一种基于嵌入式的井下低压电网选择性漏电保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于嵌入式的井下低压电网选择性漏电保护装置，包括保护安装盒，保护安装内部固定安装有集成电路板，集成电路板上焊接有主控芯片，主控芯片的人机交互接口连接有人机交互模块，主控芯片的电源引脚处连接有电源供给模块，主控芯片的信号输入端连接有信号采集调理模块，信号采集调理模块的输出端连接有接线端子，接线端子镶嵌在保护安装盒的正面，主控芯片还连接有信号输出模块，信号输出模块包括继电器控制模块和报警模块，主控芯片的通信引脚还连接有数据通信单元，数据通信单元与远程上位机进行数据传输。本发明专利技术搭建完备网络结构，并采用集中控制有效减少误操作，解决了分散性漏电问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气电子
，具体为一种基于嵌入式的井下低压电网选择性漏电保护装置。
技术介绍
选择性漏电保护是指当电网发生漏电故障时，漏电保护装置能够有选择地发出故障信号或切断故障支路，而非故障线路正常工作，选择性漏电保护可以减小故障停电范围，便于寻找漏电故障源，缩短漏电停电时间，提高供电的可靠性；选择性漏电保护系统的准确性、快速性和可靠性是实现选择性漏电保护的关键。目前国内煤矿低压馈电开关普遍采用时序及功率方向型原理，总开关和分开关是通过时间的长短来实现分级动作，并且分开关判漏电原理存在缺陷，这种方式导致馈电开关经常出现误动、拒动等现象，故障原因查找困难，严重影响煤矿正常生产。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供了一种基于嵌入式的井下低压电网选择性漏电保护装置，搭建完备网络结构，并采用集中控制有效减少误操作，解决了分散性漏电问题，可以有效解决
技术介绍
中的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于嵌入式的井下低压电网选择性漏电保护装置，包括保护安装盒，所述保护安装内部固定安装有集成电路板，所述集成电路板上焊接有主控芯片，所述主控芯片的人机交互接口连接有人机交互模块，主控芯片的电源引脚处连接有电源供给模块，主控芯片的信号输入端连接有信号采集调理模块，所述信号采集调理模块的输出端连接有接线端子，所述接线端子镶嵌在保护安装盒的正面，主控芯片还连接有信号输出模块，所述信号输出模块包括继电器控制模块和报警模块，主控芯片的通信引脚还连接有数据通信单元，所述数据通信单元与远程上位机进行数据传输。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述主控芯片采用STM32F103系列嵌入式处理器，且主控芯片上设置有JTAG接口和硬件看门狗，所述JTAG接口用于连接上位机进行程序下载和调试。作为本专利技术一种优选的技术方案，所人机交互模块包括LCD驱动器，所述LCD驱动器的输出端连接有液晶触摸屏和功能按钮。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述电源供给模块包括隔离变压器和备用电源，所述隔离变压器的输入端连接到低压电网，备用电源的输出端和隔离变压器的输出端连接有整流桥，所述整流桥的输出端连接有稳压变换器。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述信号采集调理模块包括电流传感器组和相位比较器，所述电流传感器组的输出端连接有滤波器，滤波器的输出端连接有采样保持放大器和模数转换器，所述采样保持放大器的输出引脚与模数转换器的输入引脚电气相连，且模数转换器与相位比较器的输出端均连接至主控芯片的I/O口。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述继电器控制模块包括三极管电流放大电路，所述三极管电流放大电路的输出端连接有多路并联继电器。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述报警模块包括驱动器，所述驱动器的输出端连接有蜂鸣器和报警警示灯。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述数据通信单元包括CAN通信总线、RS485通信总线和射频编解码器，所述CAN通信总线、RS485通信总线和射频编解码器并联接入到通信端口，射频编解码器的输出端还连接有射频收发器。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该基于嵌入式的井下低压电网选择性漏电保护装置，通过设置主控芯片，结合信号采集调理模块和信号输出模块形成整体控制网络，实现了集中控制；通过设置电源供给模块，在其中设置备用电源，能够有效防止电网故障导致的整体系统瘫痪；通过设置信号采集调理模块，利用电流传感器组进行电网电压和零序电压采集，利用相位比较器进行相位比较，能够有效减小分级操作中的误差，从而有效避免了出现误操作现象；通过设置数据通信单元，利用CAN通信总线和RS485通信总线实现有线数据传输，利用射频编解码器和射频收发器实现无线数据传输，从而有效提高了装置灵活性；本专利技术搭建完备网络结构，并采用集中控制有效减少误操作，解决了分散性漏电问题。附图说明图1为本专利技术模块结构示意图；图2为信号采集调理模块结构示意图；图3为外观结构示意图；图4为主控芯片外围电路原理图；图5为；26-三极管电流放大电路原理图。图中：1-保护安装盒；2-集成电路板；3-主控芯片；4-人机交互模块；5-电源供给模块；6-信号采集调理模块；7-接线端子；8-信号输出模块；9-继电器控制模块；10-报警模块；11-数据通信单元；12-JTAG接口；13-硬件看门狗；14-LCD驱动器；15-液晶触摸屏；16-功能按钮；17-隔离变压器；18-备用电源；19-整流桥；20-稳压变换器；21-电流传感器组；22-相位比较器；23-滤波器；24-采样保持放大器；25-模数转换器；26-三极管电流放大电路；27-多路并联继电器；28-驱动器；29-蜂鸣器；30-报警警示灯；31-CAN通信总线；32-RS485通信总线；33-射频编解码器；34-射频收发器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例：请参阅图1至图5，本专利技术提供一种技术方案：一种基于嵌入式的井下低压电网选择性漏电保护装置，包括保护安装盒1，所述保护安装盒1内部固定安装有集成电路板2，所述集成电路板2上焊接有主控芯片3，所述主控芯片3的人机交互接口连接有人机交互模块4，主控芯片3的电源引脚处连接有电源供给模块5，主控芯片3的信号输入端连接有信号采集调理模块6，所述信号采集调理模块6的输出端连接有接线端子7，所述接线端子7镶嵌在保护安装盒1的正面，主控芯片3还连接有信号输出模块8，所述信号输出模块8包括继电器控制模块9和报警模块10，主控芯片3的通信引脚还连接有数据通信单元11，所述数据通信单元11与远程上位机进行数据传输；所述主控芯片3采用STM32F103系列嵌入式处理器，且主控芯片3上设置有JTAG接口12和硬件看门狗13，所述JTAG接口12用于连接上位机进行程序下载和调试；所述人机交互模块4包括LCD驱动器14，所述LCD驱动器14的输出端连接有液晶触摸屏15和功能按钮16；所述电源供给模块5包括隔离变压器17和备用电源18，所述隔离变压器18的输入端连接到低压电网，备用电源18的输出端和隔离变压器18的输出端连接有整流桥19，所述整流桥19的输出端连接有稳压变换器20；所述信号采集调理模块6包括电流传感器组21和相位比较器22，所述电流传感器组21的输出端连接有滤波器23，滤波器23的输出端连接有采样保持放大器24和模数转换器25，所述采样保持放大器24的输出引脚与模数转换器25的输入引脚电气相连，且模数转换器25与相位比较器22的输出端均连接至主控芯片3的I/O口；所述继电器控制模块9包括三极管电流放大电路26，所述三极管电流放大电路26的输出端连接有多路并联继电器27；所述报警模块10包括驱动器28，所述驱动器28的输出端连接有蜂鸣器29和报警警示灯30；所述数据通信单元11包括CAN通信总线31、RS485通信总线32和射频编解码器33，所述CAN通信总线31、RS485通信总线32和射频编解码器33并联接入到通信端口，射频编解码器33的输出端还连接有射频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于嵌入式的井下低压电网选择性漏电保护装置，包括保护安装盒（1），所述保护安装盒（1）内部固定安装有集成电路板（2），其特征在于：所述集成电路板（2）上焊接有主控芯片（3），所述主控芯片（3）的人机交互接口连接有人机交互模块（4），主控芯片（3）的电源引脚处连接有电源供给模块（5），主控芯片（3）的信号输入端连接有信号采集调理模块（6），所述信号采集调理模块（6）的输出端连接有接线端子（7），所述接线端子（7）镶嵌在保护安装盒（1）的正面，主控芯片（3）还连接有信号输出模块（8），所述信号输出模块（8）包括继电器控制模块（9）和报警模块（10），主控芯片（3）的通信引脚还连接有数据通信单元（11），所述数据通信单元（11）与远程上位机进行数据传输。

【技术特征摘要】
1.一种基于嵌入式的井下低压电网选择性漏电保护装置，包括保护安装盒（1），所述保护安装盒（1）内部固定安装有集成电路板（2），其特征在于：所述集成电路板（2）上焊接有主控芯片（3），所述主控芯片（3）的人机交互接口连接有人机交互模块（4），主控芯片（3）的电源引脚处连接有电源供给模块（5），主控芯片（3）的信号输入端连接有信号采集调理模块（6），所述信号采集调理模块（6）的输出端连接有接线端子（7），所述接线端子（7）镶嵌在保护安装盒（1）的正面，主控芯片（3）还连接有信号输出模块（8），所述信号输出模块（8）包括继电器控制模块（9）和报警模块（10），主控芯片（3）的通信引脚还连接有数据通信单元（11），所述数据通信单元（11）与远程上位机进行数据传输。2.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式的井下低压电网选择性漏电保护装置，其特征在于：所述主控芯片（3）采用STM32F103系列嵌入式处理器，且主控芯片（3）上设置有JTAG接口（12）和硬件看门狗（13），所述JTAG接口（12）用于连接上位机进行程序下载和调试。3.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式的井下低压电网选择性漏电保护装置，其特征在于：所人机交互模块（4）包括LCD驱动器（14），所述LCD驱动器（14）的输出端连接有液晶触摸屏（15）和功能按钮（16）。4.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式的井下低压电网选择性漏电保护装置，其特征在于：所述电源供给模块（5）包括隔离变压器（17）和备用电源（18），所述隔离变压器（18）的输入端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭红俊，姜韶军，张志来，王旭辉，
申请(专利权)人：邯郸学院，
类型：发明
国别省市：河北;13