CN215866941U - 可实时监测矿井供电质量的智能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可实时监测矿井供电质量的智能装置，包括中央处理模块和与所述中央处理模块通过总线连接的采样模块、电能质量计算模块、电能质量监测模块、以太网通讯模块、人机接口模块；所述采样模块连接矿井供电网电压和电流采集模块并传送至所述中央处理模块；所述电能质量计算模块计算与采样模块连接的矿井供电网电压和电流并传输到中央处理模块，所述中央处理模块将信号传输到电能质量监测模块；所述电能质量监测模块将电能质量监测结果传送至人机接口；所述中央处理模块通过以太网通讯模块与上级主站连接。本实用新型的有益效果是解决了对矿井复杂供电系统的电能质量实时监测问题。

Description

可实时监测矿井供电质量的智能装置

技术领域

本实用新型属于电能质量监测技术领域，尤其是涉及一种可实时监测矿井供电质量的智能装置。

背景技术

在煤矿以及非煤矿山产业中，机械化操作正在逐步取代人工操作，对电力的需求越来越大同时对供电质量的要求也越来越高。电能质量的优劣直接影响到矿山的安全生产,对煤矿供电系统电能质量在线监测与评估系统进行深入研究十分必要。同时在国家实施低碳战略的大背景下，矿山企业的电能质量的检测越来越引起关注。电能质量综合评估指标主要包括:电压偏差、谐波、三相不平衡、频率偏差、电压波动与闪变等技术性指标和其他非技术性指标。其中,电压偏差、电压波动、谐波含量和平率异常是煤矿电能质量控制的重点。

矿山电网电能质量问题产生的原因是非线性负载与电网本身存在的非线性特征,使得电能质量问题越来越严重。造成电能质量问题的原因主要有：电力电子器件的应用、煤矿电网自身存在的非线性特性、大负荷切换与冲击性负荷的存在、工作面无软启动的大功率设备重载启动时、电弧炉等冲击性负荷的运行将加剧电网中的谐波含量,引发电压波动、闪变等。

本专利公开的一种技术是实时采集供电侧的电流电压频率等信息，通过嵌入式技术对影响电能质量的指标进行分析计算，全变掌握整个矿井供电系统的电能质量，克服了监测设备单一、参数单一以及精度不高的问题。形成一种满足IEC60870-5-104和Modbus通讯标准的、全数字化、可实时监测矿井供电质量的智能装置。

发明内容

本实用新型要解决的问题是提供一种全数字化的可实时监测矿井供电质量的智能装置，同时满足IEC60870-5-104和Modbus通讯标准。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：可实时监测矿井供电质量的智能装置，包括中央处理模块以及与所述中央处理模块通过总线连接的电能质量数据采样模块、电能质量计算模块、电能质量监测模块、人机接口模块和以太网通讯模块；所述电能质量数据采样模块还连接矿井供电网侧电压采集模块和电流采集模块，并将矿井供电网侧电压采集模块和电流采集模块采集的信息传输至所述中央处理模块；所述电能质量计算模块用于将计算的矿井供电网侧的电流电压参数传输到中央处理模块，所述中央处理模块将电能质量计算模块的计算结果通过电能质量监测模块进行显示；所述中央处理模块通过以太网通讯模块与上级主站连接。

进一步，所述中央处理模块上设有人机接口。装置通过人机接口液晶显示电路，来进行相关的人机交互操作。

进一步，所述中央处理模块与以太网通讯模块之间采用 IEC60870-5-104或者Modbus通讯标准。装置通过以太网通讯模块，来完成通讯报文的上送和接收。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，通过可实时监测矿井供电质量的智能装置，来解决矿上电能质量监测数据完整性、全面性和可靠性的问题。这样就能实施掌握矿井供电网的电能质量数据，满足智慧矿山建设的要求。

附图说明

图1是本实用新型的框图。

图中：

1、中央处理模块；2、电能质量数据采样模块；3、电能质量计算模块；

4、电能质量监测模块；5、人机接口模块；6、以太网通讯模块；

7、供电网电压采集模块；8、供电网电流采集模块；

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种可实时监测矿井供电质量的智能装置，包括中央处理模块1和与所述中央处理模块1通过总线连接的电能质量数据采样模块2、电能质量计算模块3、电能质量监测模块4、人机接口模块5和以太网通讯模块6；所述电能质量数据采样模块2连接矿井供电网电压采集模块7和电流采集模块8并传送至所述中央处理模块1；所述电能质量计算模块3通过计算矿井供电网侧的电流电压中的谐波含量、频率异常、电压异常等参数并传输到中央处理模块1，所述中央处理模块1将电能质量计算模块3的计算结果通过电能质量监测模块4进行显示；所述中央处理模块1通过以太网通讯模块6与上级主站连接。所述中央处理模块1 上设有人机接口5。所述中央处理模块1与以太网通讯模块6之间采用 IEC60870-5-104或者Modbus通讯标准。

本实例的工作过程：矿井供电网电压和电流，通过采样电路2送给中央处理模块1进行电能质量相关参数计算。

中央处理模块1根据计算结果结果，通过电能质量监测模块4实现对矿井供电系统电能质量的检测。

电能质量检测结果通过基于104或Modbus的以太网通讯模块6和人机接口模块5的液晶显示电路完成与上级主站的通讯和人机交互。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (3)

1.可实时监测矿井供电质量的智能装置，其特征在于：包括中央处理模块(1)以及与所述中央处理模块(1)通过总线连接的电能质量数据采样模块(2)、电能质量计算模块(3)、电能质量监测模块(4)、人机接口模块(5)和以太网通讯模块(6)；所述电能质量数据采样模块(2)还连接矿井供电网侧电压采集模块(7)和电流采集模块(8)，并将矿井供电网侧电压采集模块(7)和电流采集模块(8)采集的信息传输至所述中央处理模块(1)；所述电能质量计算模块(3)用于将计算的矿井供电网侧的电流电压参数传输到中央处理模块(1)，所述中央处理模块(1)将电能质量计算模块(3)的计算结果通过电能质量监测模块(4)进行显示；所述中央处理模块(1)通过以太网通讯模块(6)与上级主站连接。

2.根据权利要求1所述的可实时监测矿井供电质量的智能装置，其特征在于：所述中央处理模块(1)上设有人机接口模块(5)。

3.根据权利要求1所述的可实时监测矿井供电质量的智能装置，其特征在于：所述中央处理模块(1)与以太网通讯模块(6)之间采用IEC60870-5-104或Modbus通讯标准。

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