專利名稱：防爆開(kāi)關(guān)分級(jí)閉鎖保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種閉鎖保護(hù)裝置，更具體地，本實(shí)用新型涉及一種防爆開(kāi)關(guān)分 級(jí)閉鎖保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有煤礦環(huán)境、技術(shù)，以及煤礦工人素質(zhì)的條件下，井下電工誤操作或違章作業(yè) 時(shí)有發(fā)生，國(guó)內(nèi)曾數(shù)次發(fā)生過(guò)工人帶電打開(kāi)礦用防爆開(kāi)關(guān)電源腔產(chǎn)生火花引爆瓦斯的重大 事故。為杜絕此類事故的發(fā)生，如專利號(hào)200420031205. 8,03284896. X和200720010765. 9 所對(duì)應(yīng)的分級(jí)閉鎖專利技術(shù)，通過(guò)漏電保護(hù)電路將本級(jí)開(kāi)關(guān)的信號(hào)傳遞到上一級(jí)開(kāi)關(guān)，造 成上一級(jí)防爆開(kāi)關(guān)的漏電保護(hù)裝置動(dòng)作，跳閘并閉鎖，保證安全。目前的礦用防爆開(kāi)關(guān)防爆開(kāi)關(guān)分級(jí)閉鎖保護(hù)裝置通過(guò)漏電保護(hù)電路將信號(hào)傳遞 到上一級(jí)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)分級(jí)閉鎖，但是在防爆開(kāi)關(guān)的保護(hù)接地達(dá)不到規(guī)定要求或者上級(jí)漏電保 護(hù)裝置未動(dòng)作跳閘的狀態(tài)下，可能會(huì)造成防爆開(kāi)關(guān)的外殼瞬間帶電，如果瞬間外殼電位超 過(guò)一定數(shù)值會(huì)造成人身觸電。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型利用單片機(jī)系統(tǒng)將本級(jí)開(kāi)關(guān)的開(kāi)蓋信號(hào)通過(guò)電力載波模塊以三相動(dòng) 力電網(wǎng)為介質(zhì)傳遞給上級(jí)開(kāi)關(guān)的單片機(jī)系統(tǒng)，信號(hào)經(jīng)過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)處理并通過(guò)外圍電路驅(qū) 動(dòng)繼電器動(dòng)作，造成上一級(jí)防爆開(kāi)關(guān)的漏電保護(hù)裝置動(dòng)作，進(jìn)行分級(jí)閉鎖。本實(shí)用新型的目的是提供一種防爆開(kāi)關(guān)分級(jí)閉鎖保護(hù)裝置，主要包括電源電路、 單片機(jī)系統(tǒng)和電力載波模塊。工人帶電打開(kāi)防爆開(kāi)關(guān)的電源腔蓋板，防爆開(kāi)關(guān)通過(guò)壓縮蓋板、閉鎖桿、行程開(kāi) 關(guān)，形成一個(gè)開(kāi)蓋開(kāi)關(guān)量信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)量采集電路進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)，同時(shí)本級(jí)開(kāi)關(guān) 帶有編碼開(kāi)關(guān)，編碼信息代表了本級(jí)開(kāi)關(guān)的地址，通過(guò)數(shù)據(jù)總線進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系 統(tǒng)將開(kāi)關(guān)量和地址通過(guò)電力載波模塊以三相電網(wǎng)為介質(zhì)發(fā)送給上一級(jí)開(kāi)關(guān)的電力載波模 塊，再通過(guò)該電力載波模塊發(fā)送到上一級(jí)開(kāi)關(guān)的單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)收到的開(kāi)關(guān) 量信號(hào)通過(guò)繼電器輸出跳閘開(kāi)關(guān)量，通過(guò)跳閘線圈實(shí)現(xiàn)跳閘并閉鎖，并通過(guò)液晶屏顯示下 級(jí)開(kāi)關(guān)的分級(jí)閉鎖信息。本實(shí)用新型上級(jí)開(kāi)關(guān)和本級(jí)開(kāi)關(guān)利用電力載波模塊通過(guò)三相電網(wǎng)建立通信，有選 擇性的進(jìn)行分級(jí)閉鎖，而且克服了人為漏電存在的問(wèn)題，進(jìn)而提高了分級(jí)閉鎖技術(shù)的可靠 性。采用高級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)芯片和液晶屏，及時(shí)準(zhǔn)確顯示分級(jí)閉鎖信息，使系統(tǒng)更加智能化。 徹底消除了由于上級(jí)漏電保護(hù)裝置未及時(shí)跳閘和防爆開(kāi)關(guān)保護(hù)接地不可靠造成的人身觸 電。使用單片機(jī)系統(tǒng)和電力載波模塊使防爆開(kāi)關(guān)防爆開(kāi)關(guān)分級(jí)閉鎖保護(hù)裝置的閉鎖更具選 擇性、效率更高。
圖1是本實(shí)用新型防爆開(kāi)關(guān)分級(jí)閉鎖保護(hù)裝置的示意圖；圖2是單片機(jī)系統(tǒng)電源電路的示意圖；圖3是單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)量采集電路的示意圖；圖4是單片機(jī)系統(tǒng)繼電器輸出電路的示意圖；圖5是單片機(jī)系統(tǒng)撥碼開(kāi)關(guān)電路的示意圖；圖6是單片機(jī)系統(tǒng)RS485電路的示意圖；圖7是單片機(jī)系統(tǒng)RS232電路的示意圖；圖8是單片機(jī)系統(tǒng)核心電路的示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的防爆開(kāi)關(guān)分級(jí)閉鎖保護(hù)裝置作詳細(xì)闡述。如圖1所示，本實(shí)用新型的防爆開(kāi)關(guān)分級(jí)閉鎖保護(hù)裝置，主要包括電源電路、單片 機(jī)系統(tǒng)和電力載波模塊。電源電路本實(shí)用新型的電源電路是一個(gè)高隔離的AC/DC穩(wěn)壓開(kāi)關(guān)電源模塊，該模塊能完成 220V交流電壓輸入，輸出MV，12V直流，功率50W，給單片機(jī)系統(tǒng)和電力載波模塊提供工作 電源。單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)以美國(guó)ATMAL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)系統(tǒng) AT89C2051為核心，其電路圖見(jiàn)圖8，外圍電路主要包括電源電路、開(kāi)關(guān)量采集電路、繼電器 輸出電路、撥碼開(kāi)關(guān)電路、RS485電路、RS232電路，電路圖分別見(jiàn)圖2_7。電力載波模塊本實(shí)用新型采用型號(hào)為BWPlOA的電力載波模塊，采用+12V供電，載波波特率 100bps-600bps可調(diào)，采用TTL電平串行接口，可以直接與單片機(jī)系統(tǒng)的RXD、T)(D連接， 串口波特率設(shè)定為1200bps、M00bps、4800bps、9600bps，它提供半雙工通信功能，可以在 220/110V,50/60Hz電力線上實(shí)現(xiàn)局域通信。該模塊可以自由配置電力線上數(shù)據(jù)通訊模式， 有兩種通訊模式固定字節(jié)長(zhǎng)度傳輸及固定幀長(zhǎng)度傳輸，提供了透明的數(shù)據(jù)傳輸通道，數(shù)據(jù) 傳輸與用戶協(xié)議無(wú)關(guān)，模塊采用擴(kuò)頻編碼方式，抗干擾能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，數(shù)據(jù)傳輸可靠。 通訊過(guò)程中，由用戶通訊協(xié)議驗(yàn)證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。在同一臺(tái)變壓器下，多個(gè)BWPlOA模 塊可以連接在同一條電力線上，在主從通信模式下，模塊分別單獨(dú)工作，不會(huì)相互影響。本實(shí)用新型的防爆開(kāi)關(guān)分級(jí)閉鎖保護(hù)裝置的具體工作原理為當(dāng)工人帶電開(kāi)防爆 開(kāi)關(guān)的電源腔蓋板時(shí)，防爆開(kāi)關(guān)通過(guò)壓縮蓋板、閉鎖桿、行程開(kāi)關(guān)，形成一個(gè)開(kāi)蓋開(kāi)關(guān)量信 號(hào)，該信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)量采集電路進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)，同時(shí)本級(jí)開(kāi)關(guān)帶有編碼開(kāi)關(guān)，編碼信息代 表了本級(jí)開(kāi)關(guān)的地址，通過(guò)數(shù)據(jù)總線進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)將開(kāi)關(guān)量和地址通過(guò)電 力載波模塊以三相電網(wǎng)為介質(zhì)發(fā)送給上一級(jí)開(kāi)關(guān)的電力載波模塊，再通過(guò)該電力載波模 塊發(fā)送到上一級(jí)開(kāi)關(guān)的單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)收到的開(kāi)關(guān)量信號(hào)通過(guò)繼電器輸出跳 閘開(kāi)關(guān)量，通過(guò)跳閘線圈實(shí)現(xiàn)跳閘并閉鎖，并通過(guò)液晶屏顯示下級(jí)開(kāi)關(guān)的分級(jí)閉鎖信息。
權(quán)利要求1.一種防爆開(kāi)關(guān)分級(jí)閉鎖保護(hù)裝置，其特征在于包括電源電路、單片機(jī)系統(tǒng)和電力 載波模塊；電源電路給單片機(jī)系統(tǒng)和電力載波模塊提供工作電源；帶電打開(kāi)防爆開(kāi)關(guān)的電 源腔蓋板，防爆開(kāi)關(guān)通過(guò)壓縮蓋板、閉鎖桿、行程開(kāi)關(guān)，形成一個(gè)開(kāi)蓋開(kāi)關(guān)量信號(hào)，該信號(hào)通 過(guò)開(kāi)關(guān)量采集電路進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)，同時(shí)本級(jí)開(kāi)關(guān)帶有編碼開(kāi)關(guān)，編碼信息代表了本級(jí)開(kāi) 關(guān)的地址，通過(guò)數(shù)據(jù)總線進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)將開(kāi)關(guān)量和地址通過(guò)電力載波模塊 以三相電網(wǎng)為介質(zhì)發(fā)送給上一級(jí)開(kāi)關(guān)的電力載波模塊，再通過(guò)該電力載波模塊發(fā)送到上一 級(jí)開(kāi)關(guān)的單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)收到的開(kāi)關(guān)量信號(hào)通過(guò)繼電器輸出跳閘開(kāi)關(guān)量，通 過(guò)跳閘線圈實(shí)現(xiàn)跳閘并閉鎖，并通過(guò)液晶屏顯示下級(jí)開(kāi)關(guān)的分級(jí)閉鎖信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆開(kāi)關(guān)分級(jí)閉鎖保護(hù)裝置，其特征在于所述的電源電路 是高隔離的AC/DC穩(wěn)壓開(kāi)關(guān)電源模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆開(kāi)關(guān)分級(jí)閉鎖保護(hù)裝置，其特征在于所述的單片機(jī)系 統(tǒng)的外圍電路主要包括電源電路、開(kāi)關(guān)量采集電路、繼電器輸出電路、撥碼開(kāi)關(guān)電路、RS485 電路、RS232電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆開(kāi)關(guān)分級(jí)閉鎖保護(hù)裝置，其特征在于所述的電力載波 模塊配置有電力線上數(shù)據(jù)通訊模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防爆開(kāi)關(guān)分級(jí)閉鎖保護(hù)裝置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)通訊 模式為固定字節(jié)長(zhǎng)度傳輸或固定幀長(zhǎng)度傳輸。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種防爆開(kāi)關(guān)分級(jí)閉鎖保護(hù)裝置，主要包括電源電路、單片機(jī)系統(tǒng)和電力載波模塊。本實(shí)用新型上級(jí)開(kāi)關(guān)和本級(jí)開(kāi)關(guān)利用電力載波模塊通過(guò)三相電網(wǎng)建立通信，有選擇性的進(jìn)行分級(jí)閉鎖，而且克服了人為漏電存在的問(wèn)題，進(jìn)而提高了分級(jí)閉鎖技術(shù)的可靠性。采用高級(jí)單片機(jī)系統(tǒng)芯片和液晶屏，及時(shí)準(zhǔn)確顯示分級(jí)閉鎖信息，使系統(tǒng)更加智能化。徹底消除了由于上級(jí)漏電保護(hù)裝置未及時(shí)跳閘和防爆開(kāi)關(guān)保護(hù)接地不可靠造成的人身觸電。使用單片機(jī)系統(tǒng)和電力載波模塊使防爆開(kāi)關(guān)防爆開(kāi)關(guān)分級(jí)閉鎖保護(hù)裝置的閉鎖更具選擇性、效率更高。
文檔編號(hào)H02J13/00GK201839083SQ20102051872
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者孟慶海, 王建國(guó), 王海洋, 陳濤 申請(qǐng)人:北方工業(yè)大學(xué), 煤炭科學(xué)研究總院沈陽(yáng)研究院