CN103558777B - 煤矿非用即停电源控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种煤矿非用即停电源控制装置，包括：负载控制器，安装在负载防爆真空磁力启动器内，负载控制器包括启动按钮和停止按钮；启动按钮与负载防爆真空磁力启动器的启动开关并联且机械随动，停止按钮与负载防爆真空磁力启动器的停止开关串联且机械随动；负载控制器在启动按钮按下时发出第一信号，且在停止按钮按下时发出第二信号；电源控制器，安装在防爆电源真空开关内，负载控制器与电源控制器通讯连接；电源控制器接收到第一信号后控制防爆电源真空开关闭合，电源控制器接收到第二信号后控制防爆电源真空开关跳闸。本发明可以有效的提高供电安全程度，减少漏电事故的发生。

Description

煤矿非用即停电源控制装置
技术领域
本发明涉及控制领域，特别是涉及一种煤矿非用即停电源控制装置。
背景技术
随着目前煤矿生产规模扩大，煤矿机械化的使用率已经十分广泛，使得煤矿生产效率有了很大提高，但是煤矿用电量及电气设备使用密度也大大增加，由于井巷空间狭小，潮湿、岩石及设备拥挤，导致煤矿线路及设备漏电，人体触电、电火花引起的瓦斯爆炸等事故比以前增加很多。
目前，煤矿井下采用线路及设备的漏电保护装置，是被动式保护方式，不能防止因漏电引起的瓦斯爆炸。井下供电系统线路和设备有1／3时间以上是处于停用、线路待电状态，这个时候，整个线路和设备带电，必然增加人体触电、设备漏电、发生电火灾、引燃瓦斯的事故发生，同时线路和设备长期带电也降低了其使用寿命。由于漏电保护装置动作影响因素比较多，在设备发生漏电时不能有效的防止触电，在强干扰环境下和接地电阻的变化时的误动作的现象时有发生。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、性能可靠、可实现上级电源非用即停的主动式用电安全保护的煤矿非用即停电源控制装置。
为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供了一种煤矿非用即停电源控制装置，包括：负载控制器，安装在负载防爆真空磁力启动器内，负载控制器包括启动按钮和停止按钮；启动按钮与负载防爆真空磁力启动器的启动开关并联且机械随动，停止按钮与负载防爆真空磁力启动器的停止开关串联且机械随动；负载控制器在启动按钮按下时发出第一信号，且在停止按钮按下时发出第二信号；电源控制器，安装在防爆电源真空开关内，负载控制器与电源控制器通讯连接；电源控制器接收到第一信号后控制防爆电源真空开关闭合，电源控制器接收到第二信号后控制防爆电源真空开关跳闸。
进一步地，负载控制器与电源控制器通过CAN总线通讯连接。
进一步地，煤矿非用即停电源控制装置还包括通讯控制单元，包括：CAN总线接口芯片，用于接收和发送信号，与负载控制器和电源控制器电连接；串行芯片，用于与上位机通讯；控制器，与CAN总线接口芯片和串行芯片电连接，控制器通过CAN总线接口芯片接收来自负载控制器的第一信号和第二信号，经逻辑处理后，通过CAN总线接口芯片向电源控制器发出控制指令，以控制电源控制器的动作。
进一步地，煤矿非用即停电源控制装置还包括：显示单元，与控制器电连接，用于显示控制信息。
本发明是使得煤矿井下生产设备停用、随即供电线路即刻停电，生产设备启动时、电源线路即刻供电，就是非用即停，使用即供的电源控制装置。由过去的被动式供电变为主动保护型按需供电的供电方式，可以有效的提高供电安全程度，减少漏电事故的发生。
附图说明
图1示意性示出了本发明的示意图；
图2示意性示出了本发明的CAN总线控制原理图。
图中附图标记：1、负载防爆真空磁力启动器；2、启动按钮；3、停止按钮；4、防爆电源真空开关；5、CAN总线接口芯片；6、串行芯片；7、控制器；8、负载控制器；9、电源控制器；10、显示单元。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
煤矿井下采掘设备和供电线路有1／3以上时间，处于停用，备用、或间断停止，间歇工作状态，这时电源对线路和设备是持续带电的，这时就增加了用电危险的机率，增加人体触电、设备漏电、发生电火灾、引燃瓦斯的事故发生概率，增加了因漏电产生火花引起的瓦斯爆炸的危险性，设备和线路长期带电也逐步降低了其绝缘程度，减少了使用寿命。目前煤矿井下采用线路及设备的漏电保护装置，是被动式保护方式，本发明实现上级电源非用即停的主动式用电安全保护。
请参考图1至图2，本发明中的煤矿非用即停电源控制装置，包括：负载控制器8，安装在负载防爆真空磁力启动器1内，负载控制器包括启动按钮2和停止按钮3；启动按钮2与负载防爆真空磁力启动器1的启动开关并联且机械随动，停止按钮3与负载防爆真空磁力启动器1的停止开关串联且机械随动；负载控制器在启动按钮2按下时发出第一信号，且在停止按钮3按下时发出第二信号；电源控制器9，安装在防爆电源真空开关4内，负载控制器与电源控制器通讯连接；电源控制器接收到第一信号后控制防爆电源真空开关4闭合，电源控制器接收到第二信号后控制防爆电源真空开关4跳闸。图1中，A为电力线，B为信号线。
在设备停止时，按下负载防爆真空磁力启动器1的停止开关，同时停止按钮3断开，负载控制器向电源控制器发出第二信号，电源控制器接收到第二信号后，控制防开关D1跳闸，从而断开防爆电源真空开关4的电源。
启动时，按下负载防爆真空磁力启动器1的启动开关，启动按钮2闭合，负载控制器发出第一信号，电源控制器接收后，输出信号推动D1闭合防爆电源真空开关4的电源。
本发明是使得煤矿井下生产设备停用、随即供电线路即刻停电，生产设备启动时、电源线路即刻供电，就是非用即停，使用即供的电源控制装置。由过去的被动式供电变为主动保护型按需供电的供电方式，可以有效的提高供电安全程度，减少漏电事故的发生。
本发明还可以实现煤矿供电网络中的实现大范围、长距离多点互动的供电闭锁、风电闭锁、瓦斯电闭锁、顺序控制的功能。可以具有远程控制(控制距离可达10km)定时控制、过载、过热、短路、过压、漏电自动远程断电、以及电量信息上传等智能化功能。
采用本发明的技术方案，实现了安全型、智能型、主动保护型按需供电管理方式，保证了系统的可靠性，同时也降低了电源的冗余成本，降低了供电系统的待机功耗。
优选地，负载控制器与电源控制器通过CAN总线通讯连接。因为需要满足数据远程控制及多设备联动逻辑控制和煤矿安全火花的要求，本发明采用CAN工业现场总线通讯技术。
CAN总线是目前工业控制领域数据通讯的新方法，CAN总线网络以两线制数字串行通信，具有很高的抗干扰能力、很好的差错控制能力，高可靠性，多节点网络互联、高速率长距离的传输特性，维修简便等优点。
优选地，煤矿非用即停电源控制装置还包括通讯控制单元，包括：CAN总线接口芯片5，用于接收和发送信号，与负载控制器和电源控制器电连接；串行芯片6，用于与上位机通讯；控制器7，与CAN总线接口芯片5和串行芯片6电连接，控制器7通过CAN总线接口芯片5接收来自负载控制器的第一信号和第二信号，经逻辑处理后，通过CAN总线接口芯片5向电源控制器发出控制指令，以控制电源控制器的动作。优选地，煤矿非用即停电源控制装置还包括：显示单元10，与控制器电连接，用于显示控制信息。
例如，控制器7可以采用PIC18F458嵌入式微处理器，PIC18F458具有高速度、良好的软件逻辑判断、强大的计算能力及方便的显示功能。CAN总线接口芯片5可采用MCP2551，利用其可对控制信号进行远距离信号传输，系统通过LCD进行信号显示，同时信号通过串行芯片6(例如MAX232)与PC机进行显示。其传输介质可用双绞线、同轴电缆或光纤，通信速率最高达1Mbps／40m和5Kbps／10km。单条总线可接多个操作站节点并可通过网桥方便地扩充节点数，与井下网络进行联络通讯。
本发明解决了煤矿设备在停止运行时，上级电源仍然待电，整个线路处在有电危险状态，存在安全隐患的问题，利用工业现场总线解决了高干扰情况下的远距离通讯问题，实现在矿设备在停止运行时，上级电源立即停电，设备运行时。立即送电，实现上级电源非用即停。
目前煤矿井下采用线路及设备的漏电保护装置，是被动式保护方式，本发明实现上级电源非用即停的主动式用电安全保护，可以降低触电事故的发生率、减少漏电事故发生，降低电火花引燃瓦斯的事故率，提高线缆及设备的使用寿命。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种煤矿非用即停电源控制装置，其特征在于，包括：
负载控制器，安装在负载防爆真空磁力启动器(1)内，所述负载控制器包括启动按钮(2)和停止按钮(3)；所述启动按钮(2)与所述负载防爆真空磁力启动器(1)的启动开关并联且机械随动，所述停止按钮(3)与所述负载防爆真空磁力启动器(1)的停止开关串联且机械随动；所述负载控制器在所述启动按钮(2)按下时发出第一信号，且在所述停止按钮(3)按下时发出第二信号；
电源控制器，安装在防爆电源真空开关(4)内，所述负载控制器与所述电源控制器通讯连接；所述电源控制器接收到所述第一信号后控制所述防爆电源真空开关(4)闭合，所述电源控制器接收到所述第二信号后控制所述防爆电源真空开关(4)跳闸。
2.根据权利要求1所述的煤矿非用即停电源控制装置，其特征在于，所述负载控制器与所述电源控制器通过CAN总线通讯连接。
3.根据权利要求1所述的煤矿非用即停电源控制装置，其特征在于，所述煤矿非用即停电源控制装置还包括通讯控制单元，包括：
CAN总线接口芯片(5)，用于接收和发送信号，与所述负载控制器和所述电源控制器电连接；
串行芯片(6)，用于与上位机通讯；
控制器(7)，与所述CAN总线接口芯片(5)和串行芯片(6)电连接，所述控制器(7)通过所述CAN总线接口芯片(5)接收来自所述负载控制器的所述第一信号和所述第二信号，经逻辑处理后，通过所述CAN总线接口芯片(5)向所述电源控制器发出控制指令，以控制所述电源控制器的动作。
4.根据权利要求3所述的煤矿非用即停电源控制装置，其特征在于，所述煤矿非用即停电源控制装置还包括：
显示单元(10)，与所述控制器电连接，用于显示控制信息。
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