基于串口控制器的井下供电监控系统技术领域
本发明基于串口控制器的井下供电监控系统，属于电力设备状态监测的技术领域。
背景技术
随着煤炭、石油、化工等产业的飞速发展，煤炭生产已成为我国生产领域中的最重要行业之一，但由于煤矿生产主要是地下作业，煤矿地质条件复杂多变，故经常受到瓦斯、水、火、煤尘、顶板等灾害的威胁，再加上技术装备水平相对落后、职工队伍素质普遍不高、安全管理意识淡薄，导致了煤矿一直是中国工矿企业中事故数和伤亡人数最多的行业，因此，如何保证井下供电系统的正常运行以及当故障发生时如何及时做出有效的处理已成为矿井安全生产最重要的任务。
目前的井下供电保护系统自动化程度低，当发生事故时容易造成停电面积扩大，不能保证设备的安全运行，给人们的生命财产带来很大的损失，一种自动化程度高的供电监控系统就显得尤为重要。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种能够对井下供电设备运行状态进行实时监测的，可靠性较高的基于串口控制器的井下供电监控系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
基于串口控制器的井下供电监控系统，包括：设置于井下用于对现场供电设备进行状态监测的现场测控设备，以及设置于操作站用于对现场测控设备进行综合控制的监控管理设备；所述现场测控设备包括：串口控制器、高压综合保护器、低压综合保护器和信号隔离设备，所述的监控管理设备包括：监控主机和远程监视器；所述串口控制器分别与信号隔离设备和监控主机电连接，所述信号隔离设备还与所述高压综合保护器和低压综合保护器电连接，所述监控主机还与所述远程监视器电连接。
所述串口控制器用于通过所述信号隔离设备实时采集高压综合保护器和低压综合保护器的运行数据，将该运行数据发送至监控主机，以及接收监控主机下发的用于调整所述高压综合保护器和低压综合保护器运行参数及运行状态的指令。
所述监控主机下发指令至串口控制器，以及串口控制器反馈已收到指令至监控主机的总时间小于1.5s；所述串口控制器将运行数据发送至监控主机，以及监控主机反馈已收到指令至串口控制器的总时间小于2s。
所述串口控制器将高压综合保护器和低压综合保护器的运行数据发送至监控主机的时间小于2s。
所述串口控制器通过RS-485总线与所述监控主机进行数据通讯。
所述串口控制器为可编程串口控制器。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明可通过串口控制器实时采集所述高压综合保护器和低压综合保护器的运行数据，将该运行数据发送至监控主机，实现了对供电设备运行状态进行实时监测的；此外，本发明的监控主机通过下发用于调整所述高压综合保护器和低压综合保护器运行参数及运行状态的指令至串口控制器，实现了对用于对现场测控设备进行综合控制；本发明结构简单、系统可靠性高，实用性极强。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明的电路结构示意图；
图2为本发明的控制原理示意图；
图中：1为现场测控设备，2为监控管理设备，3为串口控制器，4为高压综合保护器，5为低压综合保护器，6为监控主机，7为远程监视器，8为信号隔离设备。
具体实施方式
如图1至2所示，基于串口控制器的井下供电监控系统，包括：设置于井下用于对现场供电设备进行状态监测的现场测控设备1，以及设置于操作站用于对现场测控设备1进行综合控制的监控管理设备2；所述现场测控设备1包括：串口控制器3、高压综合保护器4、低压综合保护器5和信号隔离设备8，所述的监控管理设备2包括：监控主机6和远程监视器7；所述串口控制器3分别与信号隔离设备8和监控主机6电连接，所述信号隔离设备8还与所述高压综合保护器4和低压综合保护器5电连接，所述监控主机6还与所述远程监视器7电连接；所述串口控制器3通过RS-485总线与所述监控主机6进行数据通讯，所述信号隔离设备8用于对现场的高压综合保护器4、低压综合保护器5传来的本安信号和非本安信号进行信号隔离。
具体地，所述串口控制器3用于通过所述信号隔离设备8实时采集高压综合保护器4和低压综合保护器5的运行数据，将该运行数据发送至监控主机6，以及接收监控主机6下发的用于调整所述高压综合保护器4和低压综合保护器5运行参数及运行状态的指令；
进一步地，所述监控主机6下发指令至串口控制器3，以及串口控制器3反馈已收到指令至监控主机6的总时间小于1.5s；所述串口控制器3将运行数据发送至监控主机6，以及监控主机6反馈已收到指令至串口控制器3的总时间小于2s；其中：所述监控主机6下发指令包括：用于调整所述高压综合保护器4和低压综合保护器5运行参数及运行状态的指令，所述串口控制器3发送的报警故障运行数据包括：高压综合保护器4和低压综合保护器5的故障运行数据的报警信息。
本实施例中，所述的串口控制器3为可编程串口控制器，采用可编程串口控制器，实现对现场各类设备的自动控制，所述的串口控制器3可包括人机界面，工作人员可通过友好的人机界面实现与实现对可编程串口控制器的操作；具体地，本发明具有双层控制模式，一方面，所述的串口控制器3作为现场控制器，其工作工程不依赖于监控主机6和通讯网络，所述的串口控制器3内有可编程的嵌入式控制软件运行，可直接驱动串口与高压综合保护器4、低压综合保护器5等综保设备通讯，并具有数据存储功能；另一方面，所述的监控主机6通过RS-485总线与串口控制器3进行交换数据。
进一步地，本发明中的监控主机6可为操作站的工作人员提供井下供电系统的结构示意图、电气运行参数信息，并通过监控主机6工作人员可对电气运行参数进行设置与修改，工作人员也可通过远程监视器7对井下各综合保护器的状态进行实时监控，以便于统一调度。
本实施例中，为保障系统的可靠性，本发明还包括：设置于操作站的UPS不间断电源，以及设置于井下用于给串口控制器3进行电源供给的稳压电源；所述UPS不间断电源与稳压电源，可保证停电状态下，系统的可靠运行。
本发明中的基于串口控制器的井下供电监控系统可以接入矿井自动化平台，覆盖现场种类繁多的综合保护器通讯协议，实现远程监控和区域监控；可以通过监控主机6对现场设备参数、故障报警数据进行查看、保存和打印功能，同时实现参数的修改；具体地，监控主机6下达指令到现场设备执行反馈的时间小于1.5s，报警故障反馈时间小于2s；所述的反馈时间为：监控主机6下达命令至串口控制器3后，串口控制器3再返回一个已收到的指令的总时间。
综上，本发明具有突出的实质性特点和显著的进步，上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。