[实用新型]一种矿山装备电力保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿井安全领域，特别涉及一种矿山装备电力保护装置。

背景技术

矿井下，电力供应是所有用电设备的动力源泉，但由于井下的环境恶劣，供电系统频繁出现单相或两相接地、单相断线及两相或三相短路故障等常见故障，电气设备在长时间带故障运行过程中，容易导致电缆因高温漏电，从而引爆空气中瓦斯或者煤尘，严重威胁到煤矿的安全生产和矿井工人的生命。

电力保护装置应用在井下低压电网中，目前我国的电力保护装置采用的是矿用隔爆型真空馈电开关，在保护范围、反应速度和灵敏度之间相互抑制，仍然不能满足煤矿工业对保护性能和可靠性需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、工作稳定可靠、安全性好的矿山装备电力保护装置。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种矿山装备电力保护装置，包括信号采集单元、测量控制单元、信号处理模块、动作执行单元、人机界面模块、上位机和电源模块，电源模块为整个装置提供工作电源，所述信号采集单元采集三相电压、电流、零序电压以及信号频率，信号采集单元的输出端与测量控制单元的输入端相连，测量控制单元的输出端分别与信号处理模块、人机界面模块的输入端相连，信号处理模块的输出端与用于控制井下各矿山设备电源通断的动作执行单元相连，信号处理模块与人机界面模块进行数据通讯，人机界面模块与上位机相连。

上述矿山装备电力保护装置，所述信号采集单元包括电压信号采集模块、电流信号采集模块和开关量采集模块，电压信号采集模块、电流信号采集模块、开关量采集模块的信号输出端与测量控制单元的输入端相连。

上述矿山装备电力保护装置，所述测量控制单元包括A/D转换模块、滤波模块和信号调理模块，所述A/D转换模块的输入端与电压信号采集模块、电流信号采集模块、开关量采集模块的输出端相连，A/D转换模块的输出端经滤波模块与信号调理模块的输入端相连，信号调理模块的输出端分别与信号处理模块、人机界面模块相连。

上述矿山装备电力保护装置，还包括遥控器，遥控器与人机界面模块相连。

上述矿山装备电力保护装置，采用DSP+ARM的双CPU结构，信号处理模块采用DSP处理器，人机界面模块采用ARM处理器，DSP处理器为主处理器，ARM处理器为从处理器。

上述矿山装备电力保护装置，所述DSP处理器的主控芯片采用TMS320F28335，ARM处理器的主控芯片采用STM32F107RC。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的信号采集单元采集矿山设备三相电压、电流、零序电压以及信号频率，并对电力采集信号进行取平均值处理，信号通过测量控制单元的A/D 变换、滤波以及信号调理传递给信号处理模块和人机界面模块，信号处理模块作为主处理器，对数字信号进行判断，从而输出控制信号至动作执行单元，来控制井下各设备的电源通断，同时通过人机界面模块作为从处理器，实现电力保护装置的参数设置、运行参数查看、报表生产、数据上传和实时信号监测功能。

2、本实用新型采用DSP+ARM的双CPU结构，使整个装置的反应更加迅速，操作更加灵活，系统更加稳定。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为图1的信号处理模块电路图。

图3为图1的人机界面模块电路图。

图4为图1中电源模块的电路图。

图5为图1的信号处理模块和人机界面模块中时钟电路的电路图。

图6为图1中信号调理模块的电路图。

图7为图1中遥控器的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一种矿山装备电力保护装置，包括信号采集单元、测量控制单元、信号处理模块、动作执行单元、人机界面模块、上位机、遥控器、按键电路和电源模块，电源模块为整个装置提供工作电源，所述信号采集单元采集三相电压、电流、零序电压以及信号频率，信号采集单元的输出端与测量控制单元的输入端相连，测量控制单元的输出端分别与信号处理模块、人机界面模块的输入端相连，信号处理模块的输出端与用于控制井下各矿山设备电源通断的动作执行单元相连，信号处理模块与人机界面模块进行数据通讯，人机界面模块与遥控器、按键电路、上位机相连。