本實用新型涉及一種礦用防越級跳閘保護裝置，屬于礦用供電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)的工礦企業(yè)所采用的防越級跳閘保護裝置一般只提供電壓檢測、電流檢測功能，但是在安裝該裝置的開關(guān)柜中，還有許多信息需要采集、監(jiān)測并進(jìn)行處理。因此，現(xiàn)有礦用防越級跳閘保護裝置主要技術(shù)缺陷有：（1）不具備開關(guān)柜內(nèi)電弧光檢測功能；（2）不具備開關(guān)柜觸點溫度監(jiān)測功能；（3）不具備開關(guān)柜內(nèi)環(huán)境溫濕度監(jiān)測和溫濕度控制功能。為了實現(xiàn)多種信息采集和檢測功能，需要在開關(guān)柜中安裝相應(yīng)的多種設(shè)備，這就導(dǎo)致了開關(guān)柜內(nèi)接線復(fù)雜、施工困難以及資源浪費等一系列問題。鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，因此，迫切地需要對現(xiàn)有的防越級跳閘保護裝置進(jìn)行改進(jìn)和升級。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有防越級跳閘保護裝置中存在的不足之處，本實用新型提供一種礦用防越級跳閘保護裝置，該裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，操作方便，不僅具有防越級跳閘保護功能，而且同時集成了電弧光保護功能、開關(guān)柜觸點溫度無線檢測功能、開關(guān)柜環(huán)境溫濕度監(jiān)測及溫濕度控制功能。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為，一種礦用防越級跳閘保護裝置，包括弧光檢測模塊、無線通信模塊、溫濕度傳感器、FPGA、電壓檢測模塊、電流檢測模塊、開出模塊、人機接口和CPU?；」鈾z測模塊將探測到的弧光信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，經(jīng)FPGA預(yù)處理，通過FPGA送往CPU處理，CPU檢測FPGA輸入的數(shù)字信號，在檢測到有弧光產(chǎn)生時，驅(qū)動開出模塊動作；無線通訊模塊接收溫度傳感器采集的開關(guān)柜觸點溫度信息，通過FPGA送往CPU處理，CPU收到溫度信息后，可在人機接口上的顯示器上顯示溫度信息或顯示告警信息；溫濕度傳感器采集開關(guān)柜內(nèi)的環(huán)境溫濕度信息，通過FPGA送往CPU處理，CPU檢測由FPGA輸入的環(huán)境溫濕度信息，當(dāng)檢測到環(huán)境溫度或環(huán)境濕度越限時，驅(qū)動開出模塊動作以啟動加熱器或排風(fēng)系統(tǒng)，實現(xiàn)開關(guān)柜環(huán)境溫濕度控制。

所述的弧光檢測模塊、無線通信模塊和溫濕度傳感器設(shè)在具有智能零時限電流保護、短路保護、動態(tài)過流保護、反時限過載保護、過壓保護、欠壓保護、相不平衡保護、選擇性漏電保護和電纜絕緣監(jiān)視保護功能的礦用防越級跳閘保護裝置上，使得礦用防越級跳閘保護裝置同時具有弧光檢測功能、開關(guān)柜觸點溫度無線檢測功能和環(huán)境溫濕度監(jiān)測功能及溫濕度控制功能。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)， 采用雙核CPU作為礦用防越級跳閘保護裝置的中央處理器，該雙核CPU由一個ARM核和一個DSP核構(gòu)成，其中DSP核作為核心運算和邏輯判斷的CPU， ARM核作為提供管理功能的CPU，并且DSP核上設(shè)有GPS接口，通過通信光纖接收GPS時間服務(wù)器下發(fā)的同步采樣信號，ARM核通過以太網(wǎng)接口連接至以太網(wǎng)。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的無線通信模塊采用ZigBee無線通信技術(shù)，為開關(guān)柜觸點溫度的無線檢測構(gòu)建了低功耗、低復(fù)雜度、低數(shù)據(jù)速率且低成本的無線通信網(wǎng)絡(luò)。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述溫濕度傳感器選用電路簡單且成本低的一線制數(shù)字溫濕度傳感器，它可將溫濕度信號直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送給CPU。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的優(yōu)點在于，1）整體結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，原理簡單，通過弧光檢測模塊提供數(shù)字信號給DSP核，啟動電弧光保護功能；通過無線通信模塊采用無線信號傳輸并采集開關(guān)柜觸點溫度信息，方便施工；通過一線制數(shù)字溫濕度傳感器采集開關(guān)柜內(nèi)的環(huán)境溫濕度信息，并提供開關(guān)柜內(nèi)溫濕度控制功能。2）該裝置同時集成了防越級跳閘保護功能、電弧光保護功能、開關(guān)柜觸點溫度無線檢測功能和環(huán)境溫濕度監(jiān)測功能及溫濕度控制功能，結(jié)構(gòu)簡單，不必再安裝多種相關(guān)功能設(shè)備，接線簡單，施工方便。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的礦用防越級跳閘保護裝置結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

為了加深對本實用新型的理解和認(rèn)識，下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述和介紹。

實施例

如圖1所示，一種礦用防越級跳閘保護裝置，包括弧光檢測模塊、ZigBee無線通信模塊、一線制數(shù)字溫濕度傳感器、FPGA、電壓檢測模塊、電流檢測模塊、開入模塊、開出模塊、GPS、以太網(wǎng)、人機接口（顯示器、鍵盤）和雙核CPU。其中FPGA與CPU通過總線相連，弧光檢測模塊、ZigBee無線通信模塊、一線制數(shù)字溫濕度傳感器、人機接口、電壓電流檢測模塊、開入、開出模塊與DSP核通過FPGA接口相連，GPS接口與DSP核相連，以太網(wǎng)接口與ARM核相連。

弧光檢測模塊將探測到的弧光信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，經(jīng)FPGA預(yù)處理，通過FPGA送往CPU處理，CPU檢測FPGA輸入的數(shù)字信號，在檢測到有弧光產(chǎn)生時，驅(qū)動開出模塊動作。

ZigBee無線通訊模塊接收溫度傳感器采集的開關(guān)柜觸點溫度信息，通過FPGA送往CPU處理，CPU收到溫度信息后，可在顯示器上顯示溫度信息或顯示告警信息。

一線制數(shù)字溫濕度傳感器采集開關(guān)柜內(nèi)的環(huán)境溫濕度信息，通過FPGA送往CPU處理，CPU檢測由FPGA輸入的環(huán)境溫濕度信息，當(dāng)檢測到環(huán)境溫度或環(huán)境濕度越限時，驅(qū)動開出模塊以啟動加熱器或排風(fēng)系統(tǒng)，實現(xiàn)開關(guān)柜環(huán)境溫濕度控制。

本實用新型的礦用防越級跳閘保護裝置采用DSP核作為核心計算和邏輯判斷的CPU，F(xiàn)PGA的I/O接口通過光耦隔離采集開入量，通過電磁隔離和A/D轉(zhuǎn)換器或內(nèi)置電磁隔離保護的A/D轉(zhuǎn)換器采集交流量，通過鍵盤輸入定值和參數(shù)，通過開出模塊輸出動作信息，通過顯示器給出報告、定值信息；采用ARM核作為管理功能的CPU，通過以太網(wǎng)與后臺監(jiān)控中心相連。

本實用新型的礦用防越級跳閘保護裝置具有開關(guān)柜觸點溫度信息無線采集、監(jiān)測功能、開關(guān)柜內(nèi)的環(huán)境溫濕度監(jiān)測和溫濕度控制功能、電弧光保護、智能零時限電流保護、短路保護、動態(tài)過流保護、反時限過載保護、過壓保護、欠壓保護、相不平衡保護、選擇性漏電保護和電纜絕緣監(jiān)視保護功能。

需要說明的是上述實施例為最佳實施例，并非用來限定本實用新型的保護范圍，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上所作出的等同變換或替代均落入本實用新型權(quán)利要求所保護的范圍。在權(quán)利要求中，單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元器件。