CN204835494U - 基于dsp的矿用电机智能监测保护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于DSP的矿用电机智能监测保护系统，该系统使用编码器和电涡流传感器采集电机转速和主轴振动数据，经缓冲器将接收的数据送入DSP，数据处理后由Zigbee无线传输模块传输至控制电路模块；S3C2440芯片将数据分析处理后，发现有异常情况时及时关闭矿用电机电源，并且控制报警电路模块进行报警，该系统采用计算机对数据实时监控和传输减少了故障的发生，解决现有矿用电机保护技术可靠性和安全性上的难题。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿用电机智能监测保护领域，具体为一种基于DSP的矿用电机智能监测保护系统。
背景技术
自从改革开放以来，随着绝缘技术的不断发展，在电机的设计要求上也越来越苛刻，既要求增加出力，又要求减小体积，这就使新型电机的热容量越来越小，过负荷能力越来越弱。在煤矿生产过程中，往往要求矿用电机频繁的起动、制动、正反转以及变负荷等多种运行方式，大大降低了矿用电机的可靠性。矿用电机常年的工作环境又极为恶劣，如潮湿、高温、多尘、腐蚀等，这些因素造成了矿用电机相比其他电机更容易损坏，过载、短路、缺相、堵转等故障出现频率非常高。随着技术的进步，人们对于造价昂贵的矿用电机保护系统的研究变得愈发重视。
传统的矿用电机保护装置以热继电器为主，但热继电器灵敏度低、误差大、稳定性差，保护不可靠，严重影响了煤矿安全和生产。针对现有矿用电机保护系统的不足，最大程度上避免矿用电机在工作时出现故障甚至烧毁等重大安全事故，本实用新型公开了一种更加安全、可靠、有效的基于DSP的矿用电机智能监测保护系统，该系统能实时的对矿用电机进行保护，其简单的设计易于被操作人员使用，当矿用电机出现安全隐患时，该系统能够及时关闭矿用电机并报警，以警示工作人员采取适当的行动，最大程度上避免矿用电机出现损坏，从而达到减小企业损失的目的。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种基于DSP的矿用电机智能监测保护系统，用于解决现有矿用电机保护技术可靠性和安全性上的难题。
为了达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：基于DSP的矿用电机智能监测保护系统，其特征在于包括：数据采集模块、Zigbee无线传输模块、控制电路模块和报警电路模块；数据采集模块包括编码器、电涡流传感器、缓冲器及TMS320F28335，用编码器和电涡流传感器来采集物理信号转化为电信号，与缓冲器连接进行电平转换，缓冲器与DSP连接后进行数据处理；Zigbee无线传输模块由TI芯片CC2530和射频前端芯片CC2591、电源模块和外围电路组成，其中电源连接DSP进行供电，外围电路连接DSP控制处理数据，DSP通过Zigbee无线传输模块将数据传输到控制电路；控制电路模块由芯片S3C2440及外围电路组成，主要是连接Zigbee无线处理分析传输来的数据；报警电路模块为专门的语音电路，核心芯片为WT588D，当有异常情况时启动继电器关闭矿用电机电源并控制报警电路模块进行报警，使喇叭发出预先设置的尖锐报警声。
所述的基于DSP的矿用电机智能监测保护系统，其特征在于：数据采集模块包括编码器、电涡流传感器、缓冲器及TMS320F28335，编码器和电涡流传感器配合使用，将检测到的物理信号转化为电信号经缓冲器进行电平转换后输入DSP进行数据处理。
所述的基于DSP的矿用电机智能监测保护系统，其特征在于：所述控制电路模块核心芯片选择三星公司的S3C2440。
所述的基于DSP的矿用电机智能监测保护系统，其特征在于：所述Zigbee无线传输模块核心芯片选择TI公司的CC2530芯片和射频前端芯片CC2591。
所述的基于DSP的矿用电机智能监测保护系统，其特征在于：所述报警电路的核心芯片为广州唯创公司WT588D语音芯片，用于控制录音和放音，用户可以录入符合自己要求的报警声音。
本实用新型采用高性能的编码器和电涡流传感器对矿用电机转速和电机主轴振动情况进行数据采集，通过TI公司的TMS320F28335DSP对数据进行处理，处理后的数据则通过Zigbee无线传输模块输入控制电路模块，控制电路模块根据电机转速和振动幅度进行判定，发现矿用电机有异常情况则启动继电器关闭矿用电机，同时控制报警电路模块进行报警，以提醒工作人员采取相应的措施，最大程度上避免和减少煤矿企业的损失。
本实用新型的优点是：本实用新型具有电路简单、数据传输可靠、预测精度很高、安全稳定、易于操作、维护便利等诸多优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型的原理框图。
具体实施方式
结构框图如图1所示，基于DSP的矿用电机智能监测保护系统，包括数据采集模块、Zigbee无线传输模块、控制电路模块和报警电路模块，其特征在于：数据采集模块包括编码器、电涡流传感器、缓冲器、TI芯片TMS320F28335及相关外围电路，当矿用电机工作时，其转速和主轴振动情况将被编码器和电涡流传感器采集并转化为电信号，经缓冲器输入DSP进行数据处理；Zigbee无线传输模块主要负责将处理后的数据无线传输到控制电路模块；控制电路模块接收数据后进行分析和处理，发现有异常情况时启动继电器关闭矿用电机电源并控制报警电路模块进行报警；报警电路模块为专门的语音电路，当控制信号进入时则会触发语音电路，使喇叭发出预先设置的尖锐报警声。
原理图如图2所示，编码器和电涡流传感器将采集到的电机转速和主轴振动数据送入缓冲器，缓冲器接收后将数据进行电平转换后送入DSP，经DSP模块进行数据处理后由Zigbee无线传输模块无线传输至S3C2440。S3C2440芯片将数据分析处理后，发现有异常情况时及时关闭矿用电机电源，同时控制报警电路模块进行报警。
Claims (5)
1.一种基于DSP的矿用电机智能监测保护系统，其特征在于包括：数据采集模块、Zigbee无线传输模块、控制电路模块和报警电路模块；数据采集模块包括编码器、电涡流传感器、缓冲器及TMS320F28335，用编码器和电涡流传感器来采集物理信号转化为电信号，与缓冲器连接进行电平转换，缓冲器与DSP连接后进行数据处理；Zigbee无线传输模块由TI芯片CC2530和射频前端芯片CC2591、电源模块和外围电路组成，其中电源连接DSP进行供电，外围电路连接DSP控制处理数据，DSP通过Zigbee无线传输模块将数据传输到控制电路；控制电路模块由芯片S3C2440及外围电路组成，主要是连接Zigbee无线处理分析传输来的数据；报警电路模块为专门的语音电路，核心芯片为WT588D，当有异常情况时启动继电器关闭矿用电机电源并控制报警电路模块进行报警，使喇叭发出预先设置的尖锐报警声。
2.根据权利要求1所述的基于DSP的矿用电机智能监测保护系统，其特征在于：数据采集模块包括编码器、电涡流传感器、缓冲器及TMS320F28335，编码器和电涡流传感器配合使用，将检测到的物理信号转化为电信号经缓冲器进行电平转换后输入DSP进行数据处理。
3.根据权利要求1所述的基于DSP的矿用电机智能监测保护系统，其特征在于：所述控制电路模块核心芯片选择三星公司的S3C2440。
4.根据权利要求1所述的基于DSP的矿用电机智能监测保护系统，其特征在于：所述Zigbee无线传输模块核心芯片选择TI公司的CC2530芯片和射频前端芯片CC2591。
5.根据权利要求1所述的基于DSP的矿用电机智能监测保护系统其特征在于：所述报警电路的核心芯片为广州唯创公司WT588D语音芯片，用于控制录音和放音，用户可以录入符合自己要求的报警声音。
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