一种防爆型电气设备电源管理的方法和装置制造方法及图纸

本公开关于一种防爆型电气设备电源管理的装置和方法。所述装置包括电源管理单元、云服务器、智能网关和终端。电源管理单元用于对防爆型电气设备的电源进行管理；云服务器与电源管理单元相连接，用于存储和分析数据，并且通过网络向电源管理单元发送命令；智能网关用于将所述电源管理单元的数据转发到云服务器；并且终端用于用户经由其查看或设置电源管理单元的数据。从而，根据本公开，除了能够检测电流、监视支路负载情况以及在不打开隔爆壳体门盖的情况下对各供电支路故障复位及通断控制，还能够利用网络技术、云计算技术收集设备(负载)电流、工作状态等数据，并实现设备故障分析、健康诊断。

【技术实现步骤摘要】
一种防爆型电气设备电源管理的方法和装置
本公开涉及防爆型电气设备，并且尤其涉及用于防爆型电气设备电源管理的方法和装置。
技术介绍
在爆炸性环境(如含瓦斯的煤矿、含易燃易爆气体的化工厂等)中使用的电气设备，必须采取特定的措施，防止电火花或热效应点燃周围爆炸性环境。在各种防爆形式(浇封型、本安型和隔爆型等)中，隔爆外壳“d”保护的爆炸性气体环境用电气设备(以下简称隔爆型电气设备)使用最多，如在GB3836.2中定义的，防爆外壳“d”(flameproofenclosure“d”)是电气设备的一种防爆形式，其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙进入外壳内部的爆炸性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸汽形成的爆炸性气体环境的点燃。为了满足“隔爆型电气设备”的要求，隔爆外壳内部是一个相对封闭的空间，隔爆外壳实例如图1所示。隔爆型电气设备在爆炸性环境运行时隔爆壳体的门盖严禁打开，确实需要打开门盖时，必须断开前级电源并将电容、电感等存储的能量释放。隔爆型电气设备内的断路器或熔断器一旦发生故障，需要打开门盖进行复位断路器或更换熔断器。而隔爆外壳的门盖一般由很多颗螺栓固定，打开门盖费时费力。另外，打开门盖可能造成进水或金属颗粒物进入隔爆壳体内，给电气元件带来短路风险。图2示出了现有技术中同一个电源连接多个用电设备的隔爆型电气设备的示意图。如图2所示，电气设备实际使用中，同一个电源下会有很多用电设备，为了防止单个设备因过流、短路引起该电源下的所有用电设备断电，通常会将电源供电回路分成若干个支路(如图3中有n个支路)，每个支路上设置一个熔断器或断路器(图3中FU1、FU2...FUn等)，电源通过熔断器或断路器分配到用电设备上。而这种方式有两个明显的缺点，一是熔断器熔断或断路器跳闸后对当时的过流程度未知；二是重新送电操作繁琐(熔断器：需要停止前级电源——>打开门盖——>排查故障——>更换熔断器；断路器：需要停止前级电源——>打开门盖——>排查故障——>合闸)。而且，在现有技术中，负载电流、负载工作状态等数据的收集，设备故障的统计，设备健康状况的诊断等等都无法无需人工而自动进行。
技术实现思路
为了解决上面的技术问题，本专利技术提供一种防爆型电气设备电源管理的的装置，包括：电源管理单元，用于对防爆型电气设备的电源进行管理；云服务器，与所述电源管理单元相连接，用于存储和分析数据，并且通过网络向所述电源管理单元发送命令；智能网关，用于将所述电源管理单元的数据转发到所述云服务器；以及终端，用于用户经由其查看或设置所述电源管理单元的数据。在本公开的一个实施例中，所述电源管理单元包括：电源和位于多个用电支路中的多个用电设备组；位于各用电支路中的连接电源和用电设备的多个电子开关；位于电子开关和用电设备组之间的电流传感器，用于检测各用电支路的电流；与所述多个用电设备组连接的信号调理器，用于将电流传感器信号调节到CPU能够处理的范围内，并且用于将控制信号调整到能够打开、断开电子开关的水平；以及分别与所述CPU连接的通信电路、时钟电路和存储器。在本公开的一个实施例中，所述CPU确定接收到的命令是控制命令还是查询命令，如果确定是查询命令，则返回各用电支路的实时电流值和开关状态，或者返回各用电支路的历史电流值和开关状态；如果确定是控制命令，则设置过流保护值并且控制各用电支路的开关通断。在本公开的一个实施例中，在确定接收到的命令是查询命令时，所述信号调理器对所述接收到的命令进行信号调理，使得经信号调理的命令能够将电流传感器信号调节到CPU的可处理范围内；并且在确定接收到的命令是控制命令时，所述信号调理器对所述接收到的命令进行信号调理，使得经信号调理的命令能够适合于打开或者断开各用电支路的电子开关。在本公开的一个实施例中，所述通信电路用于与上位机、PLC的主机以及智能网关进行通信、发送所述实时电流值或历史电流值以及开关状态或者接收所述控制命令；所述时钟电路用于为CPU提供电子日历；并且所述存储器用于存储历史电流数据。根据本公开的另一方面，提供一种防爆型电气设备电源管理的方法，包括：智能网关和电源管理单元自动组网，智能网关记录为电源管理单元自动分配的地址并且获取电源管理单元的信息；在电源管理单元的信息与地址的对应关系绑定完成后，电源管理单元向云服务器发送上线消息；云服务器接收到消息后，周期性向电源管理单元发送命令，记录来自电源管理单元的数据，并对数据进行分析处理；电源管理单元接收到命令后，执行相应的操作。在本公开的一个实施例中，电源管理单元接收到命令后，执行相应的操作包括：经由通信电路接收命令；确定接收到的命令是控制命令还是查询命令；如果确定是查询命令，则返回各用电支路的实时电流值和开关状态，或者返回各用电支路的历史电流值和开关状态；如果确定是控制命令，则设置过流保护值并且控制各用电支路的开关通断。在本公开的一个实施例中，在确定接收到的命令是查询命令时，对所述接收到的命令进行信号调理，使得经信号调理的命令能够将电流传感器信号调节到CPU的可处理范围内；并且在确定接收到的命令是控制命令时，对所述接收到的命令进行信号调理，使得经信号调理的命令能够适合于打开或者断开各用电支路的电子开关。在本公开的一个实施例中，进一步包括设置通信电路，所述通信电路用于与所述云服务器通信、发送所述实时电流值或历史电流值以及开关状态或者接收所述控制命令。在本公开的一个实施例中，进一步包括设置时钟电路和存储器电路，所述时钟电路用于为CPU提供电子日历，并且所述存储器用于存储历史电流数据。根据本公开的技术方案，利用网络技术、云计算技术收集设备和/或负载的电流、工作状态等数据，并实现设备故障分析、健康诊断。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理，并不构成对本公开的不当限定。图1是通用防爆外壳的示意图；图2是现有技术中同一个电源连接多个用电设备的隔爆型电气设备用于电源管理的装置方框图。图3是根据本公开实施例的隔爆型电气设备用于电源管理的装置方框图。图4是根据本公开实施例的电源管理单元的框图。图5是根据本公开实施例的电源管理单元的工作流程图。图6是根据本公开实施例的隔爆型电气设备用于电源管理的方法流程图。具体实施方式为了使本领域普通人员更好地理解本公开的技术方案，下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防爆型电气设备电源管理的装置，包括：/n电源管理单元，用于对防爆型电气设备的电源进行管理；/n云服务器，与所述电源管理单元相连接，用于存储和分析数据，并且通过网络向所述电源管理单元发送命令；/n智能网关，用于将所述电源管理单元的数据转发到所述云服务器；以及/n终端，用于用户经由其查看或设置所述电源管理单元的数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种防爆型电气设备电源管理的装置，包括：
电源管理单元，用于对防爆型电气设备的电源进行管理；
云服务器，与所述电源管理单元相连接，用于存储和分析数据，并且通过网络向所述电源管理单元发送命令；
智能网关，用于将所述电源管理单元的数据转发到所述云服务器；以及
终端，用于用户经由其查看或设置所述电源管理单元的数据。


2.根据权利要求1所述的一种防爆型电气设备电源管理的装置，其中，所述电源管理单元包括：
电源和位于多个用电支路中的多个用电设备组；
位于各用电支路中的连接电源和用电设备的多个电子开关；
位于电子开关和用电设备组之间的电流传感器，用于检测各用电支路的电流；
与所述多个用电设备组连接的信号调理器，用于将电流传感器信号调节到CPU能够处理的范围内，并且用于将控制信号调整到能够打开、断开电子开关的水平；以及
分别与所述CPU连接的通信电路、时钟电路和存储器。


3.根据权利要求1所述的一种防爆型电气设备电源管理的装置，其中，
所述CPU确定接收到的命令是控制命令还是查询命令，如果确定是查询命令，则返回各用电支路的实时电流值和开关状态，或者返回各用电支路的历史电流值和开关状态；
如果确定是控制命令，则设置过流保护值并且控制各用电支路的开关通断。


4.根据权利要求3所述的一种防爆型电气设备电源管理的装置，其中，
在确定接收到的命令是查询命令时，所述信号调理器对所述接收到的命令进行信号调理，使得经信号调理的命令能够将电流传感器信号调节到CPU的可处理范围内；并且
在确定接收到的命令是控制命令时，所述信号调理器对所述接收到的命令进行信号调理，使得经信号调理的命令能够适合于打开或者断开各用电支路的电子开关。


5.根据权利要求2所述的一种防爆型电气设备电源管理的装置，其中，
所述通信电路用于与上位机、PLC的主机以及智能网关进行通信、发送所述实时电...

【专利技术属性】
技术研发人员：高鹏，龙先江，许连丙，高旭彬，王光肇，刘国鹏，冯化，鲍文亮，王晓凯，王健，周德华，曹建文，范柄尧，靳明智，
申请(专利权)人：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西天地煤机装备有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14