礦用高壓電纜接線盒溫度在線監(jiān)測(cè)與警示系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于礦用高壓電纜性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，且特別一種礦用高壓電纜接線盒溫度在線監(jiān)測(cè)與警示系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著開采強(qiáng)度和深度的不斷增加，井下高壓供電網(wǎng)負(fù)荷越來越大，電纜接線盒數(shù)量越來越多，供電網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)有發(fā)生，直接影響著煤礦的安全生產(chǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，井下電纜故障中70%以上是由接線盒內(nèi)接頭引起的。而接觸電阻、過負(fù)荷、潮濕環(huán)境等因素是造成接頭溫度過高，導(dǎo)致電纜接線盒內(nèi)接頭處絕緣老化或崩燒故障的主要原因。
[0003]然而，目前我國(guó)煤礦井下高壓電纜檢測(cè)常用的方法是工作人員定期巡檢各個(gè)接線盒內(nèi)接頭的好壞，這種方法可靠性低、實(shí)時(shí)性差，造成人力和財(cái)力的浪費(fèi)，嚴(yán)重制約著井下生產(chǎn)效率的提高。因此，研究煤礦高壓電纜接線盒溫度在線監(jiān)測(cè)與警示系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:
[0005]本實(shí)用新型針對(duì)目前礦用高壓電纜接線盒溫度在線監(jiān)測(cè)與警示技術(shù)存在的問題，設(shè)計(jì)的一種新型溫度在線監(jiān)測(cè)與警示系統(tǒng)。
[0006]技術(shù)方案:
[0007]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0008]—種礦用高壓電纜接線盒溫度在線監(jiān)測(cè)與警示系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括PIC單片機(jī)、溫度采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、液晶顯示模塊、聲光警示模塊、操作面板、通訊模塊、監(jiān)控計(jì)算機(jī)和接線盒;其中PIC單片機(jī)的輸入端和溫度采集模塊的輸出端相連接，溫度采集模塊的輸入端粘貼在接線盒上需要測(cè)溫部位的表面，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊的信號(hào)輸入端和PIC單片機(jī)的信號(hào)輸出端相連接，液晶顯示模塊的輸入端和PIC單片機(jī)的信號(hào)輸出端相連接，聲光警示模塊的控制信號(hào)輸入端和PIC單片機(jī)的信號(hào)輸出端相連接，操作面板的輸出端和PIC單片機(jī)的信號(hào)輸入端相連接，通訊模塊的信號(hào)輸入端和Pic單片機(jī)內(nèi)部的通訊引腳相連接，通訊模塊的信號(hào)輸出端和監(jiān)控計(jì)算機(jī)的串行通訊端口相連接。
[0009]溫度采集模塊采用單總線數(shù)字溫度傳感器，一條總線上掛接多個(gè)溫度傳感器;溫度傳感器的信號(hào)輸出端連接驅(qū)動(dòng)放大電路的輸入端，驅(qū)動(dòng)放大電路的輸出端連接信號(hào)隔離電路的輸入端，信號(hào)隔離電路的輸出端連接PIC單片機(jī)的輸入端。
[00?0]聲光警不模塊主要由蜂鳴器和發(fā)光二極管組成，PIC單片機(jī)的輸出端口分別與電阻Rl和報(bào)警指示燈、電阻R2和常開開關(guān)S1、電阻R3和蜂鳴器相連接，電阻R3連接三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā)射極接地，三極管Ql的集電極連接蜂鳴器HA的一端，蜂鳴器HA的另一端通過電容Cl接地。
[0011]優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0012]本實(shí)用新型涉及一種礦用高壓電纜接線盒溫度在線監(jiān)測(cè)與警示系統(tǒng)，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果。
[0013](I)該系統(tǒng)采用單總線式數(shù)字溫度傳感器，具有多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)、巡檢、報(bào)警等功能。
[0014](2)系統(tǒng)的穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)應(yīng)用在井下惡劣條件下的運(yùn)行。
[0015](3)系統(tǒng)能夠?qū)囟刃畔l(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)上，便于中央監(jiān)控系統(tǒng)人員及時(shí)了解高壓電纜接線盒的實(shí)際工作狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除線路故障，避免危及安全生產(chǎn)的事故發(fā)生。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
[0017]圖2為數(shù)據(jù)采集電路結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖3為聲光預(yù)警與報(bào)警電路圖；其中圖3(a)為預(yù)(報(bào))警指示電路，圖3(b)為預(yù)(報(bào))警復(fù)位電路，圖3(c)聲音預(yù)(報(bào))警電路。
[0019]其中:I接線盒;2溫度采集模塊;3、PIC單片機(jī);4聲光警示模塊;5操作面板;6液晶顯示模塊;7數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊;8通訊模塊;9監(jiān)控計(jì)算機(jī)；10信號(hào)隔離電路；11驅(qū)動(dòng)放大電路；12溫度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型以PIC單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)礦用高壓電纜接線盒溫度在線監(jiān)測(cè)與警示系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用新型單總線式數(shù)字溫度傳感器，具有多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)、巡檢、報(bào)警等功能，并且穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)應(yīng)用在于井下惡劣條件下的運(yùn)行。
[0021]本實(shí)用新型專利礦用高壓電纜接線盒溫度在線監(jiān)測(cè)與警示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，數(shù)據(jù)采集電路圖如圖2所示，聲光預(yù)警與報(bào)警電路圖如圖3所示，PIC單片機(jī)選用型號(hào)為PIC16F877A，溫度采集模塊中傳感器選用DS18820，下面結(jié)合附圖對(duì)專利的具體實(shí)施過程進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]礦用高壓電纜接線盒溫度在線監(jiān)測(cè)與警示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示，系統(tǒng)包括PIC單片機(jī)3、溫度采集模塊2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊7、液晶顯示模塊6、聲光警示模塊4、操作面板5、通訊模塊8、監(jiān)控計(jì)算機(jī)9和接線盒I，其中PIC單片機(jī)3的輸入端和溫度采集模塊2的輸出端相連接，溫度采集模塊2的輸入端粘貼在接線盒I上需要測(cè)溫部位的表面，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊7的信號(hào)輸入端和PIC單片機(jī)3的信號(hào)輸出端相連接，液晶顯示模塊6的輸入端和PIC單片機(jī)3的信號(hào)輸出端相連接，聲光警示模塊4的控制信號(hào)輸入端和PIC單片機(jī)3的信號(hào)輸出端相連接，操作面板5的輸出端和PIC單片機(jī)3的信號(hào)輸入端相連接，通訊模塊8的信號(hào)輸入端和PIC單片機(jī)3內(nèi)部的通訊引腳相連接，通訊模塊8的信號(hào)輸出端和監(jiān)控計(jì)算機(jī)9的串行通訊端口相連接。
[0023]數(shù)據(jù)采集模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示，溫度采集模塊2采用單總線數(shù)字溫度傳感器12，一條總線上掛接多個(gè)溫度傳感器;溫度傳感器的信號(hào)輸出端連接驅(qū)動(dòng)放大電路的輸入端，驅(qū)動(dòng)放大電路的輸出端連接信號(hào)隔離電路的輸入端，信號(hào)隔離電路的輸出端連接PIC單片機(jī)的輸入端。
[0024]上述礦用高壓電纜接線盒溫度在線監(jiān)測(cè)與警示系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與警示方法，步驟如下:溫度采集模塊2采用單總線數(shù)字溫度傳感器12，一條總線上掛接多個(gè)DS18820溫度傳感器12，可實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)接線盒I的溫度在線監(jiān)測(cè)。溫度采集模塊2把總線上溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)驅(qū)動(dòng)放大電路11和信號(hào)隔離電路10后發(fā)送給PIC單片機(jī)31IC單片機(jī)3對(duì)數(shù)字溫度傳感器12的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到接線盒I的溫度值，同時(shí)將溫度值與安全值進(jìn)行比較，若溫度值接近安全值發(fā)送聲光預(yù)警信號(hào)，若溫度值超出安全值發(fā)送聲光報(bào)警信號(hào)。
[0025]礦用高壓電纜接線盒溫度在線監(jiān)測(cè)與警示系統(tǒng)預(yù)警與報(bào)警模塊電路如圖3所示，其中圖3(a)為預(yù)(報(bào))警指示電路，圖3(b)為預(yù)(報(bào))警復(fù)位電路，圖3(c)聲音預(yù)(報(bào))警電路。指示電路由蜂鳴器和發(fā)光二極管組成，PIC單片機(jī)3的輸出端口分別與電阻Rl和報(bào)警指示燈、電阻R2和常開開關(guān)S1、電阻R3和蜂鳴器相連接，電阻R3連接三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā)射極接地，三極管Ql的集電極連接蜂鳴器HA的一端，蜂鳴器HA的另一端通過電容Cl接地。接線盒I的溫度超出預(yù)警(報(bào)警)值，指示燈黃燈(紅燈)閃爍，同時(shí)與蜂鳴器相連接的PIC單片機(jī)輸出高電平，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出預(yù)警(報(bào)警)警報(bào)，提醒工作人員進(jìn)行相應(yīng)處理，同時(shí)設(shè)有復(fù)位電路，用于關(guān)掉預(yù)(報(bào))警信號(hào)。
[0026]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的這種新型的礦用高壓電纜接線盒溫度在線監(jiān)測(cè)與警示系統(tǒng)采用新型單總線式數(shù)字溫度傳感器，具有多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)、巡檢、報(bào)警等功能，并且穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)應(yīng)用在于井下惡劣條件下的運(yùn)行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種礦用高壓電纜接線盒溫度在線監(jiān)測(cè)與警示系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括Pic單片機(jī)、溫度采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、液晶顯示模塊、聲光警示模塊、操作面板、通訊模塊、監(jiān)控計(jì)算機(jī)和接線盒;其中PIC單片機(jī)的輸入端和溫度采集模塊的輸出端相連接，溫度采集模塊的輸入端粘貼在接線盒上需要測(cè)溫部位的表面，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊的信號(hào)輸入端和Pic單片機(jī)的信號(hào)輸出端相連接，液晶顯示模塊的輸入端和Pic單片機(jī)的信號(hào)輸出端相連接，聲光警示模塊的控制信號(hào)輸入端和Pic單片機(jī)的信號(hào)輸出端相連接，操作面板的輸出端和PIC單片機(jī)的信號(hào)輸入端相連接，通訊模塊的信號(hào)輸入端和Pic單片機(jī)內(nèi)部的通訊引腳相連接，通訊模塊的信號(hào)輸出端和監(jiān)控計(jì)算機(jī)的串行通訊端口相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用高壓電纜接線盒溫度在線監(jiān)測(cè)與警示系統(tǒng)，其特征在于:溫度采集模塊采用單總線數(shù)字溫度傳感器，一條總線上掛接多個(gè)溫度傳感器;溫度傳感器的信號(hào)輸出端連接驅(qū)動(dòng)放大電路的輸入端，驅(qū)動(dòng)放大電路的輸出端連接信號(hào)隔離電路的輸入端，信號(hào)隔離電路的輸出端連接Pic單片機(jī)的輸入端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用高壓電纜接線盒溫度在線監(jiān)測(cè)與警示系統(tǒng)，其特征在于:聲光警示模塊主要由蜂鳴器HA和發(fā)光二極管組成，PIC單片機(jī)的輸出端口分別與電阻Rl和報(bào)警指示燈、電阻R2和常開開關(guān)S1、電阻R3和蜂鳴器HA相連接，電阻R3連接三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā)射極接地，三極管Ql的集電極連接蜂鳴器HA的一端，蜂鳴器HA的另一端通過電容Cl接地。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種礦用高壓電纜接線盒溫度在線監(jiān)測(cè)與警示系統(tǒng)，屬于礦用高壓電纜性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，該系統(tǒng)包括PIC單片機(jī)、溫度采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、液晶顯示模塊、聲光警示模塊、操作面板、通訊模塊、監(jiān)控計(jì)算機(jī)和接線盒。系統(tǒng)采用新型單總線式數(shù)字溫度傳感器，具有多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)、巡檢、報(bào)警等功能，并且穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)應(yīng)用在于井下惡劣條件下的運(yùn)行。
【IPC分類】G01K7/00
【公開號(hào)】CN205209645
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520951494
【發(fā)明人】郎福成, 朱劍鋒, 徐晨璐, 李博, 孫鑫, 李爽
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年11月25日