一种基于煤矿井下组合开关的远程控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于煤矿井下组合开关的远程控制系统，其技术特点是：包括煤矿井下组合开关和地面控制中心，煤矿井下组合开关包括显示及主控制器、键盘、远程通讯模块以及安装在控制回路中的二个隔离开关、多个真空接触器及照明单元；显示及主控制器与键盘、远程通讯模块、二个隔离开关、多个真空接触器及照明单元连接在一起，二个隔离开关分别接入二路进线并通过控制回路实现不同进线的自由切换及有效保护功能；远程通讯模块与地面控制中心连接实现远程控制功能。本实用新型专利技术将煤矿井下组合开关与地面控制中心连接在一起进行远程数据传输，实现了远程故障自诊断和远程控制等功能，可快速准确地发现设备问题，提高了系统的稳定性。

A remote control system based on combined switch in coal mine

【技术实现步骤摘要】
一种基于煤矿井下组合开关的远程控制系统
本技术属于煤矿井下设备
，尤其是一种基于煤矿井下组合开关的远程控制系统。
技术介绍
目前，煤矿井下组合开关通常由隔离开关、真空接触器、照明综保、显示及按键等组成。煤矿井下组合开关主要用于综合机械化采煤工作面，作为采煤机、刮板输送机、破碎机、转载机、乳化液泵站和皮带输送机等设备的供电控制及保护。对煤矿井下组合开关的控制方式主要为近距离手动操作控制，或者简易的远程开关控制。近距离手动操作控制方式需要工作面工人在设备附近操作设备，给生产带来了极大地不便，而简易的远程开关控制功能比较单一，控制线易受干扰，且设备状态信息不能监测，不能及时了解设备的运行状态及故障状态，给安全生产带来安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、安全可靠且控制灵活的基于煤矿井下组合开关的远程控制系统。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种基于煤矿井下组合开关的远程控制系统，其特征在于：包括煤矿井下组合开关和地面控制中心，所述煤矿井下组合开关包括显示及主控制器、键盘、远程通讯模块以及安装在控制回路中的二个隔离开关、多个真空接触器及照明单元；所述显示及主控制器与键盘、远程通讯模块、二个隔离开关、多个真空接触器及照明单元连接在一起，二个隔离开关分别接入二路进线并通过控制回路实现不同进线的自由切换及有效保护功能；所述远程通讯模块与地面控制中心连接实现远程控制功能。所述控制回路的具体连接关系为：二路进线分别接入二个控制变压器，二个控制变压器的输出端分别通过继电器KA1的常开触点和常闭触点连接控制隔离变压器，控制隔离变压器通过滤波器连接继电器KA2的常开触点和常闭触点、真空接触器电源及显示及主控制器，所述继电器KA2的常开触点和常闭触点输出端分别连接二个隔离开关电源；一个控制变压器输出端还连接电源模块，该电源模块、继电器KA1的线圈、继电器KA3的线圈、第二隔离开关转换开关、继电器KA2的线圈依次相连接；同时，二路进线还分别接入两个电压互感器，两个电压互感器的输出通过继电器KA3的常开触点和常闭触点进行真空接触器电压采集。所述远程通讯模块为以太网模块、光纤模块、RS485模块或无线通讯模块，远程通讯模块通过以太网通信接口、光纤接口、RS485通讯接口或无线通讯接口与地面控制中心相连接。所述显示及主控制器通过CAN总线与隔离开关、真空接触器和照明单元相连接。所述煤矿井下组合开关所连接的模块均具有故障自检功能。所述显示及主控制器由单片机及与其相连接的外围电路构成。本技术的优点和积极效果是：1、本技术将煤矿井下组合开关与地面控制中心连接在一起进行远程数据传输，实现了远程故障自诊断和远程控制等功能，可快速准确地发现设备问题，提高了系统的稳定性。2、本技术的煤矿井下组合开关通过隔离开关并列运行实现自保护及电气互锁功能，利用内嵌控制处理单元对设备及动力中心的运行及故障状态的实时监测并显示，同时可将故障自诊断信息有效传递给地面控制中心，从而有利于地面控制中心对组合开关进行稳定、可靠的控制。3、本技术设计合理，实现对动力中心的可靠、安全、便捷控制功能，提升煤矿井下组合开关远程控制自动化、智能化的水平，避免了切换开关输入时频繁的拆卸工作，简化了组合开关的操作，减少了井下人员的数量，也大大地提高了工作效率，可广泛应用于煤矿井下用电气设备的供电控制系统中。附图说明图1是本技术的系统连接示意图；图2是煤矿井下组合开关的主回路图；图3是煤矿井下组合开关的控制回路图。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步详述。一种基于煤矿井下组合开关的远程控制系统，如图1所示，包括煤矿井下组合开关和地面控制中心，煤矿井下组合开关可以根据现场环境通过不同类型的通讯接口与地面控制中心连接在一起进行实时汇接通讯，一方面煤矿井下组合开关能将各设备运行参数传输到地面控制中心，另一方面，地面控制中心可向煤矿井下组合开关发送地面控制中心指令，控制组合开关的启停，实时监测设备状态信息以及远程监控功能。煤矿井下组合开关与地面控制中心之间可以通过各种通讯接口连接在一起实现通讯功能，并对煤矿井下组合开关的启停、急停闭锁、参数设定、故障上报等操作控制。煤矿井下组合开关与地面控制中心之间的可以采用如下通讯接口：(1)以太网通信接口和光纤接口。通讯协议：EtherNet/IP协议；传输介质：不低于超五类STP屏蔽双绞线标准和单模光纤；通讯速率：100Mbps和1Gbps；接口类型：RJ45和光纤接口。(2)RS485通讯接口。通讯协议：MODBUSRTU或MODBUSTCP标准通讯协议。(3)无线通讯接口：支持Wifi和4G，通讯协议：无线通信制式；工作频段：2.4GHz；最低速率：WiFi不低于20Mbps。在进行无线通讯时，煤矿井下组合开关与地面控制中心通过无线路由器来实现通讯功能。煤矿井下组合开关可实现故障自诊断及与地面控制中心的数据传输功能。该煤矿井下组合开关包括显示及主控制器、键盘、远程通讯模块以及安装在控制回路中的多个隔离开关、真空接触器及照明单元。显示及主控制器与键盘、远程通讯模块、隔离开关、真空接触器及照明单元连接在一起，其中，显示及主控制器通过CAN总线与隔离开关、真空接触器及照明单元相连接，实现各模块之间的有效通讯功能。远程通讯模块与地面控制中心相连接实现远程通讯功能。组合开关中的各单元模块均具有故障自检功能，实时检测各模块及外围设备的工作状态，当发生故障后，各单元模块将故障信息传给显示及控制器，显示及主控制器将各驱动单元的故障信息，如过载、短路、过压、欠压、断相、漏电闭锁、漏电保护开关等故障信息，通过远程通讯模块传输到地面控制中心，地面控制中心可以根据具体故障信息进行检修或远程控制，最终实现远程故障自诊断处理。在本实施例中，远程通讯模块可以是以太网模块、光纤模块、RS485模块或无线通讯模块。在本实施例中，显示及主控制器采用单片机实现，内置系统为WinCE系统。如图2及图3所示，煤矿井下组合开关包括二路进线(二路进线均为660/1140V)，二路进线分别接入2路隔离开关，2路隔离开关并列运行并与各个真空接触器、照明单元及其他隔离开关相连接，通过电气互锁电路实现二个隔离开关互锁功能，可以在不同输入之间自由切换及有效保护。控制回路的具体连接关系如图3所示，1路进线和2路进线分别接入控制变压器1和控制变压器2。控制变压器1和控制变压器2的输出分别通过继电器KA1的常开触点KA1-1和常闭触点KA1-2连接控制隔离变压器，控制隔离变压器通过滤波器连接继电器KA2的常开触点KA2-1和常闭触点KA2-2、真空接触器电源及显示及主控制器，继电器KA2的常开触点KA2-1和常闭触点KA2-2输出端分别连接1#隔离开关电源和2#隔离开关电源。控制变压器1的输出连接电源模块，该电源模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于煤矿井下组合开关的远程控制系统，其特征在于：包括煤矿井下组合开关和地面控制中心，所述煤矿井下组合开关包括显示及主控制器、键盘、远程通讯模块以及安装在控制回路中的二个隔离开关、多个真空接触器及照明单元；所述显示及主控制器与键盘、远程通讯模块、二个隔离开关、多个真空接触器及照明单元连接在一起，二个隔离开关分别接入二路进线并通过控制回路实现不同进线的自由切换及有效保护功能；所述远程通讯模块与地面控制中心连接实现远程控制功能。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于煤矿井下组合开关的远程控制系统，其特征在于：包括煤矿井下组合开关和地面控制中心，所述煤矿井下组合开关包括显示及主控制器、键盘、远程通讯模块以及安装在控制回路中的二个隔离开关、多个真空接触器及照明单元；所述显示及主控制器与键盘、远程通讯模块、二个隔离开关、多个真空接触器及照明单元连接在一起，二个隔离开关分别接入二路进线并通过控制回路实现不同进线的自由切换及有效保护功能；所述远程通讯模块与地面控制中心连接实现远程控制功能。


2.根据权利要求1所述的一种基于煤矿井下组合开关的远程控制系统，其特征在于：所述控制回路的具体连接关系为：二路进线分别接入二个控制变压器，二个控制变压器的输出端分别通过继电器KA1的常开触点和常闭触点连接控制隔离变压器，控制隔离变压器通过滤波器连接继电器KA2的常开触点和常闭触点、真空接触器电源及显示及主控制器，所述继电器KA2的常开触点和常闭触点输出端分别连接二个隔离开关电源；一个控制变压器输出端还连接电源模块，该电源模块、继电器KA1的线圈、继电器KA3的线圈、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：单广宇，郝秀峰，李二涛，王传峰，
申请(专利权)人：天津华宁电子有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12