CN105545364A - 一种用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信装置及方法 - Google Patents

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罗奕
唐灵军
高鹏
康晴
于欣波
唐亮
徐晋勇
张斌
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    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
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Abstract

本发明公开了一种用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信装置及方法。此方法采用分级通信，在主级监控站与下级隔爆开关故障诊断中加入多级通信，每一级通信包含多个Zigbee通信模块，每个Zigbee通信模块能接收对应的下一级Zigbee通信模块发送来的隔爆开关故障诊断信息，并将此信息发送给对应的上一级通信，同时也能把本级的隔爆开关故障诊断信息发送给对应的上一级通信。本发明提高主级监控站与下级隔爆开关故障诊断的通信距离和通信可靠性，以及提高隔爆开关安装位置的自由。

Description

一种用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信装置及方法
技术领域
本发明涉及隔爆开关的故障诊断，具体涉及一种用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信装置及方法。
背景技术
煤矿隔爆型开关，又称隔爆型真空电磁启动器。它在煤矿配电系统正常运行中起至关重要的作用，它的安全性和可靠性更加成为人们关注的焦点。随着局域网技术、数字与模拟电路技术的发展，基于无线技术的应用越来越广泛，无线通信功能的实现越来越方便。将无线通信技术应用到隔爆开关监控保护装置中，可以极大提高装置运行的灵活性，同时也减少通信电缆的布设成本。
隔爆型开关在井下运行过程中随时可能出现故障，主级监控站对它的监控就显得至关重要，因煤矿井下环境特殊、煤矿落后的通信技术以及隔爆型开关自身的原因，致使井下与地面的信息不对称，容易引发事故。
发明内容
为解决上述问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信装置及方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信装置，包括主级监控站、多级通信模块、通信天线和接线口，主级监控站与多级通信模块连接，通信天线与多级通信模块连接，接线口与本级隔爆开关或外部电源连接，每级通信模块包含多个Zigbee通信模块，每个Zigbee通信模块可接收对应的下一级Zigbee通信模块发送来的隔爆开关故障诊断信息，并将此信息发送至对应的上一级通信模块，也可将本级的隔爆开关故障诊断信息发送至对应的上一级通信模块；主级监控站也包含一个Zigbee通信模块，每个Zigbee通信模块初始处于接收信号状态。
所述通信装置是一个防爆的长方体，其中的通信天线设于通信装置外壳外，用于增强信号的发送与接收。
所述接线口为带锁的接线口，用于隔离通信装置外部与内部空气的流动。
所述Zigbee通信模块为基于CC2530芯片的DRF1605H模块。
当本级有隔爆开关时，所述通信装置安装在隔爆开关机箱之外，通过隔爆开关提供电压和信号；当本级没有隔爆开关时，装置可以独立安装，安装位置相对自由。
当本级有隔爆开关时，所述Zigbee通信模块与隔爆开关中智能诊断器的串口连接，将本级故障诊断信息通过隔爆开关中智能诊断器的串口发送给对应的Zigbee通信模块。
所述通信装置需要外部提供的直流电压为3.3V。
一种用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信方法，采用分级通信，若本级没有隔爆开关，Zigbee通信模块只接收对应的下一级Zigbee通信模块发送来的信息，并把此信息发送给上一级对应的Zigbee通信模块；若本级有隔爆开关，则先将本级故障诊断信息通过隔爆开关中智能诊断器的串口发送给对应的Zigbee通信模块，对应的Zigbee通信模块把此信息发送给上一级对应的Zigbee通信模块，最终发送到主级监控站，完成了主级监控站对隔爆开关故障诊断的监测。
本发明的有益效益为：本发明通过安装的多个分级的Zigbee通信模块可提高主级监控站与下级隔爆开关故障诊断中Zigbee通信距离和通信可靠性，以及提高隔爆开关安装位置的自由性。
附图说明
图1是本发明一种用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信装置的结构示意图;
图2是本发明一种用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信装置的安装示意图（当本级有隔爆开关时）；
图3为本发明一种用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信方法分级通信的流程图。
图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、第1级通信，2、第2级通信，N、第N级通信，4、Zigbee通信装置，5、隔爆开关，6、通信天线，7、接线口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1至图3所示，一种用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信装置4，所述通信装置为防爆的长方体，包括主级监控站、多级通信模块、通信天线6和接线口7，主级监控站与多级通信模块连接，通信天线6与多级通信模块连接，接线口7与本级隔爆开关或外部电源连接，每级通信模块包含多个Zigbee通信模块，每个Zigbee通信模块可接收对应的下一级Zigbee通信模块发送来的隔爆开关故障诊断信息，并将此信息发送至对应的上一级通信模块，也可将本级的隔爆开关故障诊断信息发送至对应的上一级通信模块；主级监控站也包含一个Zigbee通信模块，每个Zigbee通信模块初始处于接收信号状态，所述Zigbee通信模块为基于CC2530芯片的DRF1605H模块。
其中的通信天线6设于通信装置4外壳外，用于增强信号的发送与接收，同时通信装置4外壳开设的接线口7为带锁的接线口，用于隔离通信装置外部与内部空气的流动。
当本级有隔爆开关5时，长方体Zigbee通信装置4如图2所示，此装置4安装在隔爆开关5机箱上，通过隔爆开关5提供3.3V电压和信号给装置4，信号线和电压线通过接线口7进入隔爆的长方体装置4。当本级没有隔爆开关时，装置只需外部提供3.3V电压，装置4可以独立安装，安装位置相对自由。
一种用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信方法，如图3所示，采用分级通信，若本级没有隔爆开关，Zigbee通信模块只接收对应的下一级Zigbee通信模块发送来的信息，并把此信息发送给上一级对应的Zigbee通信模块；若本级有隔爆开关，先将本级故障诊断信息通过隔爆开关中智能诊断器的串口发送给对应的Zigbee通信模块，对应的Zigbee通信模块把此信息发送给上一级对应的Zigbee通信模块，最终发送到主级监控站，完成了主级监控站对隔爆开关故障诊断的监测。例如当隔爆开关发生故障时，将本级故障诊断信息通过隔爆开关中智能诊断器的串口发送给对应的Zigbee通信模块N1，对应的Zigbee通信模块N1把此信息发送给上一级对应的Zigbee通信模块211，最终发送到主级监控站，完成了主级监控站对隔爆开关故障诊断的监测，提高主级监控站与下级隔爆开关故障诊断中Zigbee通信距离和通信可靠性，以及提高隔爆开关安装位置的自由。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信装置，其特征在于，包括主级监控站、多级通信模块、通信天线和接线口，主级监控站与多级通信模块连接，通信天线与多级通信模块连接，接线口与本级隔爆开关或外部电源连接，用于为装置提供信号和电压，每级通信模块包含多个Zigbee通信模块，每个Zigbee通信模块可接收对应的下一级Zigbee通信模块发送来的隔爆开关故障诊断信息，并将此信息发送至对应的上一级通信模块，也可将本级的隔爆开关故障诊断信息发送至对应的上一级通信模块；主级监控站也包含一个Zigbee通信模块，每个Zigbee通信模块初始处于接收信号状态。
2.根据权利要求1所述的用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信装置，其特征在于，所述通信装置是一个防爆的长方体，其中的通信天线设于通信装置外壳上，用于增强信号的发送与接收。
3.根据权利要求1所述的用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信装置，其特征在于，所述接线口为带锁的接线口，用于隔离通信装置外部与内部空气的流动。
4.根据权利要求1所述的用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信装置，其特征在于，所述Zigbee通信模块为基于CC2530芯片的DRF1605H模块。
5.根据权利要求1所述的用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信装置，其特征在于，当本级有隔爆开关时，所述通信装置安装在隔爆开关机箱上，通过隔爆开关提供电压和信号；当本级没有隔爆开关时，装置可以独立安装，安装位置相对自由。
6.根据权利要求1或4所述的用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信装置，其特征在于，当本级有隔爆开关时，所述Zigbee通信模块与隔爆开关中智能诊断器的串口连接，将本级故障诊断信息通过隔爆开关中智能诊断器的串口发送给对应的Zigbee通信模块。
7.根据权利要求1所述的用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信装置，其特征在于，所述通信装置需要外部提供的直流电压为3.3V。
8.一种用于井下隔爆开关远距离故障诊断的通信方法，其特征在于，采用分级通信，若本级没有隔爆开关，Zigbee通信模块只接收对应的下一级Zigbee通信模块发送来的信息，并把此信息发送给上一级对应的Zigbee通信模块；若本级有隔爆开关，则先将本级故障诊断信息通过隔爆开关中智能诊断器的串口发送给对应的Zigbee通信模块，对应的Zigbee通信模块把此信息发送给上一级对应的Zigbee通信模块，最终发送到主级监控站，完成了主级监控站对隔爆开关故障诊断的监测。
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