510046120
公開日2005年10月26日 申請日期2005年3月29日 優(yōu)先權日2005年3月29日
發(fā)明者李長錄 申請人:煤炭科學研究總院撫順分院