一種煤礦井下直流穩壓電源自動檢測裝置的製作方法

2023-05-24 00:22:32 1

本發明涉及一種檢測裝置，尤其涉及一種煤礦井下直流穩壓電源自動檢測裝置。

背景技術：

　進入2 1 世紀以來,國內煤礦陸續採用先進的井下監控、自動化設備保障煤礦井下安全。井下各系統需要365 天24 小時不間斷工作,並且由於井下特殊的環境及頻繁停電檢修等情況,因此煤礦直流穩壓電源的穩定性和可靠性決定了各系統能否正常運轉。

在目前國內的井下直流穩壓電源的日常生產中,基本採用萬用表等簡單測量設備和手工記錄檢測信息的方式,缺乏高效、便攜的自動化檢測手段,容易造成漏項、檢驗參數不準、檢驗效率低下等情況出現。

技術實現要素：

本發明的目的是針對批量檢驗自動化程度較低的問題，設計了一種煤礦井下直流穩壓電源自動檢測裝置。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：

煤礦井下直流穩壓電源自動檢測裝置由交流調壓單元、信息採集與控制單元、被測產品選擇控制單元、模擬負載及電壓電流採集單元4個部分構成。

所述的交流調壓單元採用三組調壓器,通過繼電器對其AC220 V輸入端進行互鎖通斷控制,實現三組調壓器的切換,互鎖功能由上位機控制軟體實現。

所述的信息採集與控制單元採用煤炭科學技術研究院煤礦安全監測監控系統分站主板3 套,每套主板可實現16路模擬量輸入、8路控制量輸出,同時可實現通過RS485總線與上位機進行通信。本系統共使用模擬量輸入信號26路,控制量輸出信號19路,使用3套煤礦安全監測監控系統分站主板可滿足使用需求及日後擴展需求。

所述的被測產品選擇控制單元的設計目的是為實現10臺被測產品的10路直流輸出輪流與「模擬負載及電壓電流採集顯示單元」接通,進而實現檢測電壓電流數據的顯示和上傳上位機。

所述的模擬負載單元採用「電子負載」模擬短路、斷路、全載等多種負載形式,採用帶模擬量輸出的電壓、電流表顯示信息,並將測量數據以模擬量形式經「信號採集與控制單元」上傳至上位機。

本發明的有益效果是：

煤礦井下直流穩壓電源自動檢測裝置的設計,實現了電壓電流數據的採集顯示和上傳,從而實現了檢驗數據的電子化、自動調壓和自動被測產品切換,提高了裝置的自動化程度。此裝置的設計,從根本上解決了煤礦井下直流穩壓電源缺乏高效、便攜的自動化檢測手段的現狀,同時提高了檢測效率和準確性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是硬體總體設計方案圖。

圖2是交流調壓單元設計方案圖。

圖3是被測產品選擇控制原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，系統設計共分為交流調壓單元、信息採集與控制單元、被測產品選擇控制單元、模擬負載及電壓電流採集單元4個部分。設計完成後,能夠實現10臺被測產品的自動模擬交流電網波動,模擬短路、斷路、全載等多種負載形式,同時電子儀表檢測出的電子測量數據,通過信息採集與控制單元到上位機軟體,為數據分析提供基礎數據。10臺被測產品可實現自動輪流切換檢測。經過充分論證,本設計採用RS485總線和模擬量輸入、控制量輸出的二級分層分布式網絡結構。信息採集與控制系統與上位機通信採用RS485總線方式,信息採集與控制系統與交流調壓單元、被測產品選擇控制單元和模擬負載及電壓電流採集單元通信採用模擬量輸入和控制量輸出的方式。網絡結構均採用星型拓撲結構,系統通信設備之間傳輸介質均為兩芯雙絞線。系統軟體以煤炭科學技術研究煤礦安全監測監控系統軟體為基礎,在此基礎上進行功能完善,實現電壓、電流數據的採集、顯示,報表的輸出功能,同時實現對交流調壓系統的三路互鎖控制及自動調壓信號的控制,實現對10路被測產品的互鎖切換控制。系統軟體同時具有操作員權限功能,能夠實現記錄不同檢驗員的操作記錄,進而滿足ISO9001體系的要求,實現檢驗記錄電子化。

如圖2所示，本單元設計實現交流輸入AC127V、380V、660V在75%~110%範圍內波動,同時實現三組電壓互鎖供電,並將調壓輸出的電壓、電流信號傳送至上位機顯示。本單元採用三組調壓器,通過繼電器對其AC220 V輸入端進行互鎖通斷控制,實現三組調壓器的切換,互鎖功能由上位機控制軟體實現。調壓器選用電子調壓器,每組通過兩個繼電器控制其正反轉實現調壓。調壓結果通過電壓電流表顯示,並通過模擬量4~20mA信號經「信號採集與控制單元」上傳至上位機,供檢測操作者對調壓結果進行確認。

如圖3所示，被測產品選擇控制單元本單元設計目的是為實現10臺被測產品的10路直流輸出輪流與「模擬負載及電壓電流採集顯示單元」接通,進而實現檢測電壓電流數據的顯示和上傳上位機。設計採用「信息採集與控制單元」控制量輸出控制繼電器,繼電器再控制切換模塊,對10臺被測產品的10路直流輸出進行切換。上位機軟體對10組控制量進行互鎖,以保證被測10臺產品單位時間內1臺在檢。