CN102735989A - 矿用无线电力故障指示器 - Google Patents
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Abstract
一种矿用无线电力故障指示器，属传感器领域。用于监测煤矿井下各类变电所6kV馈电线路的运行状态(短路、开闭、单相接地)，并把检测到的状态信号转换成标准信号传输给矿井高压电网故障点定位监测系统，可实现由地面对全矿高压电网运行状态进行集中连续自动监测。其特征包括：线路电流检测电路(8)和线路电场检测电路(3)将检测到信号经电力电缆故障的智能判断模块(9)分析处理后信号由光电耦合电路(4)发送至无线收发模块(5)再由此模块无线传送到无线监测基站。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿用无线电力故障指示器，属传感器领域。
背景技术
随着煤炭生产机械化、自动化水平的提高，在煤矿井下运行的机电设备愈来愈多，井下变电所6kV馈出线路多且线路较长，井下形成了较为复杂的6kV高压供配电网网络。当供电系统出现接地或短路故障后，故障点查找与定位较为困难。只有等人工查找发现故障点有明显的短路或接地痕迹，才能切除故障线路，恢复其余线路供电，这个查找故障点的时间只能被动地等待，若没有明显的故障点，还要再次送电，再供到故障线路上，这样就可能进一步扩大事故范围，同时也给矿井供电安全及恢复供电时间带来了极大的困难。实施煤矿矿井6kV高压电网故障点自动定位成为煤矿安全供电监控系统必备的功能，而实现这一功能的传感器-矿用无线电力故障指示器便成为此类系统必不可少的装备。
现在常用的矿用传感器采用线路电流检测电路加LED指示灯的结构，存在以下缺陷：(1)对于线路中是否存在故障不能智能判断。(2)只能通过现场巡检查看LED指示灯的亮灭来了解传感器的工作情况，不能实现远程控制。(3)需要外加电源，比较繁琐。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够对线路中故障进行自动判断，并通过无线发射系统将信号发送到矿用无线监测基站 或远程监控端，从而实现对矿井高压配电网的故障定位及状态监测和配电装置的远程控制。
本发明其技术问题所采用的技术方案是：由线路检测电路、电力电缆故障的智能判断模块、光电耦合电路和无线收发模块组成，其特征在于：所述线路检测电路将检测到的信号经电力电缆故障的智能判断模块分析处理后由所述无线收发模块将所检测到的信号发往矿用无线监测基站或远程监控端，所述电力电缆故障智能判断模块采用单片机用软件对故障进行判断，所述无线收发模块的工作状态和故障状态采用中断的方式向基站发送数据，通信状态以周期方式进行发送。根据确认信息确定信息的发送成功。
所述无线收发模块采用Modbus RTU通信协议作为通信格式，可与任何符合标准的无线收发设备进行通信。
采用CC1100作为无线收发模块，其电路设定为433MHz频率波段。
无线收发模块以延时的方式解决无线传感网路碰撞的问题。
线路检测电路包括线路电流检测电路和线路电场检测电路。
线路电流检测电路包括检测线圈和信号处理电路。
线路电场检测电路包括检测线圈和采样电路。
单片机处理后的信号情况经过光电耦合电路发送动作信号到无线收发模块。
应用一次性锂电池供电，无需外加电源。
外壳设计符合“矿用隔爆兼本安型”煤矿井下防爆标准。
与现有技术相比，本发明的矿用无线电力故障指示器所具有的有益效果是： 具有线路故障判断功能，正常停电不发报警信号，信号由无线收发模块发送到矿用无线监测基站或远程监控端，从而实现对矿井高压配电网的故障定位及状态监测和配电装置的远程控制。通讯协议按照标准的modbus通信格式，采用433MHz频率波段，可与任何符合标准的接收模块进行配套使用。而且传感器采用一次性锂电池供电，省掉外加电源的麻烦。
附图说明
图1无线电力故障指示器原理图
图中：1、6检测线圈 2采样电路 3线路电场检测电路 4光电耦合电路 5无线收发模块 7信号处理电路 8线路电流检测电路 9电力电缆故障智能判断模块
具体实施方式
图1是本发明的最佳实施例，下面结合附图1对本发明做进一步说明，如图1所示，矿用无线电力故障指示器安装在现场的三相电缆线路中，线路电流检测电路8检测线路中有没有电流通过，任务由检测线圈6和信号处理电路7完成；线路电场检测电路3检测三相电场的平衡，此任务由检测线圈1和采样电路2完成。线路电流检测电路8检测到的线路正常信号和线路电场检测电路3检测到的故障信号分别由电力电缆故障的智能判断模块9通过软件进行分析判断。电力电缆故障的智能判断模块9分析后得到的线路信号经光电耦合电路4进入到无线收发模块5。无线收发模块5经内置的CPU软件编码向远端的检测控制中心发送信号，从而实现线路故障情况的远程检测。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的 限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种矿用无线电力故障指示器，由线路检测电路、电力电缆故障的智能判断模块(9)、光电耦合电路(4)和无线收发模块(5)组成，其特征在于：所述线路检测电路将检测到的信号经电力电缆故障的智能判断模块(9)分析处理后由所述无线收发模块(5)将所检测到的信号发往矿用无线监测基站或远程监控端，所述电力电缆故障智能判断模块(9)采用单片机用软件对故障进行判断，所述无线收发模块(5)的工作状态和故障状态采用中断的方式向基站发送数据，通信状态以周期方式进行发送。根据确认信息确定信息的发送成功。
2.根据权利要求1所述的矿用无线电力故障指示器，其特征在于：所述无线收发模块(5)采用Modbus RTU通信协议作为通信格式，可与任何符合标准的无线收发设备进行通信。
3.根据权利要求2所述的矿用无线电力故障指示器，其特征在于：采用CC1100作为无线收发模块(5)，其电路设定为433MHz频率波段。
4.根据权利要求3所述的矿用无线电力故障指示器，其特征在于：无线收发模块(5)以延时的方式解决无线传感网路碰撞的问题。
5.根据权利要求4所述的矿用无线电力故障指示器，其特征在于：所述线路检测电路包括线路电流检测电路(8)和线路电场检测电路(3)。
6.根据权利要求5所述的矿用无线电力故障指示器，其特征在于：所述线路电流检测电路(8)包括检测线圈(6)和信号处理电路(7)。
7.根据权利要求5所述的矿用无线电力故障指示器，其特征在于：所述线路电场检测电路(3)包括检测线圈(1)和采样电路(2)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的矿用无线电力故障指示器，其特征在于：单片机处理后的信号情况经过光电耦合电路(4)发送动作信号到无线收发模块(5)。
9.根据权利要求8所述的矿用无线电力故障指示器，其特征在于：应用一次性锂电池供电，无需外加电源。
10.根据权利要求9所述的矿用无线电力故障指示器，其特征在于：外壳设计符合“矿用隔爆兼本安型”煤矿井下防爆标准。
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