高小军

(山西汾西矿业集团双柳煤矿)

传统保护开关监测与定位方法对保护开关自身以及保护开关的工作环境均有较高的要求[1-3]。由于矿山长距离输送机保护开关的工作环境较恶劣，使得保护开关极易出现故障，增加了保护开关的更换与维修频率[4-5]。本研究采用一种使用简单、耐用、低成本的开关作为保护开关来解决上述问题，并对保护开关进行监测与定位硬件设计。

1 系统硬件结构总体设计

某矿输送机保护开关监测与定位系统采用了Microchip公司的dsPIC30f系列数字信号控制器dsPIC30F4013作为整个系统控制和数据处理的核心单元，实现了电压、电流信号采集，数据处理以及与外界通讯等功能。本研究输送机保护开关监测与定位系统硬件总体结构如图1所示。

图1 系统总体硬件结构

系统保护开关监测与定位系统主要由主控模块、数据采集与A/D转换模块、键盘模块、LED显示模块和通信模块构成。整流滤波电路将外部输入的交流电能转化为系统所需的直流电能；功率开关控制整个主电路开通以及关断的频率和占空比；电流、电压传感器时刻检测被保护开关电路的电压和电流情况并将测量值传输给主控模块；主控模块负责处理和分析接收到的外部信号，首先计算出应输出的占空比，以此来控制外部电路保持恒流状态，然后通保护开关监测与定位方法计算出发生故障处的保护开关序号；通讯模块负责保护开关监测与定位装置与其他设备进行通讯；……