一種斷電控制器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)屬于安全設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種斷電控制器，包括單片機(jī)，單片機(jī)輸出的斷電控制信號(hào)經(jīng)過隔離電路的隔離后，再由斷電輸出電路輸出，所述的斷電控制器帶有隔爆外殼，還包括與單片機(jī)相連的通訊電路，所述通訊電路用于將斷電控制器連接到CAN總線上，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程供電和遠(yuǎn)程通信；所述的斷電控制器還包括饋電檢測(cè)電路，饋電檢測(cè)電路的輸入經(jīng)過隔離電路的隔離后被送入單片機(jī)，用于向單片機(jī)傳送有源或無源的饋電信號(hào)。本實(shí)用新型專利技術(shù)具有斷電控制與饋電檢測(cè)為一體、不需外部單獨(dú)供電、布線簡單的優(yōu)點(diǎn)。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于安全設(shè)備
，涉及一種斷電控制器，可應(yīng)用于礦井或隧道中或其自身的安全裝置，運(yùn)輸、充填、救護(hù)、通風(fēng)或排水等應(yīng)用場(chǎng)合。
技術(shù)介紹
長期以來我國煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中用于斷電控制和饋電狀態(tài)采集均采用兩個(gè)獨(dú)立的設(shè)備完成，且傳輸信號(hào)開關(guān)量或模擬量信號(hào)。這種方式已經(jīng)越來越不能適應(yīng)現(xiàn)代化礦井的信息采集、傳輸、處理和現(xiàn)場(chǎng)控制的要求。近年來隨著單片機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)字傳輸技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，在通信、工業(yè)控制、生活等眾多領(lǐng)域都發(fā)生了革命性的變化。它同樣影響和推動(dòng)了監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的變革與發(fā)展，隨之出現(xiàn)了將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到監(jiān)控系統(tǒng)最底層的“現(xiàn)場(chǎng)總線”。在眾多現(xiàn)場(chǎng)總線中CAN_BUS是最早取得國際標(biāo)準(zhǔn)的，也是經(jīng)過充分論證后被認(rèn)為最適合煤礦或非煤礦礦井監(jiān)控系統(tǒng)的一種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。此外，CAN_BUS由于其自身卓越的性能和很高的性價(jià)比，因而成為工控領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)，被公認(rèn)為最有前途的幾種現(xiàn)場(chǎng)總線之一。目前CAN_BUS在我國工業(yè)控制和自動(dòng)化領(lǐng)域得到了大力推廣，并為推動(dòng)此領(lǐng)域的信息化、現(xiàn)代化建設(shè)做出了重大貢獻(xiàn)。目前，用于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的斷電器主要有隔爆外殼、信號(hào)接收電路、隔離電路、變壓器電源電路、驅(qū)動(dòng)電路、繼電器等部件構(gòu)成。該設(shè)備須單獨(dú)提供電源，安裝比較繁瑣，信號(hào)傳輸距離短易受電磁干擾。用于饋電檢測(cè)主要使用饋電傳感器間接測(cè)量被控設(shè)備輸出端電纜的電壓信號(hào)。使用此方法檢測(cè)因受電纜因素和環(huán)境因素的限制，檢測(cè)饋電狀態(tài)誤動(dòng)作和檢測(cè)不到饋電狀態(tài)頻繁出現(xiàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是克服國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供了一種斷電控制與饋電檢測(cè)為一體、不需外部單獨(dú)供電、CAN總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂茩z測(cè)設(shè)備。為此，本專利技術(shù)采用如下的技術(shù)方案一種斷電控制器，包括單片機(jī)，單片機(jī)輸出的斷電控制信號(hào)經(jīng)過隔離電路的隔離后，再由斷電輸出電路輸出，其特征在于，所述的斷電控制器帶有隔爆外殼，還包括與單片機(jī)相連的通訊電路，所述通訊電路用于將斷電控制器連接到CAN總線上，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程供電和遠(yuǎn)程通信；所述的斷電控制器還包括饋電檢測(cè)電路，饋電檢測(cè)電路的輸入經(jīng)過隔離電路的隔離后被送入單片機(jī)，用于向單片機(jī)傳送有源或無源的饋電信號(hào)。本技術(shù)是由電源擴(kuò)展控制器或總線擴(kuò)展器中的本安電源供電，以單片機(jī)為核心的用于安全監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)斷電控制和檢測(cè)斷電饋電狀態(tài)功能的斷電器。該斷電器負(fù)責(zé)接收CAN總線上關(guān)聯(lián)設(shè)備的斷電控制命令，并對(duì)被控設(shè)備執(zhí)行斷電控制。同時(shí)，檢測(cè)被斷電設(shè)備的饋電狀態(tài)，將檢測(cè)數(shù)據(jù)通過CAN總線主動(dòng)上傳至地面中心站主控機(jī)。主要優(yōu)點(diǎn)如下智能型全數(shù)字監(jiān)控設(shè)備通過被動(dòng)接收方式獲取CAN總線上的斷電命令，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析處理后，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控設(shè)備斷電控制。當(dāng)總線出現(xiàn)故障(即在一定時(shí)段內(nèi)接收不到信號(hào))，自動(dòng)對(duì)被控設(shè)備斷電控制。通過檢測(cè)被控設(shè)備輸出端的電壓信號(hào)，獲取饋電狀態(tài)。并將斷電、饋電數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)處理后通過CAN總線即時(shí)上傳地面中心站主控機(jī)。創(chuàng)新的數(shù)據(jù)傳輸模式在國內(nèi)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中首次采用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)主動(dòng)上傳、多主競(jìng)爭的通信方式，摒棄了傳統(tǒng)低效的主從巡檢模式。這種創(chuàng)新的數(shù)據(jù)傳輸方式最大限度地降低了總線數(shù)據(jù)流量，極大地提升了系統(tǒng)的通信效率，保證了監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性。低功耗技術(shù)該斷電器使用Microchip公司的低功耗微控制器作為核心單元，輔之以有效的光電隔離技術(shù)，低功耗的繼電器使用。在提升電源使用效率的同時(shí)極大地降低了功耗，符合節(jié)能環(huán)保的潮流。 本地、異地?cái)嚯娍刂萍骖櫛镜睾彤惖財(cái)嚯姽δ埽芍苯咏尤腴_關(guān)量斷電控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)本地?cái)嚯姽δ堋；蛲ㄟ^CAN總線接收關(guān)聯(lián)設(shè)備或中心站主機(jī)的斷電控制指令實(shí)現(xiàn)異地?cái)嚯姟９收蠙z測(cè)功能通過單片機(jī)中的程序?qū)邮艿降腃AN總線信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)在規(guī)定的時(shí)段內(nèi)沒有接到信號(hào)，則判斷為故障狀態(tài)，從而實(shí)施斷電控制，當(dāng)故障排除后自動(dòng)解除斷電控制。抗干擾與可靠性設(shè)計(jì)對(duì)斷電器的pcb印制線路板合理布局設(shè)計(jì)、對(duì)饋電檢測(cè)電路采取了光電隔離和抗干擾設(shè)計(jì)。同時(shí)在軟件上精心優(yōu)化，使最終產(chǎn)品具有很強(qiáng)的抗干擾能力與可靠性，充分滿足煤礦或非煤礦礦井惡劣的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。附圖說明圖I本技術(shù)的斷電控制器電氣原理方框圖。具體實(shí)施方式本技術(shù)是一種應(yīng)用于國內(nèi)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的位于現(xiàn)場(chǎng)最底層的CAN BUS數(shù)字化監(jiān)控設(shè)備，主要用于接收斷電指令并對(duì)掘進(jìn)工作面、采煤工作面和回風(fēng)區(qū)域內(nèi)的供電設(shè)備實(shí)行斷電控制并對(duì)斷電設(shè)備進(jìn)行饋電檢測(cè)。通過CAN總線主動(dòng)向中心站主控機(jī)上傳斷電和饋電數(shù)據(jù)。斷電控制器采取隔爆兼本安型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要由隔爆外殼、出線裝置、控制主板、斷電饋電板等零部件組成。殼體采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB3836的防爆要求。線路板組件采用貼片焊接工藝。具有體積小、重量輕、安裝方便等特點(diǎn)。圖I為本技術(shù)的斷電控制器的電路原理結(jié)構(gòu)框圖。包括以單片機(jī)為核心，與其相連的信號(hào)隔離電路、斷電輸出電路、饋電檢測(cè)電路、顯示電路和通訊電路。通訊電路與CAN總線相連，當(dāng)總線上有本機(jī)指令時(shí)，通訊電路接收指令，將指令送給單片機(jī)。單片機(jī)將指令轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)通過隔離電路送給斷電輸出電路驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)斷電控制。饋電檢測(cè)電路中的有源端與被控設(shè)備的電源輸出檢測(cè)端連接，當(dāng)有電時(shí)，饋電檢測(cè)電路輸出“高電平”經(jīng)隔離電路送入單片機(jī)。反之，輸出“低電平”送入單片機(jī)。單片機(jī)通過通訊電路向中心站主控機(jī)發(fā)送斷電和饋電檢測(cè)數(shù)據(jù)。同時(shí)通過發(fā)光管指示通訊工作狀態(tài)、斷電狀態(tài)、饋電狀態(tài)。為適應(yīng)于分站控制形式的連接，保留了信號(hào)輸入電路和饋電輸出電路。主要技術(shù)參數(shù)I)防爆型式礦用隔爆兼本質(zhì)安全型；防爆標(biāo)志ExdI2)正常工作環(huán)境條件環(huán)境溫度(O 40) V相對(duì)濕度(95%RH(25 °C )大氣壓力80kPa 116kPa使用在有甲烷、煤塵爆炸性氣體混合物的危險(xiǎn)場(chǎng)所。 3)工作電壓本安DCl IV DC19V。4)額定電壓本安DC18V ;額定工作電流彡30mA。5)輸入輸出信號(hào)a)控制輸入信號(hào)高電平時(shí)電壓不小于3V，低電平時(shí)電壓不大于O. 5V(灌入電流為 2mA)。b)無源饋電輸入信號(hào)開關(guān)量觸點(diǎn)信號(hào)，截止?fàn)顟B(tài)漏電阻不小于IOOkQ,導(dǎo)通狀態(tài)電壓降應(yīng)不小于O. 5V(電流為2mA時(shí))。c)有源饋電輸入信號(hào)交流127V ；d)饋電輸出信號(hào)高電平時(shí)電壓不小于3V，低電平時(shí)電壓不大于O. 5V(輸出電流為 2mA)。6)輸出控制I組繼電器接點(diǎn)(動(dòng)開或動(dòng)合)；接點(diǎn)容量AC127V/1. 5A，DC36V/3A ；7)本安參數(shù) IUi DC18V 山:30mA -,C1 :11. 2pF 0mHo8)傳輸信號(hào)CAN總線數(shù)字信號(hào),傳輸速率5kbps,傳輸距離斷電器與配接設(shè)備的傳輸距離3km。9)外形尺寸LXWXH:232mmX192X 120mm10)質(zhì)量4kg。權(quán)利要求1.一種斷電控制器，包括單片機(jī)，單片機(jī)輸出的斷電控制信號(hào)經(jīng)過隔離電路的隔離后，再由斷電輸出 電路輸出，其特征在于，所述的斷電控制器帶有隔爆外殼，還包括與單片機(jī)相連的通訊電路，所述通訊電路用于將斷電控制器連接到CAN總線上，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程供電和遠(yuǎn)程通信；所述的斷電控制器還包括饋電檢測(cè)電路，饋電檢測(cè)電路的輸入經(jīng)過隔離電路的隔離后被送入單片機(jī)，用于向單片機(jī)傳送有源或無源的饋電信號(hào)。專利摘要本技術(shù)屬于安全設(shè)備
，涉及一種斷電控制器，包括單片機(jī)，單片機(jī)輸出的斷電控制信本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種斷電控制器，包括單片機(jī)，單片機(jī)輸出的斷電控制信號(hào)經(jīng)過隔離電路的隔離后，再由斷電輸出電路輸出，其特征在于，所述的斷電控制器帶有隔爆外殼，還包括與單片機(jī)相連的通訊電路，所述通訊電路用于將斷電控制器連接到CAN總線上，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程供電和遠(yuǎn)程通信；所述的斷電控制器還包括饋電檢測(cè)電路，饋電檢測(cè)電路的輸入經(jīng)過隔離電路的隔離后被送入單片機(jī)，用于向單片機(jī)傳送有源或無源的饋電信號(hào)。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李艷民，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天津中煤電子信息工程有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：