礦用電機運行主要參數在線監測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于一種電機在線監測技術領域，特別是涉及一種礦用電機運行主要參數在線監測系統。
【背景技術】
[0002]目前，我國煤礦安全生產狀況持續好轉，煤礦開采環境得到改善，事故總量和百萬噸死亡率都在逐年下降，但煤礦安全生產形勢依然嚴峻，重特大生產事故時有發生，制約安全生產問題的根本隱患未能得到有效治理。煤礦電機是井下應用較多的生產設備，也是最容易出現故障的設備，所以煤礦電機的性能直接制約著煤礦電網質量(電機起動、制動對電網有較大沖擊)及安全生產工作能否順利開展。電機狀態在線監測與評估是指對電機運行過程的各種性能參數和產品質量指標參數進行實時測量，然后反饋給處理器進行數據計算，并進行分析處理，調用狀態評估數據庫判斷電機的運行狀態。電機的狀態評估結果分為正常狀態、異常狀態和故障狀態二種。
【發明內容】
[0003]為了解決現有技術存在的技術問題，本發明提出一種礦用電機運行主要參數在線監測系統，目的是提供系統在線采集電機的電流、溫度、扭矩、轉速和工作環境瓦斯含量等信息，經過DSP進行運算處理得到電機的運行狀態和瓦斯濃度，在電機運行故障或瓦斯超標時報警，同時能夠實現和遠程計算機之間的數據通訊。
[0004]本發明是通過以下技術方案來實現發明目的:
礦用電機運行主要參數在線監測系統，由DSP3的編程接口和仿真器的輸出端相連接，仿真器的輸出端和編程計算機的輸出端相連接，復位單元的輸出端和DSP的復位接口相連接，顯示單元的輸入端和DSP3的信號輸出端相連接，電流互感器的信號輸入端和礦用電機的三相繞組相連接，電流互感器的輸出端和信號隔離單元的輸入端相連接，溫度傳感器固定在礦用電機上，溫度傳感器的輸出端和信號隔離單元的輸入端相連接，扭矩傳感器和轉速傳感器連接在電機的主軸上，扭矩傳感器和轉速傳感器的輸出端和信號隔離單元的輸入端相連接，瓦斯傳感器和濕度傳感器連接在電機的工作環境中，瓦斯傳感器和濕度傳感器的輸出端和信號隔離單元的輸入端相連接，信號隔離單元的輸出端和信號轉換單元的輸入端相連接，信號轉換單元的輸出端和DSP的信號輸入端相連接，聲光報警單元的輸入端和DSP的信號輸出端相連接，通訊單元的輸入端和DSP的通訊結構線連接，通訊單元的輸出端和遠程監控系統的通訊接口相連接。
[0005]所述的電流傳感器、溫度傳感器、扭矩傳感器、轉速傳感器、瓦斯傳感器及濕度傳感器實時采集礦用電機電流、溫度、扭矩、轉速及工作環境的瓦斯含量和濕度，經過信號隔離單元和信號轉換單元后變成DSP可以識別的模擬信號，DSP對傳感器的輸出信息進行運算處理并與數據庫中的安全值進行對比，得到電機的運行狀態和工作環境指標，在電機故障、瓦斯超標和濕度超標時通過聲光報警單元進行報警；監測系統利用SPI通訊接口實時將礦用電機運行參數和環境信息發送給遠程監控系統。
[0006]所述的溫度傳感器是AD590美國AD公司研制的一種電流式集成溫度傳感器，在被測溫度一定時，相當于一個恒流源，輸出ιμΑ/κ正比于絕對溫度的電流信號，具有較強的線性度和抗干擾能力；將AD590溫度傳感器粘貼在煤礦電機表面，隨著電機溫度的升高，AD590溫度也隨著增加，輸出電流也隨著增大，把電流信號轉換成電壓信號，經信信號隔離和轉換單元傳送給DSP。
[0007]所述的溫度傳感器的溫度檢測電路是:溫度傳感器AD590的輸出端和電阻Rl、R3的一端相連接，電阻R1的另一端經過滑動電阻R2與地相連接，電阻R3的另一端與運算放大器LM358的正輸入端相連接，運算放大器LM358的負輸入端相經過電阻R5與其輸出端相連接，LM358的輸出端與電壓比較器LM361的正輸入端相連接，電阻R4、滑動電阻R6串聯后兩端分別與電源的正負端相連接，電壓比較器LM361的負輸入端連接在電阻R4和滑動電阻R6之間，電壓比較器LM361的輸出端與光耦HCNR201的輸入端相連接，電阻R7分別與光耦HCNR201的電源負端及地相連接，電阻R8分別與電源正端及光耦HCNR201的輸出端相連接，運算放大器LM358和電壓比較器LM361的電源正負端分別與電源的正負相連接；
DSP接收的信號范圍是0-3.3V，而傳感器的二次側輸出的信號最大值為5V，與DSP接收電壓值不匹配，故設計信號轉換電路實現不同幅值的電壓轉換；信號隔離單元輸出的信號經過限壓保護、濾波和放大電路進行處理直接輸入到DSP的模擬信號輸入端口 ADCINA0。
[0008]本發明的優點及有益效果是:
本發明礦用電機運行主要參數在線監測系統能夠采集電機的流、溫度、扭矩、轉速及工作環境的瓦斯含量和濕度信息，并進行運算處理和遠程傳輸，具有測量精度高、穩定性好、抗干擾性強等優點，適合在煤礦井下的惡劣環境及電機頻繁應用的場合，對于提高礦用電機的可靠性和穩定性，保證安全生產和人民生命財產安全具有十分重要的意義。
[0009]下面結合附圖和具體實施例對本發明加以詳細的說明。
【附圖說明】
[0010]圖1礦用電機運行主要參數在線監測系統結構簡圖；
圖2溫度檢測電路。
[0011]圖中:信號隔離單元1、信號轉換單元2、DSP 3、聲光報警單元4、復位單元5、顯示單元6、接口 7、仿真器8、編程計算機9、通訊單元10、遠程監控系統11、電流傳感器13、溫度傳感器14、扭矩傳感器15、轉速傳感器16、瓦斯傳感器17、濕度傳感器18、礦用電機19、工作環境20。
【具體實施方式】
[0012]如圖1-圖2所示，本發明是一種礦用電機運行主要參數在線監測系統，下面結合附圖對專利的具體實施過程進行詳細說明。
[0013]該監測系統由DSP 3、仿真器8、編程計算機9、復位單元5、顯示單元6、電流傳感器13、溫度傳感器14、扭矩傳感器15、轉速傳感器16、瓦斯傳感器17、濕度傳感器18、工作環境20、信號隔離單元1、信號轉換單元2、聲光報警單元4、通訊單元10和遠程監控系統11組成，其中DSP3的編程接口 7和仿真器8的輸出端相連接，仿真器8的輸出端和編程計算機9的輸出端相連接，復位單元5的輸出端和DSP3的復位接口相連接，顯示單元6的輸入端和DSP3的信號輸出端相連接，電流互感器13的信號輸入端和礦用電機19的三相繞組相連接，電流互感器13的輸出端和信號隔離單元1的輸入端相連接，溫度傳感器14固定在礦用電機19的表面，溫度傳感器14的輸出端和信號隔離單元1的輸入端相連接，扭矩傳感器15和轉速傳感器16固定在電機19的主軸上，扭矩傳感器15和轉速傳感器16的輸出端和信號隔離單元1的輸入端相連接，瓦斯傳感器17和濕度傳感器18固定在電機的工作環境20中，瓦斯傳感器17和濕度傳感器18的輸出端和信號隔離單元1的輸入端相連接，信號隔離單元1的輸出端和信號轉換單元2的輸入端相連接，信號轉換單元2的輸出端和DSP3的信號輸入端相連接，聲光報警單元4的輸入端和DSP3的信號輸出端相連接，通訊單元10的輸入端和DSP3的通訊結構線連接，通訊單元10的輸出端和遠程監控系統11的通訊接口相連接。
[0014]監測系統工作過程描述:高精度傳感器:電流傳感器13、溫度傳感器14、扭矩傳感器15、轉速傳感器16、瓦斯傳感器17及濕度傳感器18實時采集礦用電機19電流、溫度、扭矩、轉速及工作環境的瓦斯含量和濕度，經過信號隔離單元1和信號轉換單元2后變成DSP3可以識別的模擬信號，DSP3對傳感器的輸出