[实用新型]一种自我故障判别先导回路系统

说明书

技术领域

    本实用新型涉及本质安全型电气设备的启停技术，特别是涉及一种具有自我故障判别能力的先导回路。 

背景技术

在煤矿井下的复杂环境中，从组合开关或其他电气设备引到主控室的先导回路需要考虑其安全因素。电气设备应当能将因事故造成的先导回路短路、断路故障与正常闭合开关和切断开关操作相区分，并能够分析识别故障种类，做出相应的处理动作。根据煤矿井下的复杂环境，国家对先导回路的规定是先导回路必须为本质安全型电路，现有的先导回路要么不具备故障诊断功能，要么具备故障诊断功能但却因电路系统庞大，带来的问题是安生性、可靠性的降低和成本的增高。 

实用新型内容

    本实用新型的目的是：解决现有技术中存在的问题，提供一种电路结构简单、可靠性强且具有故障判别功能的先导回路，该先导回路能较好地适应煤矿井下复杂的环境，并能达到煤矿安全相关规定的要求。 

实现本实用新型目的的技术方案是：本实用新型的自我故障判别先导回路系统包括本安先导回路、信号处理单元、逻辑判断控制单元、显示单元、执行单元，其结构特点是：本安先导回路具有第一交流电源输入端、第二交流电源输入端和信号电压输出端；信号处理单元具有信号电压输入端、直流耦合电压输入端以及信号输出端；逻辑判断控制单元具有信号输入端、控制信号输出端和显示信号输出端；显示单元具有显示信号输入端；执行单元具有控制信号输入端和直流电源端；本安先导回路的第一交流电源输入端和第二交流电源输入端使用时与外接的交流电源电连接；信号处理单元的信号电压输入端与本安先导回路的信号电压输出端电连接，信号处理单元的直流耦合电压输入端使用时与外接的直流电源VDD电连接；逻辑判断控制单元的信号输入端与信号处理单元的信号输出端电连接，显示单元的显示信号输入端与逻辑判断控制单元的显示信号输出端电连接；执行单元的控制信号输入端与逻辑判断控制单元的控制信号输出端电连接；执行单元的直流电源端使用时与外接的直流电源VCC电连接。 

进一步的方案是：前述的本安先导回路包括线路L、启动按钮S1、停止按钮S2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4；所述的二极管D1的正极和二极管D2的负极的公共接点即为所述的本安先导回路的第一交流电源输入端；二极管D1的负极与电阻R1的一端电连接，电阻R1的另一端与停止按钮S2的一个接线端电连接；停止按钮S2的另一个接线端、启动按钮S1的一端和所述的执行单元5的开关继电器K的动触头共线；启动按钮S1的另一端与二极管D2的正极、二极管D3的负极、二极管D4的正极以及所述的执行单元的开关继电器K的常开静触头共线；二极管D3的正极与电阻R3的一端电连接；电阻R3的另一端、电阻R2的一端和二极管D4的负极电连接形成公共接点，该公共接点即为所述的本安先导回路的信号电压输出端；电阻R2的另一端即为所述的本安先导回路的第二交流电源输入端； 

前述的信号处理单元包括电阻R4、电阻R5和运算放大器T；电阻R4的一端即为所述的信号处理单元的信号电压输入端；电阻R4的另一端、电阻R5的一端和运算放大器T的反相输入端共线；运算放大器T的正相输入端即为所述的信号处理单元的直流耦合电压输入端；电阻R5的另一端与运算放大器T的输出端电连接形成公共接点，该公共接点即为所述的信号处理单元的信号电压输出端； 

前述的逻辑判断控制单元包括单片机上级处理器；单片机具有信号输入端，上级处理器具有信号输出端；上级处理器与单片机电连接，单片机的信号输入端即为所述的逻辑判断控制单元的信号输入端；上级处理器的信号输出端即为所述的逻辑判断控制单元的显示信号输出端；

前述的显示单元包括显示屏，所述的显示屏具有信号输入端，该信号输入端即为所述的显示单元的显示信号输入端；

前述的执行单元包括开关继电器K、电阻R6、电阻R7、三极管VT和二极管D5；电阻R6的一端即为所述的执行单元的控制信号输入端；电阻R6的另一端、电阻R7的一端以及三极管VT的基极共线；第七电阻R7的另一端以及三极管VT的射极接地；三极管VT的集电极、二极管D5的正极和继电器K的线圈的一个接线端共线；二极管D5的负极和继电器K线圈的另一个接线端电连接而形成公共接点，该公共接点即为所述的执行单元的直流电源端；开关继电器K的常开静触头与所述的本安先导回路的启动按钮S1的一端电连接，开关继电器K的动触头与启动按钮S1的另一端电连接。

进一步的方案是：前述的电阻R1和电阻R3的电阻值相等；电阻R4和电阻R5的电阻值相等。