專(zhuān)利名稱(chēng):煤礦低壓電力線(xiàn)載波通訊-帶電開(kāi)蓋遠(yuǎn)控?cái)嚯姳Ｗo(hù)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種煤礦低壓電力線(xiàn)載波通訊-帶電開(kāi)蓋遠(yuǎn)控?cái)嚯姳Ｗo(hù)器，包括控制器、傳感器檢測(cè)模塊、繼電器執(zhí)行模塊、通訊模塊、本安型RS485接口電路、存儲(chǔ)模塊和供電模塊，所述傳感器檢測(cè)模塊與控制器的輸入端連接，繼電器執(zhí)行模塊與控制器的輸出端連接，本安型RS485接口電路、通訊模塊和存儲(chǔ)模塊均與控制器雙向連接，供電模塊分別為控制器、傳感器檢測(cè)模塊、繼電器執(zhí)行模塊、本安型RS485接口電路和通訊模塊供電。采用本實(shí)用新型的煤礦生產(chǎn)面現(xiàn)場(chǎng)，工人再也不要長(zhǎng)途跋涉去停電、檢修、送電操作，可以節(jié)約大量的停電時(shí)間，從而進(jìn)一步提高一線(xiàn)產(chǎn)能，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)工人在現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)蓋時(shí)導(dǎo)致的不是帶電、危險(xiǎn)、災(zāi)難，而是停電、安全、效益。
【專(zhuān)利說(shuō)明】煤礦低壓電力線(xiàn)載波通訊-帶電開(kāi)蓋遠(yuǎn)控?cái)嚯姳Ｗo(hù)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤礦安全作業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及的是一種煤礦低壓電力線(xiàn)載波通訊-帶電開(kāi)蓋遠(yuǎn)控?cái)嚯姳Ｗo(hù)器。

【背景技術(shù)】
[0002]煤礦井下設(shè)備絕大部分都屬于隔爆類(lèi)型，要求在打開(kāi)門(mén)蓋之前一定要切斷電源側(cè)的供電，以確保檢修人員的安全和避免潛在的點(diǎn)燃周邊易燃瓦斯氣體的風(fēng)險(xiǎn)。但是由于生產(chǎn)工作面的設(shè)備往往與負(fù)責(zé)本設(shè)備供電控制的開(kāi)關(guān)距離很遠(yuǎn)，基本在I一3公里之間，甚至更遠(yuǎn)，同時(shí)生產(chǎn)工作面幾乎每天都在延伸和變化，導(dǎo)致工作面設(shè)備與上級(jí)供電開(kāi)關(guān)之間缺乏有效的通訊手段，專(zhuān)用通訊電纜需要固定敷設(shè)，不適合于每天位置、距離都在變換的現(xiàn)場(chǎng)，無(wú)線(xiàn)通訊由于受巷道直徑和曲率限制，在通訊距離上存在先天不足。
[0003]以上種種弊端也導(dǎo)致了生產(chǎn)工作面工人要想檢修本級(jí)設(shè)備，需要遠(yuǎn)涉1-3公里路況很差的井下巷道，去到上級(jí)開(kāi)關(guān)位置切斷本級(jí)設(shè)備供電，然后返回工作面檢修設(shè)備，檢修完畢后原路返回送電后再回到生產(chǎn)一線(xiàn)。從規(guī)章制度的管理需求看，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的一次停電檢修，需要一個(gè)人4-12公里的路途奔波以及2— 4小時(shí)的時(shí)間投入，效能非常低下；所以現(xiàn)在煤礦生產(chǎn)工作面的實(shí)際情況是很多工人為了避免路途、時(shí)間的投入，特別是盡可能縮短停電時(shí)間從而減少產(chǎn)能的損失，違規(guī)在現(xiàn)場(chǎng)帶電開(kāi)蓋檢修，這會(huì)導(dǎo)致重大的安全隱患，特別是在高瓦斯聚集的工作面，也是很多煤礦一直頭痛的管理頑疾。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的是煤礦設(shè)備檢修效能非常低，通訊電纜和無(wú)線(xiàn)通訊不適于煤礦設(shè)備間的通訊，員工違規(guī)操作的情況難以避免等問(wèn)題。從而提供一種煤礦低壓電力線(xiàn)載波通訊-帶電開(kāi)蓋遠(yuǎn)控?cái)嚯姳Ｗo(hù)器。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種煤礦低壓電力線(xiàn)載波通訊-帶電開(kāi)蓋遠(yuǎn)控?cái)嚯姳Ｗo(hù)器，包括控制器、傳感器檢測(cè)模塊、繼電器執(zhí)行模塊、通訊模塊、本安型RS485接口電路、存儲(chǔ)模塊和供電模塊，所述傳感器檢測(cè)模塊與控制器的輸入端連接，繼電器執(zhí)行模塊與控制器的輸出端連接，本安型RS485接口電路、通訊模塊和存儲(chǔ)模塊均與控制器雙向連接，供電模塊分別為控制器、傳感器檢測(cè)模塊、繼電器執(zhí)行模塊、本安型RS485接口電路和通訊模塊供電。
[0007]所述供電模塊包括工頻變壓器、全橋整流電路、DC/DC穩(wěn)壓器、隔離模塊；660V的低網(wǎng)電壓經(jīng)工頻變壓器進(jìn)行降壓，工頻變壓器有兩路輸出，一路經(jīng)全橋整流電路整流濾波后，經(jīng)DC/DC穩(wěn)壓器降壓處理得到12V直流電壓給傳感器檢測(cè)模塊和繼電器執(zhí)行模塊供電；另一路經(jīng)全橋整流電路整流濾波后，得到12V直流電壓，12V直流電壓的一路直接給通訊模塊供電；12V直流電壓另一路經(jīng)DC/DC穩(wěn)壓器降壓處理得到5V直流電壓；5V直流電壓一路經(jīng)低壓差線(xiàn)性穩(wěn)壓器調(diào)理后的得到的3.3V直流電壓直接給控制器供電；5V直流電壓另一路經(jīng)隔離模塊隔離后為本安型RS485接口電路供電。
[0008]所述DC/DC穩(wěn)壓器為L(zhǎng)M22676降壓穩(wěn)壓器；所述隔離模塊為B0505LS-W5隔離電源；所述低壓差線(xiàn)性穩(wěn)壓器為L(zhǎng)D1117S33低壓差線(xiàn)性穩(wěn)壓器；所述本安型RS485接口電路采用SN65HVD3082芯片。
[0009]所述控制器與聲光報(bào)警器連接。
[0010]所述通訊模塊包括載波驅(qū)動(dòng)電路、單相載波模塊和載波耦合器；載波驅(qū)動(dòng)電路與單相載波模塊連接，單相載波模塊通過(guò)TTL電平接口電路與控制器雙向連接；載波耦合器一端與單相載波模塊連接，載波耦合器另一端連接至低網(wǎng)電壓上。
[0011]所述單相載波模塊采用PLCS1641單相載波模塊。
[0012]所述控制器為STM32F103VET6單片機(jī)；所述聲光報(bào)警器采用MB1295+2312PA蜂鳴器。
[0013]所述存儲(chǔ)模塊包括鐵電存儲(chǔ)器和帶電可擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器。
[0014]所述存儲(chǔ)模塊包括鐵電存儲(chǔ)器為FM24C16B的鐵電存儲(chǔ)器；帶電可擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器為BR24G512F的帶電可擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器。
[0015]所述傳感器檢測(cè)模塊為無(wú)延時(shí)傳感器，包括金屬接近開(kāi)關(guān)型傳感器和微動(dòng)開(kāi)關(guān)傳感器；所述繼電器執(zhí)行模塊為繼電器。
[0016]本實(shí)用新型中傳感器檢測(cè)模塊即無(wú)延時(shí)傳感器時(shí)刻檢測(cè)開(kāi)蓋信息，并將檢測(cè)信息傳遞至控制器，控制器將得到的檢測(cè)信息處理后，給繼電器發(fā)送控制命令并通過(guò)單相載波模塊和載波耦合變壓器將處理后的信息耦合到低壓電網(wǎng)上，這樣同組的本實(shí)用新型中的載波耦合器都會(huì)從低壓電網(wǎng)上得到檢測(cè)信息，并通過(guò)單相載波模塊將檢測(cè)信號(hào)傳遞至相應(yīng)的控制器上，控制器根據(jù)得到的檢測(cè)信號(hào)對(duì)繼電器做出相應(yīng)的控制命令。本實(shí)用新型中的供電模塊，將低壓電網(wǎng)電壓經(jīng)工頻降壓器降壓后，分為兩路輸出，一路經(jīng)整流濾波、DC/DC穩(wěn)壓器降壓穩(wěn)壓后，直接供給傳感器檢測(cè)模塊和繼電器執(zhí)行模塊，實(shí)現(xiàn)與控制器電壓的電氣隔離；另一路經(jīng)整流濾波后，再分為兩路，一路直接給載波驅(qū)動(dòng)電路供電，另一路經(jīng)DC/DC穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后再次分為兩路，一路通過(guò)低壓差線(xiàn)性穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后得到的電壓直接供給控制器，另一路經(jīng)過(guò)隔離模塊得到與控制器電源電器隔離的電壓供給本安型RS485接口電路。通過(guò)本安型RS485接口電路在現(xiàn)場(chǎng)可對(duì)本實(shí)用新型中各模塊進(jìn)行調(diào)試、工作參數(shù)的設(shè)置，存儲(chǔ)模塊將各模塊的通訊地址、工作配置參數(shù)、版本信號(hào)等信息存儲(chǔ)，當(dāng)控制器得到檢測(cè)信號(hào)并進(jìn)行處理后，控制器將檢測(cè)信號(hào)寫(xiě)入到存儲(chǔ)模塊內(nèi)對(duì)用的位置，并從存儲(chǔ)模塊得到繼電器和單相載波模塊的通訊地址，控制器給繼電器發(fā)送控制命令，并通過(guò)單相載波模塊和載波耦合變壓器將處理后的信息耦合到低壓電網(wǎng)上。當(dāng)電力線(xiàn)通訊失敗且控制器得到開(kāi)蓋信息，控制器通過(guò)聲光報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警提示。采用本實(shí)用新型的煤礦生產(chǎn)面現(xiàn)場(chǎng)，工人再也不要長(zhǎng)途跋涉去停電、檢修、送電操作，可以節(jié)約大量的停電時(shí)間，從而進(jìn)一步提高一線(xiàn)產(chǎn)能，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)工人在現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)蓋時(shí)導(dǎo)致的不是帶電、危險(xiǎn)、災(zāi)難，而是停電、安全、效益。

【附圖說(shuō)明】

[0017]圖1為本實(shí)用新型的控制框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例:如圖1所述，一種煤礦低壓電力線(xiàn)載波通訊-帶電開(kāi)蓋遠(yuǎn)控?cái)嚯姳Ｗo(hù)器，包括控制器、傳感器檢測(cè)模塊、繼電器執(zhí)行模塊、通訊模塊、本安型RS485接口電路、存儲(chǔ)模塊和供電模塊。傳感器檢測(cè)模塊與控制器的輸入端連接，繼電器執(zhí)行模塊和聲光報(bào)警器均與控制器的輸出端連接，本安型RS485接口電路、通訊模塊和存儲(chǔ)模塊均與控制器雙向連接，供電模塊分別為控制器、傳感器檢測(cè)模塊、繼電器執(zhí)行模塊、本安型RS485接口電路和通訊模塊供電。
[0019]所述供電模塊包括工頻變壓器、全橋整流電路、DC/DC穩(wěn)壓器、隔離模塊。
[0020]660V的低網(wǎng)電壓經(jīng)工頻變壓器進(jìn)行降壓，工頻變壓器有兩路輸出，一路經(jīng)全橋整流電路整流濾波后，經(jīng)DC/DC穩(wěn)壓器降壓處理得到12V直流電壓給傳感器檢測(cè)模塊和繼電器執(zhí)行模塊供電。
[0021]工頻變壓器的另一路輸出經(jīng)全橋整流電路整流濾波后，得到12V直流電壓，12V直流電壓的一路直接給載波驅(qū)動(dòng)電路供電，載波驅(qū)動(dòng)電路與單相載波模塊連接，單相載波模塊通過(guò)TTL電平接口電路與控制器雙向連接；載波耦合器一端與單相載波模塊連接，載波耦合器另一端連接至低網(wǎng)電壓上。
[0022]12V直流電壓另一路經(jīng)DC/DC穩(wěn)壓器降壓處理得到5V直流電壓。5V直流電壓一路經(jīng)低壓差線(xiàn)性穩(wěn)壓器調(diào)理后的得到的3.3V直流電壓直接給控制器供電；5V直流電壓另一路經(jīng)隔離模塊隔離后為本安型RS485接口電路供電，本安型RS485接口電路與控制器雙向連接。
[0023]其中，DC/DC穩(wěn)壓器為L(zhǎng)M22676降壓穩(wěn)壓器；隔離模塊為B0505LS-W5隔離電源；低壓差線(xiàn)性穩(wěn)壓器為L(zhǎng)D1117S33低壓差線(xiàn)性穩(wěn)壓器；本安型RS485接口電路采用SN65HVD3082芯片；單相載波模塊采用PLCS1641單相載波模塊；控制器為STM32F103VET6單片機(jī)；聲光報(bào)警器采用MB1295+2312PA蜂鳴器；存儲(chǔ)模塊包括FM24C16B的鐵電存儲(chǔ)器和BR24G512F帶電可擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器。傳感器檢測(cè)模塊為無(wú)延時(shí)傳感器，包括金屬接近開(kāi)關(guān)型傳感器和微動(dòng)開(kāi)關(guān)傳感器。
[0024]工作原理:低壓電網(wǎng)電壓經(jīng)工頻降壓器降壓后，分為兩路輸出，一路經(jīng)整流濾波、DC/DC穩(wěn)壓器降壓穩(wěn)壓后，直接供給傳感器檢測(cè)模塊和繼電器執(zhí)行模塊，實(shí)現(xiàn)與控制器電壓的電氣隔離；另一路經(jīng)整流濾波后，再分為兩路，一路直接給載波驅(qū)動(dòng)電路供電，另一路經(jīng)DC/DC穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后再次分為兩路，一路通過(guò)低壓差線(xiàn)性穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后得到的電壓直接供給控制器，另一路經(jīng)過(guò)隔離模塊得到與控制器電源電器隔離的電壓供給本安型RS485接口電路。通過(guò)本安型RS485接口電路在現(xiàn)場(chǎng)可對(duì)本實(shí)用新型中各模塊進(jìn)行調(diào)試、工作參數(shù)的設(shè)置，存儲(chǔ)模塊將各模塊的通訊地址、工作配置參數(shù)、版本信號(hào)等信息存儲(chǔ)。
[0025]傳感器檢測(cè)模塊即無(wú)延時(shí)傳感器時(shí)刻檢測(cè)開(kāi)蓋信息，并將檢測(cè)信息傳遞至控制器，控制器將得到的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理后，將檢測(cè)信號(hào)寫(xiě)入到存儲(chǔ)模塊內(nèi)對(duì)用的位置，并從存儲(chǔ)模塊得到繼電器和單相載波模塊的通訊地址，控制器給繼電器發(fā)送控制命令，并通過(guò)單相載波模塊和載波耦合變壓器將處理后的信息耦合到低壓電網(wǎng)上，這樣同組的本實(shí)用新型中的載波耦合器都會(huì)從低壓電網(wǎng)上得到檢測(cè)信息，并通過(guò)單相載波模塊將檢測(cè)信號(hào)傳遞至相應(yīng)的控制器上，控制器根據(jù)得到的檢測(cè)信號(hào)對(duì)繼電器做出相應(yīng)的控制命令。當(dāng)電力線(xiàn)通訊失敗且控制器得到開(kāi)蓋信息，控制器通過(guò)聲光報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警提示。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦低壓電力線(xiàn)載波通訊-帶電開(kāi)蓋遠(yuǎn)控?cái)嚯姳Ｗo(hù)器，其特征在于:包括控制器、傳感器檢測(cè)模塊、繼電器執(zhí)行模塊、通訊模塊、本安型RS485接口電路、存儲(chǔ)模塊和供電模塊，所述傳感器檢測(cè)模塊與控制器的輸入端連接，繼電器執(zhí)行模塊與控制器的輸出端連接，本安型RS485接口電路、通訊模塊和存儲(chǔ)模塊均與控制器雙向連接，供電模塊分別為控制器、傳感器檢測(cè)模塊、繼電器執(zhí)行模塊、本安型RS485接口電路和通訊模塊供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦低壓電力線(xiàn)載波通訊-帶電開(kāi)蓋遠(yuǎn)控?cái)嚯姳Ｗo(hù)器，其特征在于:所述供電模塊包括工頻變壓器、全橋整流電路、DC/DC穩(wěn)壓器、隔離模塊；660V的低網(wǎng)電壓經(jīng)工頻變壓器進(jìn)行降壓，工頻變壓器有兩路輸出，一路經(jīng)全橋整流電路整流濾波后，經(jīng)DC/DC穩(wěn)壓器降壓處理得到12V直流電壓給傳感器檢測(cè)模塊和繼電器執(zhí)行模塊供電；另一路經(jīng)全橋整流電路整流濾波后，得到12V直流電壓，12V直流電壓的一路直接給通訊模塊供電；12V直流電壓另一路經(jīng)DC/DC穩(wěn)壓器降壓處理得到5V直流電壓；5V直流電壓一路經(jīng)低壓差線(xiàn)性穩(wěn)壓器調(diào)理后的得到的3.3V直流電壓直接給控制器供電；5V直流電壓另一路經(jīng)隔離模塊隔離后為本安型RS485接口電路供電。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦低壓電力線(xiàn)載波通訊-帶電開(kāi)蓋遠(yuǎn)控?cái)嚯姳Ｗo(hù)器，其特征在于:所述DC/DC穩(wěn)壓器為L(zhǎng)M22676降壓穩(wěn)壓器；所述隔離模塊為B0505LS-W5隔離電源；所述低壓差線(xiàn)性穩(wěn)壓器為L(zhǎng)D1117S33低壓差線(xiàn)性穩(wěn)壓器；所述本安型RS485接口電路采用SN65HVD3082 芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦低壓電力線(xiàn)載波通訊-帶電開(kāi)蓋遠(yuǎn)控?cái)嚯姳Ｗo(hù)器，其特征在于:所述控制器與聲光報(bào)警器連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦低壓電力線(xiàn)載波通訊-帶電開(kāi)蓋遠(yuǎn)控?cái)嚯姳Ｗo(hù)器，其特征在于:所述通訊模塊包括載波驅(qū)動(dòng)電路、單相載波模塊和載波耦合器；載波驅(qū)動(dòng)電路與單相載波模塊連接，單相載波模塊通過(guò)TTL電平接口電路與控制器雙向連接；載波耦合器一端與單相載波模塊連接，載波耦合器另一端連接至低網(wǎng)電壓上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤礦低壓電力線(xiàn)載波通訊-帶電開(kāi)蓋遠(yuǎn)控?cái)嚯姳Ｗo(hù)器，其特征在于:所述單相載波模塊采用PLCS1641單相載波模塊。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦低壓電力線(xiàn)載波通訊-帶電開(kāi)蓋遠(yuǎn)控?cái)嚯姳Ｗo(hù)器，其特征在于:所述控制器為STM32F103VET6單片機(jī)；所述聲光報(bào)警器采用MB1295+2312PA蜂鳴器。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦低壓電力線(xiàn)載波通訊-帶電開(kāi)蓋遠(yuǎn)控?cái)嚯姳Ｗo(hù)器，其特征在于:所述存儲(chǔ)模塊包括鐵電存儲(chǔ)器和帶電可擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煤礦低壓電力線(xiàn)載波通訊-帶電開(kāi)蓋遠(yuǎn)控?cái)嚯姳Ｗo(hù)器，其特征在于:所述存儲(chǔ)模塊包括鐵電存儲(chǔ)器為FM24C16B的鐵電存儲(chǔ)器；帶電可擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器為BR24G512F的帶電可擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦低壓電力線(xiàn)載波通訊-帶電開(kāi)蓋遠(yuǎn)控?cái)嚯姳Ｗo(hù)器，其特征在于:所述傳感器檢測(cè)模塊為無(wú)延時(shí)傳感器，包括金屬接近開(kāi)關(guān)型傳感器和微動(dòng)開(kāi)關(guān)傳感器；所述繼電器執(zhí)行模塊為繼電器。
【文檔編號(hào)】H02H7-26GK204304418SQ201420723008
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