CN219779856U - 一种典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及配电系统技术领域，具体涉及一种典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统，用于监测井下供电回路，包括若干温湿传感器、绝缘监测装置、断路器、温湿调节装置、PLC控制器和上位机，若干温湿传感器用于测量井下供电回路内各个负载以及所处环境的温湿度；绝缘监测装置安装于井下供电回路上；断路器安装于井下供电回路上；PLC控制器通过485总线与断路器、绝缘监测装置、温湿传感器以及温湿调节装置电连接，PLC控制器能根据绝缘监测装置和温湿传感器的监测结果控制断路器和温湿调节装置的启停；上位机与PLC控制器通讯连接。本测控系统能够有效地测控整个各个主要负载运行，同时还能检测载荷所处环境的温湿度，保证整个配电系统的安全。

Description

一种典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统

技术领域

本实用新型涉及矿山配电技术领域，具体涉及一种典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统。

背景技术

在金属非金属地下矿山中，一级负荷的配电安全性和可靠性属于技术人员需重点关注的问题。在传统的配电方案中，一般包括变压器、普通断路器、电压表、电流表、电能表和互感器等主要设备，这些设备的检查和操作都必须在井下配电硐室现场实施，管理相当不便。工人下井需要对每个设备进行现场检查十分麻烦，同时配电硐内设备的由于监控检查为周期性工作，为此整体的安全性和可靠性达不到安全规程要求。随着技术的发展，各类仪表和传感器的成熟应用，为解决这种窘状提供了可能。

例如公开号为CN213481408U的专利公开了一种低压柜测控系统，该测控系统通过与智能塑壳断路器、相关传感器关联，节省了柜内的外置电流传感器，节省了柜内温度控制器，节省了柜内的连接线，由于智能塑壳断路器除了提供了电压、电流、电量、谐波、功率、功率因数，还提供了开关本体的状态、事件信息，实现了对智能塑壳断路器进行参数设置，监控柜内温度湿度，开启通风设备等多项功能，达到了对低压柜降本增效的目的，推动实现低压柜数字化集成。但是在该专利中其监测的是断路器的状态，而不是直接监测整个配电测控系统内各个部件的状态，使得传感器的检测精度下降，不容易及时发现设备运行问题。尤其是对于矿山井下配电系统的检测，如果只是简单检测井下供电回路上断路器的温度以及载荷等参数，则容易出现井下供电回路上的载荷出现局部过热或者环境过热等情况，不利于整个井下供电回路的运行安全。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足之一，本实用新型的目的在于提供一种典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统，本测控系统能够有效地测控整个各个主要负载运行，同时还能检测载荷所处环境的温湿度，保证整个配电系统的安全。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统，用于监测井下供电回路，包括若干温湿传感器、绝缘监测装置、断路器、温湿调节装置、PLC控制器和上位机，若干温湿传感器用于测量所述井下供电回路内各个负载以及所处环境的温湿度；绝缘监测装置安装于所述井下供电回路上且用于监测所述井下供电回路的绝缘性；断路器安装于所述井下供电回路上；温湿调节装置用于调节地下矿山井下的温湿度；PLC控制器通过485总线与所述断路器、绝缘监测装置、温湿传感器以及温湿调节装置电连接，所述PLC控制器能根据所述绝缘监测装置和温湿传感器的监测结果控制断路器和温湿调节装置的启停；上位机与所述PLC控制器通讯连接。

进一步的，还包括多功能电表，其安装于所述井下供电回路上，所述多功能电表与PLC控制器电连接。

进一步的，还包括光电感烟火灾探测器和火灾报警控制器，所述光电感烟火灾探测器和火灾报警控制器均分别与所述PLC控制器电连接。

进一步的，所述PLC控制器与所述断路器、绝缘监测装置、温湿传感器以及温湿调节装置之间的通讯协议为modbus或PROFIBUS DP。

进一步的，所述PLC控制器选用的型号为西门子S7-300PLC。

进一步的，所述PLC控制器上连接有485接口模块。

进一步的，所述井下供电回路包括低压配电柜和变压器，所述低压配电柜内设置有母线，所述低压配电柜内连接有负载；所述母线的两端均通过变压器与所述井下供电回路的主线路并联；若干所述温湿传感器分别安装在所述低压配电柜内外以及变压器上，所述断路器和绝缘监测装置均安装在所述母线位于靠近进电的一端上。

进一步的，所述母线位于所述断路器进电的前端亦连接有变压器，所述变压器上亦设置有温湿传感器，所述变压器的输出端连接有照明电路。

进一步的，所述母线上并联连接有变频器和软启动器，所述变频器和软启动器均与所述PLC控制器电连接。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的一种典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统利用温湿传感器测量井下供电回路内各个负载以及所处环境的温湿度；这样有利于对整个井下供电回路进行实时监控，有效地保障其安全运行。同时在井下供电回路上安装绝缘监测装置，可以有效地监测井下供电回路的绝缘性，当整个井下供电回路绝缘性能下降时能够及时反馈给PLC控制器，PLC控制器控制绝缘监测装置切断井下供电回路，同时便于工作人员通过上位机及时了解整个井下供电回路的运行情况。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例的原理框图；

图2是本实用新型实施例中井下供电回路的结构示意图。

附图标号说明：

井下供电回路10、低压配电柜11、变压器12、母线13、变频器14、软启动器15、温湿传感器20、绝缘监测装置30、断路器40、温湿调节装置50、PLC控制器60、485接口模块61、上位机70、多功能电表80、光电感烟火灾探测器90、火灾报警控制器91

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1至图2所示的一种典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统，用于监测井下供电回路10，一级负荷配电测控系统包括若干温湿传感器20、绝缘监测装置30、断路器40、温湿调节装置50、PLC控制器60和上位机70，若干温湿传感器20用于测量所述井下供电回路10内各个负载以及所处环境的温湿度；绝缘监测装置30安装于所述井下供电回路10上且用于监测所述井下供电回路10的绝缘性；断路器40安装于所述井下供电回路10上；温湿调节装置50用于调节地下矿山井下的温湿度；PLC控制器60通过485总线与所述断路器40、绝缘监测装置30、温湿传感器20以及温湿调节装置50电连接，所述PLC控制器60能根据所述绝缘监测装置30和温湿传感器20的监测结果控制断路器40和温湿调节装置50的启停；上位机70与所述PLC控制器60通讯连接。其中，井下供电回路10是通入矿下井中的主线路，其连接地上和地下矿洞中的配电硐室中。需要说明的是，配电硐室中安装有至少一个温湿传感器20，其主要目的是用于监测配电硐室内各个负载接线的情况。

在上述实施例中，断路器40、绝缘监测装置30和温湿传感器20均为常规的电子器件，本申请在此不详述。温湿调节装置50可以采用公开号为CN208336922U的专利所公开的温湿调节装置。

本典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统利用温湿传感器20测量井下供电回路10内各个负载以及所处环境的温湿度；这样有利于对整个井下供电回路10进行实时监控，有效地保障其安全运行。同时在井下供电回路10上安装绝缘监测装置30，可以有效地监测井下供电回路1010的绝缘性，当整个井下供电回路10绝缘性能下降时能够及时反馈给PLC控制器60，PLC控制器60控制绝缘监测装置30切断井下供电回路10，同时便于工作人员通过上位机70及时了解整个井下供电回路10的运行情况。

进一步参加图1和图2，所述井下供电回路10包括低压配电柜11和变压器12，所述低压配电柜11内设置有母线13，所述低压配电柜11内连接有负载；所述母线13的两端均通过变压器12与所述井下供电回路10的主线路并联；若干所述温湿传感器20分别安装在所述低压配电柜11内外以及变压器12上，所述断路器40和绝缘监测装置30均安装在所述母线13位于靠近进电的一端上。其中，低压配电柜11内划分为了多个单独的柜体，每个柜体内连接一个负载，为了提高整个线路的安全，母线13穿过不同的柜体，每个负载均并联在母线13上。其中为了保证整个线路的安全，井下供电回路10采用双回路设计，提高使用的安全性。因此在上述的实施例中，母线13的两端均分别连接有井下供电回路10的一个输出端，在实际工作时是单回路供电，当一条回路出现问题时，另一条井下供电回路10实现替代供电。其中，在本实施例中，断路器40能够有效地保护井下供电回路10，避免井下供电回路10受到负载短路或者起火的牵连。

进一步的，为了避免整条母线13出现故障后，整个井下配电硐室无照明用具，为此在一个实施例中，所述母线13位于所述断路器40进电的前端亦连接有变压器12，所述变压器12上亦设置有温湿传感器20，所述变压器12的输出端连接有照明电路。其中，照明电路为单独一条并联母线13的线路，为此也需要变压器12对井下供电回路10进行降压，保证照明电路的正常运行。由于在本实施例中井下供电回路10采用双回路的设计，为了每条井下供电回路10均连接有照明电路。

在上述的实施例中，为了进一步监控整个电路的运行，所述母线13上并联连接有变频器14和软启动器15，所述变频器14和软启动器15均与所述PLC控制器60电连接。通过这样的设计可以在一定程度上监控每一条负载线路的安全。

同时在上述的实施例改进方案中，由于母线13连通在每一个柜体上，为此为了实时监测每一条负载线路的电流电压等参数，本配电系统还多功能电表80，其安装于所述井下供电回路10上，实际上多功能电表80安装于负载与母线13之间。所述多功能电表80与PLC控制器60电连接，这样的设计可以便于工作人员实时了解每一条负载电路的运行情况。

进一步参见图1，本配电系统还包括光电感烟火灾探测器90和火灾报警控制器91，所述光电感烟火灾探测器90和火灾报警控制器91均分别与所述PLC控制器60电连接。这样的设计可以有效地监控井下的线路是否发生短路或者火花。

进一步的，在一个实施例中，所述PLC控制器60与所述断路器40、绝缘监测装置30、温湿传感器20以及温湿调节装置50之间的通讯协议为modbus或PROFIBUS DP。此外，所述PLC控制器60选用的型号为西门子S7-300PLC，而为了便于连通485总线，所述PLC控制器60上连接有485接口模块61。在本申请中除了上位机70是安装于地上之外，所有的电气部件均是安装在配电硐室内。

在本申请中，整个配电系统中只要环境或者井下供电回路10中的任一个出现异常，工作人员均可以通过上位机70远程立体监控配电懂事的环境温湿度、电压、电流、电能、断路器分合闸状态等要素，并且还可以实现远程分合闸切换双回路供电电源。此外，上位机70与PLC控制器60之间通过光线进行连通。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统，用于监测井下供电回路，其特征在于，包括

若干温湿传感器，用于测量所述井下供电回路内各个负载以及所处环境的温湿度；

绝缘监测装置，安装于所述井下供电回路上且用于监测所述井下供电回路的绝缘性；

断路器，安装于所述井下供电回路上；

温湿调节装置，用于调节地下矿山井下的温湿度；

PLC控制器，通过485总线与所述断路器、绝缘监测装置、温湿传感器以及温湿调节装置电连接，所述PLC控制器能根据所述绝缘监测装置和温湿传感器的监测结果控制断路器和温湿调节装置的启停；

上位机，其与所述PLC控制器通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统，其特征在于：还包括多功能电表，其安装于所述井下供电回路上，所述多功能电表与PLC控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的一种典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统，其特征在于：还包括光电感烟火灾探测器和火灾报警控制器，所述光电感烟火灾探测器和火灾报警控制器均分别与所述PLC控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的一种典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统，其特征在于：所述PLC控制器与所述断路器、绝缘监测装置、温湿传感器以及温湿调节装置之间的通讯协议为modbus或PROFIBUSDP。

5.根据权利要求1所述的一种典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统，其特征在于：所述PLC控制器选用的型号为西门子S7-300PLC。

6.根据权利要求1所述的一种典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统，其特征在于：所述PLC控制器上连接有485接口模块。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统，其特征在于：所述井下供电回路包括低压配电柜和变压器，所述低压配电柜内设置有母线，所述低压配电柜内连接有负载；所述母线的两端均通过变压器与所述井下供电回路的主线路并联；若干所述温湿传感器分别安装在所述低压配电柜内外以及变压器上，所述断路器和绝缘监测装置均安装在所述母线位于靠近进电的一端上。

8.根据权利要求7所述的一种典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统，其特征在于：所述母线位于所述断路器进电的前端亦连接有变压器，所述变压器上亦设置有温湿传感器，所述变压器的输出端连接有照明电路。

9.根据权利要求7所述的一种典型的金属非金属地下矿山一级负荷配电测控系统，其特征在于：所述母线上并联连接有变频器和软启动器，所述变频器和软启动器均与所述PLC控制器电连接。