[发明专利]一种嵌入式多功能矿用电气设备保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，具体为一种嵌入式多功能矿用电气设备保护装置。

背景技术

目前，国产煤矿井下电气保护装置主要采用继电器控制和熔断器保护，这两种保护元件因本身的离散性，加之整定、更换和检修不便，可靠性较低，而且监控装置体积大，线路复杂，当被保护系统发生短路、断相、过载及接地等故障时，其保护的结果都将作用于跳闸、切断电源，而不能准确地判断出故障类型，给技术人员带来了诸多不便，而且所使用的保护装置近二十年来在技术上没有大的突破，功能也比较单一，在安全性、可靠性和技术性上存在许多不足，难以适应煤矿生产的需要。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种嵌入式多功能矿用电气设备保护装置，结构灵活，能够实现多方面检测和远程监控，便于进行集中管控，安全可靠，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种嵌入式多功能矿用电气设备保护装置，包括安装保护盒和远程服务器，所述安装保护盒的背面固定焊接有支撑背板，正面顶端镶嵌有接线端子，内部安装有集成电路板，所述集成电路板的上表面焊接有所有的电气元件，核心为嵌入式主控模块，所述嵌入式主控模块的数据交互端连接有人机交互模块，数据采集端连接有数据采集模块，通信端口连接有数据通信模块，所述数据通信模块通过无线信道进行数据传输，连接到远程服务器；所述嵌入式主控模块的命令输出端连接有动作执行模块和报警模块，同时还连接有数据存储模块；所述远程服务器还内置有云数据库。

作为本发明一种优选的技术方案，所述嵌入式主控模块包括嵌入式处理器，所述嵌入式处理器采用S3C2440系列芯片，嵌入式处理器的电源引脚连接有充电锂电池，时钟引脚连接有时钟晶振，且嵌入式处理器内置有通过AHB和APB总线。

作为本发明一种优选的技术方案，所述人机交互模块包括液晶显示器和功能选择按键，所述液晶显示器的数据端还连接有LCD驱动器，所述液晶显示器和功能选择按键镶嵌在安装保护盒的正面。

作为本发明一种优选的技术方案，所述数据采集模块包括互感器信号采集电路，所述互感器信号采集电路的输出端连接有A/D转换器，控制端连接有开关量输入输出控制电路，所述A/D转换器与嵌入式处理器的数据输入端电连接，开关量输入输出控制电路的控制端与嵌入式处理器电平输出端电连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述数据通信模块包括以太网控制器，所述以太网控制器采用Crystal LAN的CS8900A控制芯片，以太网控制器的内部集成有曼彻斯特编解码器和数据链路控制器，所述曼彻斯特编解码器的输入端连接有ISA总线接口，输出端连接有以太网信号收发器。

作为本发明一种优选的技术方案，所述动作执行模块包括升压变换器和多路电子开关，多路电子开关的输出端并联有电磁继电器，所述电磁继电器连接到接线端子的输入端。

作为本发明一种优选的技术方案，所述报警模块包括放大驱动器，所述放大驱动器的输出端并联有警示灯和报警蜂鸣器。

作为本发明一种优选的技术方案，所述数据存储模块包括FLASH存储器和SDRAM存储器，所述FLASH存储器采用K9F1208UOM的NAND Flash，SDRAM存储器采用的HY57V561602BT存储器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该嵌入式多功能矿用电气设备保护装置，通过设置嵌入式主控模块，利用嵌入式处理器控制数据采集模块，实现井下数据实时采集操作；通过设置动作执行模块，结合数据采集功能，形成闭环反馈调节，提高检测精确度同时实现自动保护功能；通过设置报警模块，利用放大驱动器驱动警示灯和报警蜂鸣器井下声光报警，增加安全提醒功能；通过设置数据通信模块，利用以太网控制器控制曼彻斯特编解码器和以太网信号收发器，实现与远程服务器的远程数据传输，实现了远程监控功能，便于进行远程管理和集中管控，节省人力物力；本发明结构灵活，能够实现多方面检测和远程监控，便于进行集中管控，安全可靠。

附图说明

图1为本发明模块结构示意图；

图2为本发明外观结构示意图；

图3为互感器信号采集电路原理图；

图4为数据通信模块电路原理图。