專利名稱：一種礦用在線漏電監測模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型一種礦用在線漏電監測模塊，屬于礦用在線漏電監測電路技術領域。
背景技術：
安全對于任何工業環境都是第一要求，對于煤礦井下環境而言，瓦斯，煤塵，火，水，頂板壓力，機電事故是最主要的六大事故原因；而對于這些事故，除了水與頂板壓力，機電事故，前三項最危險，均可引起煤礦爆炸事故，其原因都是由于電氣火花引起的；而由于漏電所引起的電火花占很大的比例；而對于人員安全來講，由于井下的工作環境特殊，空間狹小，潮濕，振動大，濕度大，非常容易因漏電而造成人員傷亡。為了防止電火花的產生根源與漏電對操作人員的傷害，國家規定煤礦井下的供電變壓器中性點不能接地，也就是我們所說的中性點不接地的供電運行方式，而地面上工業、民用供電方式一般為變壓器中性點直接接地方式，另一方面，由于煤礦井下的供電電壓等級是1140V與3300V，煤礦的這種特殊的供電方式與電壓等級決定了礦用電氣產品與一般工業場合不通用，且功能特殊，隨著中國煤礦單井產量的不斷提高，原有的1140V的電壓等級已經不能滿足煤礦的高產高效的需要，供電電壓等級均需要向3300V電壓等級過渡與改造，目前國內對于3300V電壓等級的電氣設備的研制，基本處于開始階段，需要解決的問題還很多，特別是煤礦井下的電氣線路的在線漏電監測與線路安全控制問題急需解決。
發明內容本實用新型克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題是提供一種用于煤礦井下3300V電壓等級的電氣線路在線漏電監測模塊，適用于長期監測線路的絕緣狀態，保護線路設備及人身安全。為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是一種礦用在線漏電監測模塊，包括電源電路、與漏電監測端口相連的檢測信號輸入電路、光電隔離電路、邏輯判斷電路、繼電器輸出驅動電路和狀態指示電路；所述電源電路的電源輸出端I. 1、1. 3分別與檢測信號輸入電路的電源輸入端
2.1,2. 3相連，電源電路的控制端I. 2與檢測信號輸入電路的反饋端2. 2相連，電源電路的電源輸出端I. 4、1. 5、1. 6分別與光電隔離電路的輸入端3. 3、3. 2、3. I相連,檢測信號輸入電路的信號輸出端2. 4與光電隔離電路的信號輸入端3. 4相連,光電隔離電路的輸出端
3.5,3. 6分別與邏輯判斷電路的輸入端4. 1,4. 2相連，邏輯判斷電路的輸出端4. 5,4. 6分別與繼電器輸出驅動電路的輸入端5. 1、5. 2相連,繼電器輸出驅動電路的輸出端5. 5、5. 6、5. 7,5. 8分別與狀態指示電路的輸入端6. 1,6. 2,6. 3,6. 4相連；所述邏輯判斷電路的輸入端4. 3并接繼電器輸出驅動電路的輸入端5. 4后與電源電路的電源輸出端I. 6相連，所述繼電器輸出驅動電路的輸入端5. 3并接狀態指示電路的輸入端6. 5后與光電隔離電路的輸出端3. 5相連。所述電源電路的電路結構為變壓器Tl的一次側線圈與電源相連，變壓器Tl的二次側線圈包括第一線圈、第二線圈和第三線圈，所述第一線圈、第二線圈和第三線圈的輸出端分別與第一整流電路D1、第二整流電路D6和第三整流電路D7的輸入端相連；所述第一整流電路Dl的輸出端正極并接電容C6的一端、電容C3的正極、二極管D5的負極、電阻R12的一端和NPN型三極管Q2的集電極后與NPN型三極管Ql的集電極相連，電阻R12的另一端并接穩壓二極管D3的負極后與NPN型三極管Q2的基極相連，NPN型三極管Q2的發射極并接電阻R9的一端后與NPN型三極管Ql的基極相連，NPN型三極管Ql的發射極并接電阻R9的另一端后與電阻Rl的一端相連，所述電阻Rl的另一端并接電容C30的一端后與三端可調正穩壓器Ul的輸 入端相連，所述電容C30的另一端與電阻R24的一端相連，三端可調正穩壓器Ul的輸出端并接穩壓二極管D3的正極、二極管D5的正極、電容C7的一端、電阻R8的一端和電阻R16的一端后與電源電路的電源輸出端I. I相連,三端可調正穩壓器Ul的控制端與電源電路的控制端I. 2相連；第一整流電路Dl的輸出端負極并接電容C6的另一端、電容C3的負極、電容C7的另一端、電阻R8的另一端和電阻R16的另一端后與電源電路的電源輸出端I. 3相連；所述第二整流電路D6的輸出端正極并接電容C9的正極和電容Cll的一端后與三端穩壓器U2的輸入端相連，所述三端穩壓器U2的輸出端并接電容C12的一端和電容ClO的正極后與電源電路的電源輸出端I. 4相連，第二整流電路D6的輸出端負極并接電容C9的負極、電容Cll的另一端、三端穩壓器U2的接地端、電容C12的另一端、電容ClO的負極和電阻R24的另一端后與電源電路的電源輸出端I. 5相連；所述第三整流電路D7的輸出端正極并接電容C14的正極和電容C15的一端后與三端穩壓器U3的輸入端相連，所述三端穩壓器U3的輸出端并接電容C13的正極和電容C16的一端后與電源電路的電源輸出端I. 6相連，第三整流電路D7的輸出端負極并接電容C14的負極、電容C15的另一端、三端穩壓器U3的接地端、電容C13的負極和電容C16的另一端后接地。所述檢測信號輸入電路的電路結構為電阻R7的一端并接電阻Rll的一端、二極管D2的負極、電阻RlO的一端和電阻R2的一端后與檢測信號輸入電路的電源端正極2. I相連，所述電阻Rll的另一端與電容CS的一端相連，二極管D2的正極并接電阻R13的一端后與檢測信號輸入電路的反饋端2. 2相連，電阻R13的另一端串接電阻R14后與滑動變阻器R19的一固定端相連，所述電阻R7的另一端并接電容CS的另一端、滑動變阻器R19的滑動端、滑動變阻器R19的另一固定端和電阻R20的一端后與檢測信號輸入電路的電源輸入端2. 3相連；所述電阻RlO的另一端串接電阻R17后與檢測信號輸入電路的信號輸出端2. 4相連；所述電阻R2的另一端依次串接電阻R3、電阻R4、電阻R5和電阻R6后與檢測信號輸入電路的檢測信號輸入端正極2. 5相連，所述電阻R20的另一端與電阻R22的一端相連，電阻R22的另一端并接電阻R15的一端、電容C4的一端和電容C5的一端后與檢測信號輸入電路的檢測信號輸入端負極2. 6相連；電阻R15的另一端依次串接電阻R18和電容Cl后與電阻R2和電阻R3之間的連線相連，電容C4的另一端與電阻R3和電阻R4之間的連線相連，電容C5的另一端與電阻R5和電阻R6之間的連線相連，電容C2的一端與電容Cl與電阻R18之間的連線相連，電容C2的另一端與電阻R4和電阻R5之間的連線相連。所述光電隔離電路的電路結構為HCNR200芯片U5的6腳串接電阻R28后與光電隔離電路的電源輸入端3. I相連，HCNR200芯片U5的6腳、5腳分別為光電隔離電路的輸出端 3. 5,3. 6 ；LM258A芯片U4的8腳并接電阻R25的一端后與光電隔離電路的電源輸入端3. 3相連，所述電阻R25的另一端與HCNR200芯片U5的2腳相連，電阻R27的一端并接電容C18的一端后與光電隔離電路的信號輸入端3. 4相連，電阻R27的另一端與LM258A芯片U4的
3腳相連，電容C18的另一端并接LM258A芯片U4的4腳、LM258A芯片U4的5腳、PNP型三極管Q4的集電極和HCNR200芯片U5的4腳后與光電隔離電路的電源輸入端3. 2相連；所述LM258A芯片U4的2腳與I腳相連，LM258A芯片U4的I腳與6腳之間串接 有電阻R26，LM258A芯片U4的6腳并接電容C17的一端后與HCNR200芯片U5的3腳相連，LM258A芯片U4的7腳并接電容C17的另一端后與PNP型三極管Q4的基極相連，PNP型三極管Q4的發射極與HCNR200芯片U5的I腳相連。所述邏輯判斷電路的電路結構為電阻R40的一端并接電容C25的一端和電阻R61的一端后與邏輯判斷電路的輸入端4. 2相連，所述電阻R40的另一端與LM2902N芯片U7的10腳相連；電容C24的一端并接可調穩壓二極管U9的負極、電阻R59的一端后與邏輯判斷電路的輸入端4. I相連；所述電阻R59的另一端并接電阻R62的一端后與可調穩壓二極管U9的控制端相連；所述LM2902N芯片U7的8腳與9腳相連，LM2902N芯片U7的8腳與3腳之間串接有電阻R46，LM2902N芯片U7的I腳與5腳之間串接有電阻R21，LM2902N芯片U7的2腳并接電阻R57的一端和電容C20的一端后與電阻R65的一端相連；所述電阻R57的另一端與滑動變阻器電阻R55的一固定端相連，電容C20的另一端并接滑動變阻器R55的滑動端和另一固定端后與電阻R43的一端相連，電阻R43的另一端與LM2902N芯片U7的12腳相連；所述LM2902N芯片U7的4腳與邏輯判斷電路的電源輸入端4. 3相連，LM2902N芯片U7的6腳并接電容C23的一端和電阻R39的一端后與電阻R34的一端相連，LM2902N芯片U7的7腳并接電容C23的另一端和電阻R39的另一端后與電阻R60的一端相連，所述電阻R60的另一端為邏輯判斷電路的信號輸出端4. 4 ；所述LM2902N芯片U7的13腳并接電容C21的一端和電阻R58的一端后與電阻R66的一端相連，電容C21的另一端并接電阻R58的另一端后與電阻R36的一端相連,所述電阻R36的另一端為邏輯判斷電路的信號輸出端4. 6 ；LM2902N芯片U7的14腳與電阻R47的一端相連，所述電阻R47的另一端為邏輯判斷電路的信號輸出端4. 5 ；所述電容C25的另一端并接電阻R61的另一端、電容C24的另一端、TL431I芯片U9的正極、電阻R62的另一端、電阻R65的另一端、電阻R34的另一端、電阻R66的另一端和LM2902N芯片U7的11腳后接地。所述繼電器輸出驅動電路的電路結構為電阻R30的一端與繼電器輸出驅動電路的輸入端5. 3相連，電阻R30的另一端并接電阻R53的一端和電阻R35的一端后與電阻R41的一端相連，所述電阻R53的另一端并接電阻R48的一端后與電阻R68的一端相連，電阻R48的另一端與LM2901芯片U6的6腳相連；電阻R35的另一端與LM2901芯片U6的11腳相連，電阻R41的另一端與LM2901芯片U6的9腳相連；所述LM2901芯片U6的7腳、3腳、4腳分別與繼電器輸出驅動電路的輸入端5. 2、5. 4,5. I相連，LM2901芯片U6的5腳并接電阻R29的一端后與電阻R50的一端相連，所述電阻R50的另一端并接電阻R67的一端后與繼電器輸出驅動電路的輸出端5. 5相連，電阻R29的另一端并接電阻R31的一端后與LM2901芯片U6的2腳相連；所述電阻R31的另一端并接電阻R32的一端和電感LI的一端后與繼電器輸出驅動電路的輸入端5. 4相連，電阻R32的另一端與LM2901芯片U6的13腳相連，電感LI的另一端并接二極管D8的負極后與繼電器Kl的線圈的一端相連，所述LM2901芯片U6的13腳為繼電器輸出驅動電路的輸出端5. 6 ；所述LM2901芯片U6的8腳并接電容C22的一端后與電阻R49的一端相連，所述電阻R49的另一端為繼電器輸出驅動電路的輸出端5. 7 ;所述LM2901芯片U6的I腳與10腳之間串接有電阻R38，LM2901芯片U6的9腳與14腳之間串接有電阻R37，LM2901芯片 U6的14腳并接電阻R42的一端后與電阻R33的一端相連，所述電阻R33的另一端為繼電器輸出驅動電路的輸出端5. 8，所述電阻R42的另一端并接電容C19的一端后與NPN型三極管Q6的基極相連，所述NPN型三極管Q6的集電極并接二極管D8的正極后與繼電器Kl的線圈的另一端相連；所述電阻R68的另一端依次并接電阻R67的另一端、LM2901芯片U6的12腳、電容C22的另一端、電容C19的另一端后和NPN型三極管Q6的發射極后接地。所述狀態指示電路的電路結構為所述發光二極管D14的正極并接滑動變阻器R74的一固定端、二極管D13的正極、電阻R76的一端和電阻R82的一端后與狀態指示電路的輸入端6. 4相連，所述發光二極管D14的負極與電阻R85的一端相連，所述電阻R85的另一端并接轉換開關SI的3腳后接地，所述滑動變阻器R74的另一固定端并接滑動變阻器R74的滑動端和二極管D13的負極后與狀態指示電路的輸入端6. 5相連；所述電阻R76的另一端與NPN型三極管QlO的集電極相連，電阻R82的另一端并接電阻R75的一端后與NPN型三極管Q9的集電極相連，所述電阻R75的另一端串接發光二極管D12后與NPN型三極管QlO的基極相連，所述NPN型三極管Q9的基極串接電阻R83后與狀態指示電路的輸入端6. I相連；雙發光二極管指示燈D15、D16、D17、D18的一正極并接后與NPN型三極管QlO的發射極相連，上述雙發光二極管指示燈D15、D16、D17、D18的另一正極并接后與NPN型三極管Q9的發射極相連，雙發光二極管指示燈D15、D16、D17、D18的負極分別與轉換開關SI的6腳、7腳、9腳、10腳相連；電阻R86、R87、R88、R89的一端并接后與狀態指示電路的輸入端6. 2相連，電阻R86、R87、R88、R89的另一端分別與滑動變阻器R77、R80、R79、R78的一固定端相連，上述滑動變阻器R77、R80、R79、R78的另一固定端并接各自的滑動端后分別與轉換開關SI的5腳、4腳、2腳、I腳相連；所述轉換開關SI的8腳與狀態指示電路的輸入端6. 3相連。本實用新型與現有技術相比具有的有益效果為本實用新型采用高電源范圍設計，確保在惡劣環境下能夠正常使用；電源端、信號檢測端和信號輸出端三者完全隔離，干擾抑制功能較強，可防止錯誤操作，確保系統的安全性；監控信號和報警信號同時輸出，實現監控一體化，檢測精度高，反應時間快，安全性好。以下結合附圖
對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的說明。圖I是本實用新型的結構示意圖。圖2是電源電路的電路結構示意圖。圖3是與漏電監測端口相連的檢測信號輸入電路的電路結構示意圖。圖4是光電隔離電路的電路結構示意圖。圖5是邏輯判斷電路的電路結構示意圖。圖6是繼電器輸出驅動電路的電路結構示意圖。圖7是狀態指示電路的電路結構示意圖。圖8是與漏電監測端口相連的檢測信號輸入電路的應用電路結構示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型一種礦用在線漏電監測模塊，包括電源電路I、與漏電監測端口相連的檢測信號輸入電路2、光電隔離電路3、邏輯判斷電路4、繼電器輸出驅動電路5和狀態指示電路6 ;所述電源電路I的電源輸出端I. 1、1. 3分別與檢測信號輸入電路2的電源輸入端
2.I、2. 3相連，電源電路I的控制端I. 2與檢測信號輸入電路2的反饋端2. 2相連，電源電路I的電源輸出端I. 4、I. 5、I. 6分別與光電隔離電路3的輸入端3. 3、3. 2、3. I相連，檢測信號輸入電路2的信號輸出端2. 4與光電隔離電路3的信號輸入端3. 4相連,光電隔離電路3的輸出端3. 5,3. 6分別與邏輯判斷電路4的輸入端4. 1,4. 2相連，邏輯判斷電路4的輸出端4. 5、4. 6分別與繼電器輸出驅動電路5的輸入端5. 1、5. 2相連,繼電器輸出驅動電路5的輸出端5. 5,5. 6,5. 7,5. 8分別與狀態指示電路6的輸入端6. 1,6. 2,6. 3,6. 4相連；所述邏輯判斷電路4的輸入端4. 3并接繼電器輸出驅動電路5的輸入端5. 4后與電源電路I的電源輸出端I. 6相連，所述繼電器輸出驅動電路5的輸入端5. 3并接狀態指不電路6的輸入端6. 5后與光電隔離電路3的輸出端3. 5相連；如圖2所示，所述電源電路I的電路結構為變壓器Tl的一次側線圈與電源相連，變壓器Tl的二次側線圈包括第一線圈7、第二線圈8和第三線圈9，所述第一線圈7、第二線圈8和第三線圈9的輸出端分別與第一整流電路D1、第二整流電路D6和第三整流電路D7的輸入端相連；所述第一整流電路Dl的輸出端正極并接電容C6的一端、電容C3的正極、二極管D5的負極、電阻R12的一端和NPN型三極管Q2的集電極后與NPN型三極管Ql的集電極相連，電阻R12的另一端并接穩壓二極管D3的負極后與NPN型三極管Q2的基極相連，NPN型三極管Q2的發射極并接電阻R9的一端后與NPN型三極管Ql的基極相連，NPN型三極管Ql的發射極并接電阻R9的另一端后與電阻Rl的一端相連，所述電阻Rl的另一端并接電容C30的一端后與三端可調正穩壓器Ul的輸入端相連，所述電容C30的另一端與電阻R24的一端相連，三端可調正穩壓器Ul的輸出端并接穩壓二極管D3的正極、二極管D5的正極、電容C7的一端、電阻R8的一端和電阻R16的一端后與電源電路I的電源輸出端I. I相連，三端可調正穩壓器Ul的控制端與電源電路I的控制端I. 2相連；第一整流電路Dl的輸出端負極并接電容C6的另一端、電容C3的負極、電容C7的另一端、電阻R8的另一端和電阻R16的另一端后與電源電路I的電源輸出端I. 3相連；所述第二整流電路D6的輸出端正極并接電容C9的正極和電容Cll的一端后與三端穩壓器U2的輸入端相連，所述三端穩壓器U2的輸出端并接電容C12的一端和電容ClO的正極后與電源電路I的電源輸出端1. 4相連，第二整流電路D6的輸出端負極并接電容C9的負極、電容Cll的另一端、三端穩壓器U2的接地端、電容C12的另一端、電容ClO的負極和電阻R24的另一端后與電源電路I的電源輸出端I. 5相 連；所述第三整流電路D7的輸出端正極并接電容C14的正極和電容C15的一端后與三端穩壓器U3的輸入端相連，所述三端穩壓器U3的輸出端并接電容C13的正極和電容C16的一端后與電源電路I的電源輸出端I. 6相連，第三整流電路D7的輸出端負極并接電容C14的負極、電容C15的另一端、三端穩壓器U3的接地端、電容C13的負極和電容C16的另
一端后接地。上述電源電路設置有多路電源輸出端口，可以滿足礦用3300V電壓等級的在線漏電監測模塊各部分的供電需求，并且設置有反饋控制端口，能夠很好的實現對漏電檢測采集電路的控制。如圖3所示，所述檢測信號輸入電路2的電路結構為電阻R7的一端并接電阻Rll的一端、二極管D2的負極、電阻RlO的一端和電阻R2的一端后與檢測信號輸入電路2的電源端正極2. I相連，所述電阻Rll的另一端與電容CS的一端相連，二極管D2的正極并接電阻R13的一端后與檢測信號輸入電路2的反饋端2. 2相連，電阻R13的另一端串接電阻R14后與滑動變阻器R19的一固定端相連，所述電阻R7的另一端并接電容CS的另一端、滑動變阻器R19的滑動端、滑動變阻器R19的另一固定端和電阻R20的一端后與檢測信號輸入電路2的電源輸入端2. 3相連；所述電阻RlO的另一端串接電阻R17后與檢測信號輸入電路2的信號輸出端2. 4相連；所述電阻R2的另一端依次串接電阻R3、電阻R4、電阻R5和電阻R6后與檢測信號輸入電路2的檢測信號輸入端正極2. 5相連,所述電阻R20的另一端與電阻R22的一端相連，電阻R22的另一端并接電阻R15的一端、電容C4的一端和電容C5的一端后與檢測信號輸入電路2的檢測信號輸入端負極2. 6相連；如圖8所示，在實際應用中，可以通過三相或兩相電抗器形成一個星點，再將該星點和地做為一組被檢測端接入上述檢測信號輸入端正極2. 5和檢測信號輸入端負極2. 6。電阻R15的另一端依次串接電阻R18和電容Cl后與電阻R2和電阻R3之間的連線相連，電容C4的另一端與電阻R3和電阻R4之間的連線相連，電容C5的另一端與電阻R5和電阻R6之間的連線相連，電容C2的一端與電容Cl與電阻R18之間的連線相連，電容C2的另一端與電阻R4和電阻R5之間的連線相連。上述檢測信號輸入電路直接與漏電檢測端口相連，通過電源端口由一個恒壓信號注入到被測系統中，通過對恒壓信號的反饋、采樣，得到與被測量成比例的一個電信號，并將該信號傳輸到漏電檢測電路中，可以實現對3300V電壓等級電路的在線漏電檢測信號的采集，精度高，響應時間快，為漏電檢測提供了基礎。如圖4所示，所述光電隔離電路3的電路結構為HCNR200芯片U5的6腳串接電阻R28后與光電隔離電路3的電源輸入端3. I相連，HCNR200芯片U5的6腳、5腳分別為光電隔離電路3的輸出端3. 5、3. 6 ;LM258A芯片U4的8腳并接電阻R25的一端后與光電隔離電路3的電源輸入端3. 3相連，所述電阻R25的另一端與HCNR200芯片U5的2腳相連，電阻R27的一端并接電容C18的一端后與光電隔離電路3的信號輸入端3. 4相連，電阻R27的另一端與LM258A芯片U4的3腳相連，電容C18 的另一端并接LM258A芯片U4的4腳、LM258A芯片U4的5腳、PNP型三極管Q4的集電極和HCNR200芯片U5的4腳后與光電隔離電路3的電源輸入端3. 2相連；所述LM258A芯片U4的2腳與I腳相連，LM258A芯片U4的I腳與6腳之間串接有電阻R26，LM258A芯片U4的6腳并接電容C17的一端后與HCNR200芯片U5的3腳相連，LM258A芯片U4的7腳并接電容C17的另一端后與PNP型三極管Q4的基極相連，PNP型三極管Q4的發射極與HCNR200芯片U5的I腳相連。上述光電隔離電路實現信號的單向傳輸，輸入端與輸出端完全實現電氣隔離，增強抗干擾能力，延長壽命，并且傳輸效率高。如圖5所示，所述邏輯判斷電路4的電路結構為電阻R40的一端并接電容C25的一端和電阻R61的一端后與邏輯判斷電路4的輸入端4. 2相連，所述電阻R40的另一端與LM2902N芯片U7的10腳相連；電容C24的一端并接可調穩壓二極管U9的負極、電阻R59的一端后與邏輯判斷電路4的輸入端4. I相連；所述電阻R59的另一端并接電阻R62的一端后與可調穩壓二極管U9的控制端相連；所述LM2902N芯片U7的8腳與9腳相連，LM2902N芯片U7的8腳與3腳之間串接有電阻R46，LM2902N芯片U7的I腳與5腳之間串接有電阻R21，LM2902N芯片U7的2腳并接電阻R57的一端和電容C20的一端后與電阻R65的一端相連；所述電阻R57的另一端與滑動變阻器電阻R55的一固定端相連，電容C20的另一端并接滑動變阻器R55的滑動端和另一固定端后與電阻R43的一端相連，電阻R43的另一端與LM2902N芯片U7的12腳相連；所述LM2902N芯片U7的4腳與邏輯判斷電路4的電源輸入端4. 3相連，LM2902N芯片U7的6腳并接電容C23的一端和電阻R39的一端后與電阻R34的一端相連，LM2902N芯片U7的7腳并接電容C23的另一端和電阻R39的另一端后與電阻R60的一端相連，所述電阻R60的另一端為邏輯判斷電路4的信號輸出端4. 4 ;信號輸出端4. 4將輸出信號及時傳輸到上位監測系統，實現對3300V電壓等級電路的實時監控和對電路異常情況的及時處理；所述LM2902N芯片U7的13腳并接電容C21的一端和電阻R58的一端后與電阻R66的一端相連，電容C21的另一端并接電阻R58的另一端后與電阻R36的一端相連,所述電阻R36的另一端為邏輯判斷電路4的信號輸出端4. 6 ；LM2902N芯片U7的14腳與電阻R47的一端相連，所述電阻R47的另一端為邏輯判斷電路4的信號輸出端4. 5 ；所述電容C25的另一端并接電阻R61的另一端、電容C24的另一端、TL431I芯片U9的正極、電阻R62的另一端、電阻R65的另一端、電阻R34的另一端、電阻R66的另一端和LM2902N芯片U7的11腳后接地。上述邏輯判斷電路設置有多路信號輸出端口，可以作為上位監控系統和繼電器輸出驅動的輸入信號，實現對3300V電壓等級電路的實時監控和對電路異常情況的及時處理，確保電氣線路安全。如圖6所示，所述繼電器輸出驅動電路5的電路結構為電阻R30的一端與繼電器輸出驅動電路5的輸入端5. 3相連，電阻R30的另一端并接電阻R53的一端和電阻R35的一端后與電阻R41的一端相連,所述電阻R53的另一端并接電阻R48的一端后與電阻R68的一端相連，電阻R48的另一端與LM2901芯片U6的6腳相連；電阻R35的另一端與LM2901芯片U6的11腳相連，電阻R41的另一端與LM2901芯片U6的9腳相連；所述LM2901芯片U6的7腳、3腳、4腳分別與繼電器輸出驅動電路5的輸入端5. 2、5. 4,5. I相連，LM2901芯片U6的5腳并接電阻R29的一端后與電阻R50的一端相連，所述電阻R50的另一端并接電阻R67的一端后與繼電器輸出驅動電路5的輸出端5. 5相連，電阻R29的另一端并接電阻R31的一端后與LM2901芯片U6的2腳相連；所述電阻R31的另一端并接電阻R32的一端和電感LI的一端后與繼電器輸出驅動電路5的輸入端5. 4相連，電阻R32的另一端與LM2901芯片U6的13腳相連，電感LI的另一端并接二極管D8的負極后與繼電器Kl的線圈的一端相連，所述LM2901芯片U6的13腳為繼電器輸出驅動電路5的輸出端5. 6 ； 所述LM2901芯片U6的8腳并接電容C22的一端后與電阻R49的一端相連，所述電阻R49的另一端為繼電器輸出驅動電路5的輸出端5. 7 ;所述LM2901芯片U6的I腳與10腳之間串接有電阻R38，LM2901芯片U6的9腳與14腳之間串接有電阻R37，LM2901芯片U6的14腳并接電阻R42的一端后與電阻R33的一端相連，所述電阻R33的另一端為繼電器輸出驅動電路5的輸出端5. 8，所述電阻R42的另一端并接電容C19的一端后與NPN型三極管Q6的基極相連，所述NPN型三極管Q6的集電極并接二極管D8的正極后與繼電器Kl的線圈的另一端相連；所述電阻R68的另一端依次并接電阻R67的另一端、LM2901芯片U6的12腳、電容C22的另一端、電容C19的另一端后和NPN型三極管Q6的發射極后接地。上述繼電器輸出驅動電路設置有多路信號輸入、輸出端口，可以接收邏輯判斷電路和光電隔離電路的信號，并可以同時驅動狀態指示電路，實現對3300V電壓等級電路異常情況的及時處理，確保電氣線路安全。如圖7所示，所述狀態指示電路6的電路結構為所述發光二極管D14的正極并接滑動變阻器R74的一固定端、二極管D13的正極、電阻R76的一端和電阻R82的一端后與狀態指示電路6的輸入端6. 4相連，所述發光二極管D14的負極與電阻R85的一端相連，所述電阻R85的另一端并接轉換開關SI的3腳后接地，所述滑動變阻器R74的另一固定端并接滑動變阻器R74的滑動端和二極管D13的負極后與狀態指示電路6的輸入端6. 5相連；所述電阻R76的另一端與NPN型三極管QlO的集電極相連，電阻R82的另一端并接電阻R75的一端后與NPN型三極管Q9的集電極相連，所述電阻R75的另一端串接發光二極管D12后與NPN型三極管QlO的基極相連，所述NPN型三極管Q9的基極串接電阻R83后與狀態指示電路6的輸入端6. I相連；雙發光二極管指示燈D15、D16、D17、D18的一正極并接后與NPN型三極管QlO的發射極相連，上述雙發光二極管指示燈D15、D16、D17、D18的另一正極并接后與NPN型三極管Q9的發射極相連，雙發光二極管指示燈D15、D16、D17、D18的負極分別與轉換開關SI的6腳、7腳、9腳、10腳相連；[0075]電阻R86、R87、R88、R89的一端并接后與狀態指示電路6的輸入端6. 2相連，電阻R86、R87、R88、R89的另一端分別與滑動變阻器R77、R80、R79、R78的一固定端相連，上述滑動變阻器R77、R80、R79、R78的另一固定端并接各自的滑動端后分別與轉換開關SI的5腳、4腳、2腳、I腳相連；所述轉換開關SI的8腳與狀態指示電路6的輸入端6. 3相連。上述狀態指示電路設置有多路輸入端口，可以直接與漏電監測模塊的繼電器輸出驅動電路相連，實現對3300V電壓等級漏電檢測電路的狀態指示，方便工作人員及時了解電氣設備的工作狀態。 本實用新型的電源端、信號檢測端和信號輸出端三者完全隔離，干擾抑制功能較強，可防止錯誤操作；監控信號和報警信號同時輸出，實現監控一體化，檢測精度高，安全性好。
權利要求1.一種礦用在線漏電監測模塊，其特征在于包括電源電路(I)、與漏電監測端口相連的檢測信號輸入電路(2)、光電隔離電路(3)、邏輯判斷電路(4)、繼電器輸出驅動電路(5)和狀態指示電路(6)； 所述電源電路(I)的電源輸出端I. 1、1. 3分別與檢測信號輸入電路(2)的電源輸入端2. 1、2. 3相連，電源電路(I)的控制端I. 2與檢測信號輸入電路(2)的反饋端2. 2相連，電源電路(I)的電源輸出端I. 4、I. 5、I. 6分別與光電隔離電路(3)的輸入端3. 3、3. 2、3. I相連，檢測信號輸入電路(2)的信號輸出端2. 4與光電隔離電路(3)的信號輸入端3. 4相連，光電隔離電路(3)的輸出端3. 5,3. 6分別與邏輯判斷電路(4)的輸入端4. 1,4. 2相連，邏輯判斷電路(4)的輸出端4. 5,4. 6分別與繼電器輸出驅動電路(5)的輸入端5. 1,5. 2相連，繼電器輸出驅動電路(5)的輸出端5. 5、5. 6、5. 7、5. 8分別與狀態指示電路(6)的輸入端6. I、6.2,6. 3、6· 4 相連； 所述邏輯判斷電路(4)的輸入端4. 3并接繼電器輸出驅動電路(5)的輸入端5. 4后與電源電路(I)的電源輸出端I. 6相連，所述繼電器輸出驅動電路(5)的輸入端5. 3并接狀態指不電路(6)的輸入端6. 5后與光電隔離電路(3)的輸出端3. 5相連。
2.根據權利要求I所述的一種礦用在線漏電監測模塊，其特征在于所述電源電路(I)的電路結構為變壓器Tl的一次側線圈與電源相連，變壓器Tl的二次側線圈包括第一線圈(7)、第二線圈(8)和第三線圈(9)，所述第一線圈(7)、第二線圈(8)和第三線圈(9)的輸出端分別與第一整流電路D1、第二整流電路D6和第三整流電路D7的輸入端相連； 所述第一整流電路Dl的輸出端正極并接電容C6的一端、電容C3的正極、二極管D5的負極、電阻R12的一端和NPN型三極管Q2的集電極后與NPN型三極管Ql的集電極相連，電阻R12的另一端并接穩壓二極管D3的負極后與NPN型三極管Q2的基極相連，NPN型三極管Q2的發射極并接電阻R9的一端后與NPN型三極管Ql的基極相連，NPN型三極管Ql的發射極并接電阻R9的另一端后與電阻Rl的一端相連，所述電阻Rl的另一端并接電容C30的一端后與三端可調正穩壓器Ul的輸入端相連，所述電容C30的另一端與電阻R24的一端相連，三端可調正穩壓器Ul的輸出端并接穩壓二極管D3的正極、二極管D5的正極、電容C7的一端、電阻R8的一端和電阻R16的一端后與電源電路(I)的電源輸出端I. I相連，三端可調正穩壓器Ul的控制端與電源電路(I)的控制端I. 2相連；第一整流電路Dl的輸出端負極并接電容C6的另一端、電容C3的負極、電容C7的另一端、電阻R8的另一端和電阻R16的另一端后與電源電路(I)的電源輸出端I. 3相連； 所述第二整流電路D6的輸出端正極并接電容C9的正極和電容Cll的一端后與三端穩壓器U2的輸入端相連，所述三端穩壓器U2的輸出端并接電容C12的一端和電容ClO的正極后與電源電路(I)的電源輸出端I. 4相連，第二整流電路D6的輸出端負極并接電容C9的負極、電容Cll的另一端、三端穩壓器U2的接地端、電容C12的另一端、電容ClO的負極和電阻R24的另一端后與電源電路(I)的電源輸出端I. 5相連； 所述第三整流電路D7的輸出端正極并接電容C14的正極和電容C15的一端后與三端穩壓器U3的輸入端相連，所述三端穩壓器U3的輸出端并接電容C13的正極和電容C16的一端后與電源電路(I)的電源輸出端I. 6相連，第三整流電路D7的輸出端負極并接電容C14的負極、電容C15的另一端、三端穩壓器U3的接地端、電容C13的負極和電容C16的另一端后接地；所述檢測信號輸入電路(2)的電路結構為電阻R7的一端并接電阻Rll的一端、二極管D2的負極、電阻RlO的一端和電阻R2的一端后與檢測信號輸入電路(2)的電源端正極2.I相連，所述電阻Rll的另一端與電容CS的一端相連，二極管D2的正極并接電阻R13的一端后與檢測信號輸入電路(2)的反饋端2. 2相連，電阻R13的另一端串接電阻R14后與滑動變阻器R19的一固定端相連，所述電阻R7的另一端并接電容CS的另一端、滑動變阻器R19的滑動端、滑動變阻器R19的另一固定端和電阻R20的一端后與檢測信號輸入電路(2)的電源輸入端2. 3相連； 所述電阻RlO的另一端串接電阻R17后與檢測信號輸入電路(2)的信號輸出端2. 4相連； 所述電阻R2的另一端依次串接電阻R3、電阻R4、電阻R5和電阻R6后與檢測信號輸入電路(2)的檢測信號輸入端正極2.5相連，所述電阻R20的另一端與電阻R22的一端相連，電阻R22的另一端并接電阻R15的一端、電容C4的一端和電容C5的一端后與檢測信號輸入電路(2)的檢測信號輸入端負極2. 6相連； 電阻R15的另一端依次串接電阻R18和電容Cl后與電阻R2和電阻R3之間的連線相連，電容C4的另一端與電阻R3和電阻R4之間的連線相連，電容C5的另一端與電阻R5和電阻R6之間的連線相連，電容C2的一端與電容Cl與電阻R18之間的連線相連，電容C2的另一端與電阻R4和電阻R5之間的連線相連； 所述光電隔離電路(3)的電路結構為HCNR200芯片U5的6腳串接電阻R28后與光電隔離電路(3 )的電源輸入端3. I相連，HCNR200芯片U5的6腳、5腳分別為光電隔離電路(3 )的輸出端3. 5、3. 6 ; LM258A芯片U4的8腳并接電阻R25的一端后與光電隔離電路(3)的電源輸入端3. 3相連，所述電阻R25的另一端與HCNR200芯片U5的2腳相連，電阻R27的一端并接電容C18的一端后與光電隔離電路(3)的信號輸入端3. 4相連，電阻R27的另一端與LM258A芯片U4的3腳相連，電容C18的另一端并接LM258A芯片U4的4腳、LM258A芯片U4的5腳、PNP型三極管Q4的集電極和HCNR200芯片U5的4腳后與光電隔離電路(3)的電源輸入端3. 2相連； 所述LM258A芯片U4的2腳與I腳相連，LM258A芯片U4的I腳與6腳之間串接有電阻R26，LM258A芯片U4的6腳并接電容C17的一端后與HCNR200芯片U5的3腳相連，LM258A芯片U4的7腳并接電容C17的另一端后與PNP型三極管Q4的基極相連，PNP型三極管Q4的發射極與HCNR200芯片U5的I腳相連； 所述邏輯判斷電路(4)的電路結構為電阻R40的一端并接電容C25的一端和電阻R61的一端后與邏輯判斷電路(4)的輸入端4. 2相連，所述電阻R40的另一端與LM2902N芯片U7的10腳相連；電容C24的一端并接可調穩壓二極管U9的負極、電阻R59的一端后與邏輯判斷電路(4)的輸入端4. I相連；所述電阻R59的另一端并接電阻R62的一端后與可調穩壓二極管U9的控制端相連； 所述LM2902N芯片U7的8腳與9腳相連，LM2902N芯片U7的8腳與3腳之間串接有電阻R46，LM2902N芯片U7的I腳與5腳之間串接有電阻R21，LM2902N芯片U7的2腳并接電阻R57的一端和電容C20的一端后與電阻R65的一端相連；所述電阻R57的另一端與滑動變阻器電阻R55的一固定端相連，電容C20的另一端并接滑動變阻器R55的滑動端和另一固定端后與電阻R43的一端相連，電阻R43的另一端與LM2902N芯片U7的12腳相連；所述LM2902N芯片U7的4腳與邏輯判斷電路(4)的電源輸入端4. 3相連，LM2902N芯片U7的6腳并接電容C23的一端和電阻R39的一端后與電阻R34的一端相連，LM2902N芯片U7的7腳并接電容C23的另一端和電阻R39的另一端后與電阻R60的一端相連，所述電阻R60的另一端為邏輯判斷電路(4)的信號輸出端4.4 ; 所述LM2902N芯片U7的13腳并接電容C21的一端和電阻R58的一端后與電阻R66的一端相連，電容C21的另一端并接電阻R58的另一端后與電阻R36的一端相連,所述電阻R36的另一端為邏輯判斷電路(4)的信號輸出端4. 6 ；LM2902N芯片U7的14腳與電阻R47的一端相連，所述電阻R47的另一端為邏輯判斷電路(4)的信號輸出端4. 5 ； 所述電容C25的另一端并接電阻R61的另一端、電容C24的另一端、TL431I芯片U9的正極、電阻R62的另一端、電阻R65的另一端、電阻R34的另一端、電阻R66的另一端和LM2902N芯片U7的11腳后接地； 所述繼電器輸出驅動電路(5)的電路結構為電阻R30的一端與繼電器輸出驅動電路(5)的輸入端5. 3相連，電阻R30的另一端并接電阻R53的一端和電阻R35的一端后與電阻R41的一端相連,所述電阻R53的另一端并接電阻R48的一端后與電阻R68的一端相連，電阻R48的另一端與LM2901芯片U6的6腳相連；電阻R35的另一端與LM2901芯片U6的11腳相連，電阻R41的另一端與LM2901芯片U6的9腳相連； 所述LM2901芯片U6的7腳、3腳、4腳分別與繼電器輸出驅動電路(5)的輸入端5. 2、·5.4,5. I相連，LM2901芯片U6的5腳并接電阻R29的一端后與電阻R50的一端相連，所述電阻R50的另一端并接電阻R67的一端后與繼電器輸出驅動電路(5)的輸出端5. 5相連，電阻R29的另一端并接電阻R31的一端后與LM2901芯片U6的2腳相連； 所述電阻R31的另一端并接電阻R32的一端和電感LI的一端后與繼電器輸出驅動電路(5)的輸入端5. 4相連，電阻R32的另一端與LM2901芯片U6的13腳相連，電感LI的另一端并接二極管D8的負極后與繼電器Kl的線圈的一端相連，所述LM2901芯片U6的13腳為繼電器輸出驅動電路(5)的輸出端5. 6 ； 所述LM2901芯片U6的8腳并接電容C22的一端后與電阻R49的一端相連，所述電阻R49的另一端為繼電器輸出驅動電路(5)的輸出端5. 7 ;所述LM2901芯片U6的I腳與10腳之間串接有電阻R38，LM2901芯片U6的9腳與14腳之間串接有電阻R37，LM2901芯片U6的14腳并接電阻R42的一端后與電阻R33的一端相連，所述電阻R33的另一端為繼電器輸出驅動電路(5)的輸出端5. 8，所述電阻R42的另一端并接電容C19的一端后與NPN型三極管Q6的基極相連，所述NPN型三極管Q6的集電極并接二極管D8的正極后與繼電器Kl的線圈的另一端相連； 所述電阻R68的另一端依次并接電阻R67的另一端、LM2901芯片U6的12腳、電容C22的另一端、電容C19的另一端后和NPN型三極管Q6的發射極后接地。
3.根據權利要求2所述的一種礦用在線漏電監測模塊，其特征在于所述狀態指示電路(6)的電路結構為所述發光二極管D14的正極并接滑動變阻器R74的一固定端、二極管D13的正極、電阻R76的一端和電阻R82的一端后與狀態指不電路(6)的輸入端6. 4相連，所述發光二極管D14的負極與電阻R85的一端相連，所述電阻R85的另一端并接轉換開關SI的3腳后接地，所述滑動變阻器R74的另一固定端并接滑動變阻器R74的滑動端和二極管D13的負極后與狀態指示電路(6)的輸入端6. 5相連； 所述電阻R76的另一端與NPN型三極管QlO的集電極相連，電阻R82的另一端并接電阻R75的一端后與NPN型三極管Q9的集電極相連，所述電阻R75的另一端串接發光二極管D12后與NPN型三極管 QlO的基極相連，所述NPN型三極管Q9的基極串接電阻R83后與狀態指示電路(6)的輸入端6. I相連； 雙發光二極管指示燈D15、D16、D17、D18的一正極并接后與NPN型三極管QlO的發射極相連，上述雙發光二極管指示燈D15、D16、D17、D18的另一正極并接后與NPN型三極管Q9的發射極相連，雙發光二極管指示燈D15、D16、D17、D18的負極分別與轉換開關SI的6腳、7腳、9腳、10腳相連； 電阻R86、R87、R88、R89的一端并接后與狀態指示電路(6)的輸入端6. 2相連，電阻R86、R87、R88、R89的另一端分別與滑動變阻器R77、R80、R79、R78的一固定端相連，上述滑動變阻器R77、R80、R79、R78的另一固定端并接各自的滑動端后分別與轉換開關SI的5腳、4腳、2腳、I腳相連；所述轉換開關SI的8腳與狀態指示電路(6)的輸入端6. 3相連。
專利摘要本實用新型一種礦用在線漏電監測模塊，屬于礦用在線漏電監測電路技術領域；所要解決的技術問題是提供一種用于煤礦井下3300V電壓等級的電氣線路在線漏電監測模塊；采用的技術方案是一種礦用在線漏電監測模塊，包括電源電路、與漏電監測端口相連的檢測信號輸入電路、光電隔離電路、邏輯判斷電路、繼電器輸出驅動電路和狀態指示電路；采用高電源范圍設計，確保在惡劣環境下能夠正常使用；電源端、信號檢測端和信號輸出端三者完全隔離，干擾抑制功能較強，可防止錯誤操作，確保系統的安全性；監控信號和報警信號同時輸出，實現監控一體化；本實用新型適用于煤礦領域。
文檔編號G01R31/02GK202548261SQ201220141708
公開日2012年11月21日 申請日期2012年4月6日 優先權日2012年4月6日
發明者劉濤 申請人:劉濤