一种煤矿井下供电系统电能质量监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及供电系统电能监测领域，尤其是一种煤矿井下供电系统电能质量监测装置，包括防爆壳体、监测模块、信号传输单元、显示模块和电源模块；所述防爆壳体内由隔板分隔成一主腔和一接线腔，所述主腔用于放置各组成单元、各元器件，在主腔内安装有监测模块、信号传输单元和电源模块，所述信号传输单元与安装在壳体的门体上的显示模块信号连接，在电源模块的出口线路上串联有微型断路器。通过监测模块对采样数据进行电能质量计算、处理和显示，亦可将处理结果通过井下以太网上传至地面集控中心，与地面供电系统监控系统相融合，进行全矿电能质量的监测和数据共享，实现井下电能质量的就地和在线监测。

A power quality monitoring device for underground power supply system of coal mine

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下供电系统电能质量监测装置
本专利技术涉及供电系统电能监测领域，尤其是一种煤矿井下供电系统电能质量监测装置。
技术介绍
自2002年起，我国不断加强对煤矿安全生产的要求，煤炭行业开始进行大规模的技术升级改造。目前，煤矿自动化、信息化程度不断提高，随着智能电网技术及物联网技术的不断深入发展，煤矿智能供电系统也日渐普及。煤矿在对电力需求增加的同时，对电能质量的要求也越来越高，电能质量的优劣直接影响到煤矿安全生产，对煤矿供电系统电能质量在线监测进行深入研究十分必要。能够实时了解煤矿井下供电系统与用电设备的运行情况和运行损耗，为减少损耗、提高用电效率的实施方法提供数据支撑，成为电量管理的基础。我国对电能质量的研究起步比较晚，因此，对电能质量监测的研究也比较落后。相对于国外的检测装置，国内产品具有检测功能不全面、精度不高的缺点。目前传统电能质量监测系统或装置只适用于地面常规环境，不具有防爆性，无法实现爆炸环境中供电设备电能的监测；同时，传统电能质量监测系统或装置存在单一化特点，仅能监测一个或其中的若干性能指标，导致工作人员不能及时全面的发现问题，进而未能迅速准确的处理相应的故障，从而引发供电事故。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题之一所采用的技术方案是：一种煤矿井下供电系统电能质量监测装置，包括防爆壳体、监测模块、信号传输单元、显示模块和电源模块；所述防爆壳体内由隔板分隔成一主腔和一接线腔，所述主腔用于放置各组成单元、各元器件，在主腔内安装有监测模块、信号传输单元和电源模块，所述信号传输单元与安装在壳体的门体上的显示模块信号连接，在电源模块的出口线路上串联有微型断路器，所述监测模块通过RS485端口将处理后的信号传输至信号传输单元，所述接线腔用于实现外部接线与内部元器件的电气隔离。将各所述组成单元、各所述元器件单独的放置在主腔内能够有效地适用于井下特殊的爆炸环境，使用时更加安全。将外部接线与内部元器件的电气隔离可以达到有效的防爆要求。优选地，所述电源模块安装于防爆壳体底部，用于将外部接入的660V电源转为220V，为内部模数化插座提供电源，同时为电源模块（220V转24V）提供电源，电源模块输出24V，同时为装置内部的PLC和监测模块提供工作电源，保证内部PLC与监测模块的正常运行。优选地，所述防爆壳体全部采用Q235A碳素钢焊接而成。防爆壳体及内部结构件的设计均遵照国家标准如下：GB3836.1爆炸性环境第1部分：设备通用要求。GB3836.2爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备。GB3836.4爆炸性环境第4部分：有本质安全型“i”保护的设备。优选地，所述防爆壳体由主腔和接线腔两个相互独立的防爆腔体组成，所述主腔采用快开式门体实现密封，即在所述主腔的腔体和门体法兰周围增加内卡规、外卡规，门体开合时通过带动卡规实现门体与防爆壳体的紧密结合，所述接线腔采用螺钉压紧的方式实现门体与防爆壳体的密封和防爆。优选地，所述监测模块包括一处理器，所述处理器上包括若干组电压信号输入端、电流信号输入端。优选地，采集终端采用南德电气的PY400，拥有电压、电流输入端子，同时具有网口通信端。采集终端的具体工作原理如下：处理器对多组电压电流信号进行整合、打包，并通过RS485进行数据传输。优选地，所述信号传输单元由信号接收模块及信号处理模块组成。信号接收模块及信号处理模块将接入的信号数据进行转换，以太网方式通过显示模块将处理的信号进行展示，也可以将数据通过以太网上传地面监控中心，实现在线监控。信号接收模块及信号处理模块拥有多回路信号输入组，可接收多组电压、电流信号，并根据国家标准对接收信号进行处理计算：通过电压、电流通道，将引入的数据信号进行相位、零位校正，并进行数字滤波，通过运算、分解等方式，得到所需参数信号。优选地，所述显示模块的采用TPC7062Ti，通过网口与信号信号接收及处理单元进行通讯。采用工业组态软件开发显示监测软件，实现设备实时数据的就地显示，可以通过图、表、曲线等方式进行直观的数据显示及分析处理。本专利技术的有益效果体现在：通过监测模块对采样数据进行电能质量计算、处理和显示，亦可将处理结果通过井下以太网上传至地面集控中心，与地面供电系统监控系统相融合，进行全矿电能质量的监测和数据共享，实现井下电能质量的就地和在线监测；能够达到用电精准管理、吨煤用电量降低、提高供电质量、提高系统安全性的目的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。图1为本专利技术的后视设备结构示意图。图2为本专利技术的前视设备结构示意图。图3为本专利技术的工作系统流程走向图。图4为本专利技术的数据处理原理图。图5为本专利技术的电气原理图。图中，1、防爆壳体；101、隔板；102、主腔；103、接线腔；104、门体；105、螺钉；2、监测模块；3、信号传输单元；4、显示模块；5、电源模块；6、微型断路器；7、变压器。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1-5中所示，一种煤矿井下供电系统电能质量监测装置，包括防爆壳体1、监测模块2、信号传输单元3、显示模块4和电源模块5；所述防爆壳体1内由隔板101分隔成一主腔102和一接线腔103，所述主腔102用于放置各组成单元、各元器件，在主腔102内安装有监测模块2、信号传输单元3和电源模块5，所述信号传输单元3与安装在壳体的门体104上的显示模块4信号连接，在电源模块5的出口线路上串联有微型断路器6，还包括一设置在主腔102内的通过电缆与电源模块5的供电系统母线、微型断路器6相连接的变压器7，所述监测模块2通过RS485端口将处理后的信号传输至信号传输单元3，所述接线腔103用于实现外部接线与内部元器件的电气隔离。将各所述组成单元、各所述元器件单独的放置在主腔102内能够有效地适用于井下特殊的爆炸环境，使用时更加安全。将外部接线与内部元器件的电气隔离可以达到有效的防爆要求。优选地，所述电源模块5安装于防爆壳体1底部，用于将外部接入的660V电源转为220V，为内部模数化插座提供电源，同时为电源模块（220V转24V）提供电源，电源模块输出24V，同时为装置内部的PLC和监测模块2提供工作电源，保证内部PLC与监测模块2的正常运行。优选地，所述防爆壳体1全部采用Q235A碳素钢焊接而成。防爆壳体1及内部结构件的设计均遵照国家标准如下：GB3836.1爆炸性环境第1部分：设备通用要求。GB3836.2爆炸性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿井下供电系统电能质量监测装置，其特征在于：包括防爆壳体、监测模块、信号传输单元、显示模块和电源模块；所述防爆壳体内由隔板分隔成一主腔和一接线腔，所述主腔用于放置各组成单元、各元器件，在主腔内安装有监测模块、信号传输单元和电源模块，所述信号传输单元与安装在壳体的门体上的显示模块信号连接，在电源模块的出口线路上串联有微型断路器，所述监测模块通过RS485端口将处理后的信号传输至信号传输单元，所述接线腔用于实现外部接线与内部元器件的电气隔离。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下供电系统电能质量监测装置，其特征在于：包括防爆壳体、监测模块、信号传输单元、显示模块和电源模块；所述防爆壳体内由隔板分隔成一主腔和一接线腔，所述主腔用于放置各组成单元、各元器件，在主腔内安装有监测模块、信号传输单元和电源模块，所述信号传输单元与安装在壳体的门体上的显示模块信号连接，在电源模块的出口线路上串联有微型断路器，所述监测模块通过RS485端口将处理后的信号传输至信号传输单元，所述接线腔用于实现外部接线与内部元器件的电气隔离。


2.根据权利要求1或2所述的一种煤矿井下供电系统电能质量监测装置，其特征在于：所述电源模块安装于防爆壳体底部，用于将外部接入的660V电源转为220V，为内部模数化插座提供电源，同时为电源模块（220V转24V）提供电源，电源模块输出24V，同时为装...

【专利技术属性】
技术研发人员：张传亮，相龙阳，张继峰，刘文蔚，王川，尹文波，阮伟唯，吴欣欣，苑令华，司衍康，屈浩，边茂洲，
申请(专利权)人：兖州东方机电有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37