CN112229439B - 基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统及检验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及矿用隔爆型电缆卷筒检验技术领域，基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统，包括PLC、驱动装置和数据存储模块，其中其中驱动装置加载端与矿用隔爆型电缆卷筒负载端相连接，驱动装置控制端与PLC的信号输出端相连接，数据存储模块的信号输入端与PLC的数据输出端相连接，本检验系统还包括工频耐压测试、绝缘电阻测试、温度测试、速度测试、噪音测试、扭矩测试和电流测试等多个测试模块，提高了矿用隔爆型电缆卷筒温升检验结果的可靠性和产品检验效率，为矿用隔爆型电缆卷筒研发提供测试方法和温升考核新方式，保证了矿用隔爆型电缆卷筒的安全性能。本发明还提出了基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验方法。
Description
技术领域
本发明涉及矿用隔爆型电缆卷筒检验技术领域，特别是基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统及检验方法。
背景技术
伴随电力电子和综合机械化采煤技术的发展，井下电气设备的种类和数量不断增加，大型电力牵引设备在煤矿井下获得广泛应用。拖线式结构电缆供电模式严重限制电力牵引设备的运行速度和运行范围，同时也大大增加了维护人员工作量。矿用隔爆型电缆卷筒是为井下大型电力牵引设备提供动力电源、控制电源或控制信号，在井下安全生产中起着储存电缆的作用。目前，矿用隔爆型电缆卷筒温升考核主要依靠热电偶多点测试方式进行，检验过程依靠人工读取仪器、仪表数据进行，检验系统集成化、自动化水平低。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出的基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统，解决了矿用隔爆型线缆卷筒温升考核方法缺失、检验系统集成化程度低、测试结果精度差及检验周期长等技术难题。本发明还提出了基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
在第一个技术方案中，基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统，用于检验矿用隔爆型电缆卷筒，包括PLC、驱动装置和数据存储模块，其中其中驱动装置加载端与矿用隔爆型电缆卷筒负载端相连接，驱动装置控制端与PLC的信号输出端相连接，数据存储模块的信号输入端与PLC的数据输出端相连接；所述基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统还包括下列测试模块中的一种或其组合：
工频耐压模块，工频耐压模块的测量端与矿用隔爆型电缆卷筒耐压测试端相连接，工频耐压模块的信号输出端与PLC的信号输入端相连接；
绝缘电阻测试模块，绝缘电阻测试模块的测量端与矿用隔爆型电缆卷筒绝缘电阻测试端相连接，绝缘电阻测试模块的信号输出端与PLC的信号输入端相连接；
热电偶组和模拟量扩展模块，热电偶组的测试端分别与测试实验环境、矿用隔爆型电缆卷筒温度测试部位相连接，热电偶组的信号输出端与模拟量扩展模块的信号输入端相连接，模拟量扩展模块的信号输出端与PLC的扩展模块信号输入端相连接；
转矩传感器、速度传感器和无线传输模块，速度传感器测试端与矿用隔爆型电缆卷筒旋转主轴速度测试部位相连接，转矩传感器测试端与矿用隔爆型电缆卷筒旋转主轴扭矩测试部位相连接，转矩传感器和速度传感器均通过无线传输模块与与PLC的信号输入端相连接；
电流传感器和信号处理模块，电流传感器的测试端与矿用隔爆型电缆卷筒主回路电路测试端相连接，电流传感器的测量端与信号处理模块的信号输入端相连接，信号处理模块的信号输出端与PLC的信号输入端相连接；
噪声测试模块，噪声测试模块的测量端按照标准要求置于矿用隔爆型电缆卷筒测试环境，噪声测试模块的信号输出端与PLC的信号输入端相连接。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述无线传输模块包括无线信号发送模块A、无线信号发送模块B和无线信号接收模块，其中速度传感器信号输出端与无线信号发送模块A块的信号输入端相连接，无线信号发送模块A的信号输出端通过无线网络与无线信号接收模块的信号输入端相连接，转矩传感器的测量端与无线信号发送模块B的信号输入端相连接，无线信号发送模块B的信号输出端通过无线网络与无线信号接收模块的信号输入端相连接，无线信号接收模块的信号输出端与PLC的信号输入端相连接。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述无线传输模块由nRF2401、电源VDD、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电阻R1、电阻R2、电感L1、电感L2、接地GND1、接地GND2、接地GND3、接地GND4、接地GND5、接地GND6、接地GND7和晶振Y1组成，其中电源VDD的输出端与电容C1一端、电容C2一端、电容C3一端、nRF2401的VDD信号端子19、端子22、端子17相连接，电容C1另一端与接地端子GND1相连接，电容C2另一端与接地端子GND2相连接，电容C3另一端与接地端子GND3相连接，电阻R1的一端与nRF2401的信号IREF信号端子24相连接，电阻R1的另一端与nRF2401的VSS信号端子18、接地端子GND6相连接，nRF2401的VSS信号端子21、端子23、VSS_PA信号端子16相连接，nRF2401的VDD_PA信号端子13与电容C7一端、C8一端、电感L1一端相连接，电容C7另一端与接地端子GND5连接，电感L1的另一端与电感L2的一端、nRF2401的ANT1信号端子14、电容C9的一端相连接，电容C9的另一端为信号输出端，电感L2的另一端与电容C8的一端、nRF2401的ANT2信号端子15相连接，nRF2401的XCLK1信号端子12与晶振Y1一端、电阻R2一端、电容C6一端相连接，nRF2401的XCLK2信号端子11与晶振Y1另一端、电阻R2另一端、电容C5一端相连接，nRF2401的DVDD信号端子9与电容C4的一端相连接，电容C4另一端、电容C5另一端、电容C6另一端与接地端子GND4相连接，nRF2401的DATA1端子8为信号输入端子。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统还包括控制面板、开关电源、触摸屏和通讯模块，其中控制面板的信号输出端相连接与PLC的信号输入端相连接，开关电源的电压输出端与PLC的电源输入端相连接，通讯模块的一端与PLC的通讯信号接口相连接，通讯模块的另一端与触摸屏的通讯信号接口相连接，开关电源与PLC连接并对基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统供电。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述工频耐压模块由DSP、整流单元、IGBT Q1、驱动信号放大与保护电路A、二极管D1、电容C1、电阻R1、IGBT Q2、驱动信号放大与保护电路B、二极管D2、电容C2、电阻R2、IGBT Q3、驱动信号放大与保护电路C、二极管D3、电容C3、电阻R3、IGBT Q4、驱动信号放大与保护电路D、二极管D4、电容C4、电阻R4、交流接触器、电磁继电器A、电动调压器T1、电磁继电器B、励磁变压器T2、电抗器L1、分压电容C5、开关电源、通讯单元、控制面板、复位单元、编程单元组成，其中整流单元的输出端子一端分别与IGBT Q1的集电极、二极管D1的一端、电阻R1的一端、IGBT Q3的集电极、二极管D3的一端、电阻R3的一端相连接，整流单元的输出端子另一端分别与IGBT Q2的发射极、电容C2的一端、IGBT Q4的发射极、电容C4的一端相连接，整流单元的控制信号输入端与DSP的控制信号输出端相连接，电容C1的一端与二极管D1的另一端、电阻R1的另一端相连接，电容C3的一端与二极管D3的另一端、电阻R3的另一端相连接，电容C1的另一端与IGBT Q1的发射级、IGBT Q1的集电极、二极管D2一端、电阻R2一端、交流接触器的输入端一端相连接，电容C3的另一端与IGBT Q3的发射级、IGBT Q4的集电极、二极管D4一端、电阻R4一端、交流接触器的输入端另一端相连接，电容C2的另一端与二极管D2的另一端、电阻R2的另一端相连接，电容C4的另一端与二极管D4的另一端、电阻R4的另一端相连接，IGBT Q1的控制信号输入端经过驱动信号放大与保护电路A与DSP的PWM信号输出端相连接，IGBT Q2的控制信号输入端经过驱动信号放大与保护电路B与DSP的PWM信号输出端相连接，IGBT Q3的控制信号输入端经过驱动信号放大与保护电路C与DSP的PWM信号输出端相连接，IGBT Q4的控制信号输入端经过驱动信号放大与保护电路D与DSP的PWM信号输出端相连接，交流接触器电压输出端与电动调压器T1的电压输出端相连接，电动调压器T1的电压输出端与励磁变压器T2的电压输入端相连接，励磁变压器T2的电压输出端一端与电感L1的一端相连接，电感L1的另一端与电容C5的一端、矿用隔爆型电缆卷筒的一端相连接，励磁变压器T2的电压输出端另一端与电容C5的另一端、矿用隔爆型电缆卷筒的另一端相连接，开关电源的电压输出端与DSP电源输入端相连接，编程的单元的信号输出端与DSP的编程接口相连接，复位单元的信号输出端与DSP的复位信号输入端相连接，通讯单元的一端与DSP的通讯接口相连接，通讯单元的另一端与PLC的通讯接口相连接，控制面板的信号输出端与DSP的信号输入端相连接。
在第一个技术方案中，作为优选的，所述驱动信号放大与保护电路A、驱动信号放大与保护电路B、驱动信号放大与保护电路C和驱动信号放大与保护电路D相同，所述驱动信号放大与保护电路由信号放大芯片M57962L、电源VCC、二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3、二极管VD4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2组成，其中芯片M57962L的14端子与电源VCC1相连接，芯片M57962L的13端子与DSP的驱动信号相连接，芯片M57962L的1端子与二极管VD1的一端相连接，二极管VD1的另一端与IGBT集电极相连接，芯片M57962L的5端子与电阻R1的一端、电容C1的一端相连接，电阻R1的另一端与二极管VD3的一端、电阻R2的一端、IGBT的基极相连接，芯片M57962L的4端子与电源VCC2、电阻R3的一端相连接，电阻R3的另一端与二极管VD2的一端相连接，二极管VD2的另一端与M57962的8端子相连接，电容C1的另一端与芯片M57962L的6端子、接地端子GND1、电容C2的一端相连接，电容C2的另一端与二极管VD4的一端、电阻R2的另一端、IGBT的发射极相连接，二极管VD3的另一端与二极管VD4的另一端相连接。
在第二个技术方案中，基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验方法，使用第一个技术方案中的基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统，所述测试一组数据，该组数据具有n个数据，且n＞8，通过DSP对数据进行计算，并通过DSP计算剔除试验测量数据中的干扰数据。
在第二个技术方案中，作为优选的，测试n个数据，按照从小到大排序为x1、x2、…、xn，其中x1为最小数据，xn为最大数据，计算所有数据的平均值
式中，n为试验测量数据总数；
计算试验测试数据的标准偏差s：
计算每个数据与
差的绝对值Di：
将计算结果Di与标准偏差s进行比较，如果Di大于s的二倍，则认为是干扰数据，将数据xi剔除，重新测试数据，直至有效数据大于8个。
使用本发明的有益效果是：
本发明提出了基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统及检验方法，提高了矿用隔爆型电缆卷筒温升检验结果的可靠性和产品检验效率，为矿用隔爆型电缆卷筒研发提供测试方法和温升考核新方式，保证了矿用隔爆型电缆卷筒的安全性能。
附图说明
图1为本发明基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统的结构简图。
图2为本发明基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统中无线传输模块电气原理图。
图3为本发明基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统中工频耐压测试模块电气连接示意图。
图4为本发明基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统中驱动信号放大与保护电路原理图。
图5为本发明基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验方法的流程图。
具体实施方式
为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的范围。
实施例1
如图1本实施例提出的基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统，用于检验矿用隔爆型电缆卷筒，包括PLC、驱动装置和数据存储模块，其中其中驱动装置加载端与矿用隔爆型电缆卷筒负载端相连接，驱动装置控制端与PLC的信号输出端相连接，数据存储模块的信号输入端与PLC的数据输出端相连接；基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统还包括下列测试模块中的一种或其组合：工频耐压模块，工频耐压模块的测量端与矿用隔爆型电缆卷筒耐压测试端相连接，工频耐压模块的信号输出端与PLC的信号输入端相连接；绝缘电阻测试模块，绝缘电阻测试模块的测量端与矿用隔爆型电缆卷筒绝缘电阻测试端相连接，绝缘电阻测试模块的信号输出端与PLC的信号输入端相连接；热电偶组和模拟量扩展模块，热电偶组的测试端分别与测试实验环境、矿用隔爆型电缆卷筒温度测试部位相连接，热电偶组的信号输出端与模拟量扩展模块的信号输入端相连接，模拟量扩展模块的信号输出端与PLC的扩展模块信号输入端相连接；转矩传感器、速度传感器和无线传输模块，速度传感器测试端与矿用隔爆型电缆卷筒旋转主轴速度测试部位相连接，转矩传感器测试端与矿用隔爆型电缆卷筒旋转主轴扭矩测试部位相连接，转矩传感器和速度传感器均通过无线传输模块与与PLC的信号输入端相连接；电流传感器和信号处理模块，电流传感器的测试端与矿用隔爆型电缆卷筒主回路电路测试端相连接，电流传感器的测量端与信号处理模块的信号输入端相连接，信号处理模块的信号输出端与PLC的信号输入端相连接；噪声测试模块，噪声测试模块的测量端按照标准要求置于矿用隔爆型电缆卷筒测试环境，噪声测试模块的信号输出端与PLC的信号输入端相连接。
无线传输模块包括无线信号发送模块A、无线信号发送模块B和无线信号接收模块，其中速度传感器信号输出端与无线信号发送模块A块的信号输入端相连接，无线信号发送模块A的信号输出端通过无线网络与无线信号接收模块的信号输入端相连接，转矩传感器的测量端与无线信号发送模块B的信号输入端相连接，无线信号发送模块B的信号输出端通过无线网络与无线信号接收模块的信号输入端相连接，无线信号接收模块的信号输出端与PLC的信号输入端相连接。
如图2所示，上述的无线传输模块由nRF2401、电源VDD、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电阻R1、电阻R2、电感L1、电感L2、接地GND1、接地GND2、接地GND3、接地GND4、接地GND5、接地GND6、接地GND7和晶振Y1组成，其中电源VDD的输出端与电容C1一端、电容C2一端、电容C3一端、nRF2401的VDD信号端子19、端子22、端子17相连接，电容C1另一端与接地端子GND1相连接，电容C2另一端与接地端子GND2相连接，电容C3另一端与接地端子GND3相连接，电阻R1的一端与nRF2401的信号IREF信号端子24相连接，电阻R1的另一端与nRF2401的VSS信号端子18、接地端子GND6相连接，nRF2401的VSS信号端子21、端子23、VSS_PA信号端子16相连接，nRF2401的VDD_PA信号端子13与电容C7一端、C8一端、电感L1一端相连接，电容C7另一端与接地端子GND5连接，电感L1的另一端与电感L2的一端、nRF2401的ANT1信号端子14、电容C9的一端相连接，电容C9的另一端为信号输出端，电感L2的另一端与电容C8的一端、nRF2401的ANT2信号端子15相连接，nRF2401的XCLK1信号端子12与晶振Y1一端、电阻R2一端、电容C6一端相连接，nRF2401的XCLK2信号端子11与晶振Y1另一端、电阻R2另一端、电容C5一端相连接，nRF2401的DVDD信号端子9与电容C4的一端相连接，电容C4另一端、电容C5另一端、电容C6另一端与接地端子GND4相连接，nRF2401的DATA1端子8为信号输入端子。
如图1所示，基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统还包括控制面板、开关电源、触摸屏和通讯模块，其中控制面板的信号输出端相连接与PLC的信号输入端相连接，开关电源的电压输出端与PLC的电源输入端相连接，通讯模块的一端与PLC的通讯信号接口相连接，通讯模块的另一端与触摸屏的通讯信号接口相连接，开关电源与PLC连接并对基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统供电。
如图3所示，工频耐压试验目前采用并联电抗器补偿和串联电抗器谐振技术，但电抗器参数调整比较困难，试验过程很难达到预期理想效果。本方法采用调频激发法，根据回路电感和电容参数，调整电源频率，达到
效果，激发试验回路产生谐振。具体的，工频耐压模块由DSP、整流单元、IGBT Q1、驱动信号放大与保护电路A、二极管D1、电容C1、电阻R1、IGBT Q2、驱动信号放大与保护电路B、二极管D2、电容C2、电阻R2、IGBT Q3、驱动信号放大与保护电路C、二极管D3、电容C3、电阻R3、IGBT Q4、驱动信号放大与保护电路D、二极管D4、电容C4、电阻R4、交流接触器、电磁继电器A、电动调压器T1、电磁继电器B、励磁变压器T2、电抗器L1、分压电容C5、开关电源、通讯单元、控制面板、复位单元、编程单元组成，其中整流单元的输出端子一端分别与IGBT Q1的集电极、二极管D1的一端、电阻R1的一端、IGBTQ3的集电极、二极管D3的一端、电阻R3的一端相连接，整流单元的输出端子另一端分别与IGBT Q2的发射极、电容C2的一端、IGBT Q4的发射极、电容C4的一端相连接，整流单元的控制信号输入端与DSP的控制信号输出端相连接，电容C1的一端与二极管D1的另一端、电阻R1的另一端相连接，电容C3的一端与二极管D3的另一端、电阻R3的另一端相连接，电容C1的另一端与IGBT Q1的发射级、IGBT Q1的集电极、二极管D2一端、电阻R2一端、交流接触器的输入端一端相连接，电容C3的另一端与IGBT Q3的发射级、IGBT Q4的集电极、二极管D4一端、电阻R4一端、交流接触器的输入端另一端相连接，电容C2的另一端与二极管D2的另一端、电阻R2的另一端相连接，电容C4的另一端与二极管D4的另一端、电阻R4的另一端相连接，IGBTQ1的控制信号输入端经过驱动信号放大与保护电路A与DSP的PWM信号输出端相连接，IGBTQ2的控制信号输入端经过驱动信号放大与保护电路B与DSP的PWM信号输出端相连接，IGBTQ3的控制信号输入端经过驱动信号放大与保护电路C与DSP的PWM信号输出端相连接，IGBTQ4的控制信号输入端经过驱动信号放大与保护电路D与DSP的PWM信号输出端相连接，交流接触器电压输出端与电动调压器T1的电压输出端相连接，电动调压器T1的电压输出端与励磁变压器T2的电压输入端相连接，励磁变压器T2的电压输出端一端与电感L1的一端相连接，电感L1的另一端与电容C5的一端、矿用隔爆型电缆卷筒的一端相连接，励磁变压器T2的电压输出端另一端与电容C5的另一端、矿用隔爆型电缆卷筒的另一端相连接，开关电源的电压输出端与DSP电源输入端相连接，编程的单元的信号输出端与DSP的编程接口相连接，复位单元的信号输出端与DSP的复位信号输入端相连接，通讯单元的一端与DSP的通讯接口相连接，通讯单元的另一端与PLC的通讯接口相连接，控制面板的信号输出端与DSP的信号输入端相连接。
如图4所示，驱动信号放大与保护电路A、驱动信号放大与保护电路B、驱动信号放大与保护电路C和驱动信号放大与保护电路D相同，驱动信号放大与保护电路由信号放大芯片M57962L、电源VCC、二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3、二极管VD4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2组成，其中芯片M57962L的14端子与电源VCC1相连接，芯片M57962L的13端子与DSP的驱动信号相连接，芯片M57962L的1端子与二极管VD1的一端相连接，二极管VD1的另一端与IGBT集电极相连接，芯片M57962L的5端子与电阻R1的一端、电容C1的一端相连接，电阻R1的另一端与二极管VD3的一端、电阻R2的一端、IGBT的基极相连接，芯片M57962L的4端子与电源VCC2、电阻R3的一端相连接，电阻R3的另一端与二极管VD2的一端相连接，二极管VD2的另一端与M57962的8端子相连接，电容C1的另一端与芯片M57962L的6端子、接地端子GND1、电容C2的一端相连接，电容C2的另一端与二极管VD4的一端、电阻R2的另一端、IGBT的发射极相连接，二极管VD3的另一端与二极管VD4的另一端相连接。
实施例2
如图5所示，本实施例提出的基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验方法，使用实施例1中的基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统，测试一组数据，该组数据具有n个数据，且n＞8，通过DSP对数据进行计算，并通过DSP计算剔除试验测量数据中的干扰数据。
在第二个技术方案中，测试n个数据，按照从小到大排序为x1、x2、…、xn，其中x1为最小数据，xn为最大数据，计算所有数据的平均值
式中，n为试验测量数据总数；
计算试验测试数据的标准偏差s：
计算每个数据与
差的绝对值Di：
将计算结果Di与标准偏差s进行比较，如果Di大于s的二倍，则认为是干扰数据，将数据xi剔除，重新测试数据，直至有效数据大于8个。
另外，矿用隔爆型电缆卷筒检验系统工作按照检验项目逐项进行测试，绝缘电阻试验、工频耐压试验、转速能力试验、最大转矩试验、电流波动试验、温升试验、噪声试验分别为独立的检验项目，检验系统根据实验项目要求进行连接。
矿用隔爆型电缆卷筒的转速能力满足配套使用设备的速度要求，运转转速按照以下公式计算：
式中，n为卷筒转速，单位为r/min；V为配套使用设备速度，单位为m/s；D为转筒直径，单位为m。
矿用隔爆型电缆卷筒的电流波动试验在最大转速运行时，电流波动按照以下公式计算：
式中，η为电流波动范围，无单位；I为额定电流，单位A；I1为电流最大值，单位A；I2为电流最小值，单位A。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本技术内容的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本专利的保护范围。
Claims (5)
1.基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验方法，用于检验矿用隔爆型电缆卷筒，其特征在于：包括PLC、驱动装置和数据存储模块，其中驱动装置加载端与矿用隔爆型电缆卷筒负载端相连接，驱动装置控制端与PLC的信号输出端相连接，数据存储模块的信号输入端与PLC的数据输出端相连接；基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统还包括下列测试模块：
工频耐压模块，工频耐压模块的测量端与矿用隔爆型电缆卷筒耐压测试端相连接，工频耐压模块的信号输出端与PLC的信号输入端相连接；
绝缘电阻测试模块，绝缘电阻测试模块的测量端与矿用隔爆型电缆卷筒绝缘电阻测试端相连接，绝缘电阻测试模块的信号输出端与PLC的信号输入端相连接；
热电偶组和模拟量扩展模块，热电偶组的测试端分别与测试实验环境、矿用隔爆型电缆卷筒温度测试部位相连接，热电偶组的信号输出端与模拟量扩展模块的信号输入端相连接，模拟量扩展模块的信号输出端与PLC的扩展模块信号输入端相连接；
转矩传感器、速度传感器和无线传输模块，速度传感器测试端与矿用隔爆型电缆卷筒旋转主轴速度测试部位相连接，转矩传感器测试端与矿用隔爆型电缆卷筒旋转主轴扭矩测试部位相连接，转矩传感器和速度传感器均通过无线传输模块与PLC的信号输入端相连接；
电流传感器和信号处理模块，电流传感器的测试端与矿用隔爆型电缆卷筒主回路电路测试端相连接，电流传感器的测量端与信号处理模块的信号输入端相连接，信号处理模块的信号输出端与PLC的信号输入端相连接；
噪声测试模块，噪声测试模块的测量端按照标准要求置于矿用隔爆型电缆卷筒测试环境，噪声测试模块的信号输出端与PLC的信号输入端相连接；
所述工频耐压模块由DSP、整流单元、IGBT Q1、驱动信号放大与保护电路A、二极管D1、电容C1、电阻R1、IGBT Q2、驱动信号放大与保护电路B、二极管D2、电容C2、电阻R2、IGBT Q3、驱动信号放大与保护电路C、二极管D3、电容C3、电阻R3、IGBT Q4、驱动信号放大与保护电路D、二极管D4、电容C4、电阻R4、交流接触器、电磁继电器A、电动调压器T1、电磁继电器B、励磁变压器T2、电抗器L1、分压电容C5、开关电源、通讯单元、控制面板、复位单元、编程单元组成，其中整流单元的输出端子一端分别与IGBT Q1的集电极、二极管D1的一端、电阻R1的一端、IGBT Q3的集电极、二极管D3的一端、电阻R3的一端相连接，整流单元的输出端子另一端分别与IGBT Q2的发射极、电容C2的一端、IGBT Q4的发射极、电容C4的一端相连接，整流单元的控制信号输入端与DSP的控制信号输出端相连接，电容C1的一端与二极管D1的另一端、电阻R1的另一端相连接，电容C3的一端与二极管D3的另一端、电阻R3的另一端相连接，电容C1的另一端与IGBT Q1的发射级、IGBT Q1的集电极、二极管D2一端、电阻R2一端、交流接触器的输入端一端相连接，电容C3的另一端与IGBT Q3的发射级、IGBT Q4的集电极、二极管D4一端、电阻R4一端、交流接触器的输入端另一端相连接，电容C2的另一端与二极管D2的另一端、电阻R2的另一端相连接，电容C4的另一端与二极管D4的另一端、电阻R4的另一端相连接，IGBT Q1的控制信号输入端经过驱动信号放大与保护电路A与DSP的PWM信号输出端相连接，IGBT Q2的控制信号输入端经过驱动信号放大与保护电路B与DSP的PWM信号输出端相连接，IGBT Q3的控制信号输入端经过驱动信号放大与保护电路C与DSP的PWM信号输出端相连接，IGBT Q4的控制信号输入端经过驱动信号放大与保护电路D与DSP的PWM信号输出端相连接，交流接触器电压输出端与电动调压器T1的电压输出端相连接，电动调压器T1的电压输出端与励磁变压器T2的电压输入端相连接，励磁变压器T2的电压输出端一端与电感L1的一端相连接，电感L1的另一端与电容C5的一端、矿用隔爆型电缆卷筒的一端相连接，励磁变压器T2的电压输出端另一端与电容C5的另一端、矿用隔爆型电缆卷筒的另一端相连接，开关电源的电压输出端与DSP电源输入端相连接，编程的单元的信号输出端与DSP的编程接口相连接，复位单元的信号输出端与DSP的复位信号输入端相连接，通讯单元的一端与DSP的通讯接口相连接，通讯单元的另一端与PLC的通讯接口相连接，控制面板的信号输出端与DSP的信号输入端相连接；
测试一组数据，该组数据具有n个数据，且n＞8，通过DSP对数据进行计算，并通过DSP计算剔除试验测量数据中的干扰数据；
测试n个数据，按照从小到大排序为x1、x2、…、xn，其中x1为最小数据，xn为最大数据，计算所有数据的平均值
式中，n为试验测量数据总数；
计算试验测试数据的标准偏差s：
计算每个数据与
差的绝对值Di：
将计算结果Di与标准偏差s进行比较，如果Di大于s的二倍，则认为是干扰数据，将数据xi剔除，重新测试数据，直至有效数据大于8个；
矿用隔爆型电缆卷筒的转速能力满足配套使用设备的速度要求，运转转速按照以下公式计算：
式中，n为卷筒转速，单位为r/min；V为配套使用设备速度，单位为m/s；D为转筒直径，单位为m；
矿用隔爆型电缆卷筒的电流波动试验在最大转速运行时，电流波动按照以下公式计算：
式中，η为电流波动范围，无单位；I为额定电流，单位A；I1为电流最大值，单位A；I2为电流最小值，单位A。
2.根据权利要求1所述的基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验方法，其特征在于：所述无线传输模块包括无线信号发送模块A、无线信号发送模块B和无线信号接收模块，其中速度传感器信号输出端与无线信号发送模块A块的信号输入端相连接，无线信号发送模块A的信号输出端通过无线网络与无线信号接收模块的信号输入端相连接，转矩传感器的测量端与无线信号发送模块B的信号输入端相连接，无线信号发送模块B的信号输出端通过无线网络与无线信号接收模块的信号输入端相连接，无线信号接收模块的信号输出端与PLC的信号输入端相连接。
3.根据权利要求1或2所述的基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验方法，其特征在于：所述无线传输模块由nRF2401、电源VDD、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电阻R1、电阻R2、电感L1、电感L2、接地GND1、接地GND2、接地GND3、接地GND4、接地GND5、接地GND6、接地GND7和晶振Y1组成，其中电源VDD的输出端与电容C1一端、电容C2一端、电容C3一端、nRF2401的VDD信号端子19、端子22、端子17相连接，电容C1另一端与接地端子GND1相连接，电容C2另一端与接地端子GND2相连接，电容C3另一端与接地端子GND3相连接，电阻R1的一端与nRF2401的信号IREF信号端子24相连接，电阻R1的另一端与nRF2401的VSS信号端子18、接地端子GND6相连接，nRF2401的VSS信号端子21、端子23、VSS_PA信号端子16相连接，nRF2401的VDD_PA信号端子13与电容C7一端、C8一端、电感L1一端相连接，电容C7另一端与接地端子GND5连接，电感L1的另一端与电感L2的一端、nRF2401的ANT1信号端子14、电容C9的一端相连接，电容C9的另一端为信号输出端，电感L2的另一端与电容C8的一端、nRF2401的ANT2信号端子15相连接，nRF2401的XCLK1信号端子12与晶振Y1一端、电阻R2一端、电容C6一端相连接，nRF2401的XCLK2信号端子11与晶振Y1另一端、电阻R2另一端、电容C5一端相连接，nRF2401的DVDD信号端子9与电容C4的一端相连接，电容C4另一端、电容C5另一端、电容C6另一端与接地端子GND4相连接，nRF2401的DATA1端子8为信号输入端子。
4.根据权利要求1所述的基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验方法，其特征在于：所述基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统还包括控制面板、开关电源、触摸屏和通讯模块，其中控制面板的信号输出端相连接与PLC的信号输入端相连接，开关电源的电压输出端与PLC的电源输入端相连接，通讯模块的一端与PLC的通讯信号接口相连接，通讯模块的另一端与触摸屏的通讯信号接口相连接，开关电源与PLC连接并对基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验系统供电。
5.根据权利要求1所述的基于电流波动法矿用隔爆型电缆卷筒检验方法，其特征在于：所述驱动信号放大与保护电路A、驱动信号放大与保护电路B、驱动信号放大与保护电路C和驱动信号放大与保护电路D相同，所述驱动信号放大与保护电路由信号放大芯片M57962L、电源VCC、二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3、二极管VD4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2组成，其中芯片M57962L的14端子与电源VCC1相连接，芯片M57962L的13端子与DSP的驱动信号相连接，芯片M57962L的1端子与二极管VD1的一端相连接，二极管VD1的另一端与IGBT集电极相连接，芯片M57962L的5端子与电阻R1的一端、电容C1的一端相连接，电阻R1的另一端与二极管VD3的一端、电阻R2的一端、IGBT的基极相连接，芯片M57962L的4端子与电源VCC2、电阻R3的一端相连接，电阻R3的另一端与二极管VD2的一端相连接，二极管VD2的另一端与M57962的8端子相连接，电容C1的另一端与芯片M57962L的6端子、接地端子GND1、电容C2的一端相连接，电容C2的另一端与二极管VD4的一端、电阻R2的另一端、IGBT的发射极相连接，二极管VD3的另一端与二极管VD4的另一端相连接。
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