CN201234167Y - 一种煤矿供电自动化分站装置 - Google Patents

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Abstract

一种煤矿供电自动化分站装置，采用防爆结构，主要由嵌入式计算机系统、通信协议转换器、光电转换器和UPS电源，全部安装在一个金属密封的箱体内组成。该装置循环采集现场测控单元的数据，并进行数据的协议转换，通过网关和环网传递给主站；同时接受主站的控制命令，再指挥相应的现场测控单元进行遥调和遥控操作。该装置同时有集中显示和控制功能。该自动化装置可以对煤矿供电进行自动化控制和管理，实现无人值班。能够提高供电的安全性和可靠性，改善供电系统的管理水平，降低维护工作量，减少维护人员和值班人员。

Description

一种煤矿供电自动化分站装置
技术领域
本实用新型涉及供电自动化分站装置，特别是一种煤矿供电自动化分站装置。
背景技术
煤炭作为我国目前的主要能源，它的安全生产直接影响着国民经济的快速发展。在煤矿生产中，供电环节是保证安全最重要的环节，它相当于整个矿井的血脉，其服务对象是采煤、掘进、运输、通风、排水等重要生产环节。一旦供电环节出现问题，就会造成重大事故，甚至整个煤矿报废。为了提高煤矿供电的质量、增强供电的安全性，必须对供电系统本身进行可靠的监测、控制和保护。而目前，我国煤矿供电系统的监控设备基本上采用分散独立的传统继保装置。这些设备结构复杂，维护量大，可靠性不高，监控的参数不全，故障记录不准确。另外，缺乏故障自诊断能力和遥控手段，因此无法对生产设备的供电进行实时监控、调度和集中管理，不利于煤矿供电系统安全稳定运行。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在提供一种煤矿供电自动化分站装置，可以对煤矿供电进行自动化控制和管理，实现无人值班。能够提高供电的安全性和可靠性，改善供电系统的管理水平，降低维护工作量，减少维护人员和值班人员。
本实用新型的目的是这样实现的：采用嵌入式计算机作为核心单元，通过嵌入式计算机的以太网接口与网关输入相连，网关输出接到光电转换电路的输入端，光电转换电路的输出接到光纤环网电路的输入，光纤环网的输出与系统主站连接，嵌入式计算机的COM口与RS232/485光电隔离转换器的输入端相连，RS232/485光电隔离转换器的输出端与RS485现场总线设备相连，嵌入式计算机的电源，由单独的控制开关供电。嵌入式计算机的一个RS485网络接入设备的数量不超过16个，网络通过光电隔离转换器接入分站计算机的COM口。分站装置可以同时连接多个RS485总线网络。所述控制开关的电源由127V电源，顺次经过总开关、三绕组单相变压器、UPS电源后接入控制开关电源输入端，控制开关配接有按钮。装置整体分为多层结构，包括接线腔、上层主腔、下层主腔，接线腔包括接线端子；上层主腔包括嵌入式计算机、光电隔离器、光电转换器、网关；下层主腔放置UPS电源、12V和24V直流电源，整套装置安装在密封的金属壳体内部。分站装置通过网关接入光纤环网，与自动化系统主站进行数据通信，实现对变电所的远程集中显示和控制。
煤矿供电自动化分站装置由防爆柜、嵌入式计算机系统、通讯协议转换器、光电转换器和UPS电源等设备组成，它主要是循环地采集现场测控单元的数据，将其转换成与上级网络匹配的数据格式，再通过网关和环网传递给主站。同时接收主站的控制命令，再指挥相应的现场测控单元进行遥控和遥调操作。
本实用新型与现有技术相比的优点为：装置通过软件进行通信数据的协议转换，可以实现对不同网络的无缝连接和数据的透明传输；装置采用嵌入式计算机作为核心单元，其能耗低、密封好、无机械转动部件，很适合煤矿恶劣的环境，并且编程简单、通用性强；装置采用660(127)/220三绕组单相变压器供电，适合660V和127V两种电压等级的场合，增强了装置供电的通用性。
附图说明
图1是煤矿供电自动化分站装置原理框图；
图2是煤矿供电自动化分站装置布置图。
图中：1：127V电源；2：总开关；3：660(127)/220三绕组单相变压器；4：UPS电源；5：启动按钮；6：计算机控制开关；7：停止按钮；8：嵌入式计算机；9：12V直流电源；10：网关；11：光电转换电路；12：光纤环网；13：RS232/485光电隔离转换器；14：RS485现场总线设备；15：无线鼠标信号发生器；16：计算机复位按钮；17：24V直流电源；18：LCD显示屏；19：接线腔；20：上层主腔；21：主腔隔板；22：下层主腔；23：玻璃窗口；24：柜门；25：接线端子装置的电源输入线、信号输入输出线通过接线端子25进行连接。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的一个实例作进一步说明：
图1所示，本实用新型采用嵌入式计算机8作为核心单元，通过嵌入式计算机8的以太网接口与网关10输入相连，网关输出接到光电转换电路11的输入端，光电转换电路11的输出接到光纤环网电路12的输入，光纤环网的输出与系统主站连接，嵌入式计算机8的COM口与RS232/485光电隔离转换器13的输入端相连，RS232/485光电隔离转换器13的输出端与RS485现场总线设备14相连，嵌入式计算机的电源，由单独的控制开关6供电。嵌入式计算机8的RS485网络接口接入设备的数量不超过16个，现场监控设备和分站装置通过RS485总线进行通信，一个RS485网络接入设备的数量不超过16个，网络通过光电隔离转换器接入分站计算机的COM口。分站装置可以同时连接多个RS485总线网络。所述控制开关(6)的电源由127V电源1，顺次经过总开关2、三绕组单相变压器3、UPS电源4后接入控制开关6电源输入端，控制开关6配接有按钮。装置整体分为多层结构，包括接线腔1、上层主腔2、下层主腔3，接线腔1包括接线端子；上层主腔2包括嵌入式计算机、光电隔离器、光电转换器、网关；下层主腔3放置UPS电源、12V和24V直流电源，整套装置安装在密封的金属壳体内部。分站装置通过网关接入光纤环网，与自动化系统主站进行数据通信，实现对变电所的远程集中显示和控制。
如图2所示，分站由接线腔、上层主腔、下层主腔组成。信号的输入输出线和电源线采用密封防爆技术通过接线腔的接线端子25连接。上层主腔放置嵌入式计算机8，网关10与计算机8的以太网口相连接，光电转换器11与网关10相连，再通过光纤环网12连接到主网络。现场总线设备14与光电隔离转换器13的RS485接口连接，光电隔离转换器13连接到计算机8的COM口。LCD显示屏18通过VGA接口连接到计算机8，固定于上层柜门内侧玻璃窗内。本装置采用无线鼠标设置系统参数和进行系统维护。无线鼠标信号发生器15和计算机复位按钮16固定于柜门外，方便无线信号传输和对计算机的操作。下层主腔放置设备的电源部分，这样放置一方面有利于电源的散热，另一方面低压监控系统不会发生与高压电直接接触的危险，保证了低压监控设备和调试人员的安全。设备采用660(127)/220三绕组单相变压器3供电，可适用于660V和127V两种电压等级的场合，增强了装置供电的通用性。电网电压通过总开关直接与变压器3相连接。装置采用UPS电源4辅助供电，与变压器相连接，提高了装置供电的可靠性。24v直流电源17与计算机电源接口连接，为LCD显示屏18供电。12v直流电源9为网关10供电，连接在UPS电源4上。

Claims (3)

1、一种煤矿供电自动化分站装置，其特征在于：采用嵌入式计算机(8)作为核心单元，通过嵌入式计算机(8)的以太网接口与网关(10)输入相连，网关输出接到光电转换电路(11)的输入端，光电转换电路(11)的输出接到光纤环网电路(12)的输入，光纤环网的输出与系统主站连接，嵌入式计算机(8)的COM口与RS232/485光电隔离转换器(13)的输入端相连，RS232/485光电隔离转换器(13)的输出端与RS485现场总线设备(14)相连，嵌入式计算机的电源，由单独的控制开关(6)供电。
2、根据权利要求1所述的煤矿供电自动化分站装置，其特征在于：嵌入式计算机(8)的RS485网络接口接入设备的数量不超过16个，所述控制开关(6)的电源由127V电源(1)，顺次经过总开关(2)、三绕组单相变压器(3)、UPS电源(4)后接入控制开关(6)电源输入端，控制开关(6)配接有按钮。
3、根据权利要求1所述的煤矿供电自动化分站装置，其特征在于：装置整体分为多层结构，包括接线腔(1)、上层主腔(2)、下层主腔(3)，接线腔(1)包括接线端子；上层主腔(2)包括嵌入式计算机、光电隔离器、光电转换器、网关；下层主腔(3)放置UPS电源、12V和24V直流电源，整套装置安装在密封的金属壳体内部。
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