礦用多路輸出本安電流間接采集方法研究

陳 輝

(天地(常州)自動化股份有限公司，江蘇 常州 213015)

礦用多路輸出本安電源作為煤礦安全監(jiān)控、人員定位和瓦斯抽放等系統(tǒng)的供電電源，是煤礦井下主要的本安供電設(shè)備[1，2]。由于本質(zhì)安全要求和被供電本安設(shè)備的輸入沖擊，礦用輸出本安電源每一路的帶載能力有限，負載較大時容易出現(xiàn)過流保護現(xiàn)象[3，4]。因此，對每一路本安輸出的電流大小進行采集并進行就地顯示和上傳至系統(tǒng)上位機作為礦用多路輸出本安電源的功能之一對煤礦現(xiàn)場應(yīng)用和系統(tǒng)故障診斷具有重要意義。

1 本安電流直接采集方法

礦用多路輸出本安電源一般由一個控制板和幾個電源板組成。由于本質(zhì)安全要求，GB 3836.4規(guī)定礦用多路輸出本安電源不同本安回路之間的隔離耐壓要求為500VAC[5]。因此礦用多路輸出本安電源的本安輸出電流采集一般采取電源板本安輸出端采集、與控制板進行隔離通信的直接采集方法，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示(以2路輸出本安電源為例)。

電源板通過隔離DC/DC電源模塊將非安輸入轉(zhuǎn)換為固定輸出的直流電壓，然后經(jīng)過雙重本安保護電路輸出本質(zhì)安全電源[6]。為采集本安輸出電流，在本安輸出端串聯(lián)電流采樣電阻，本安電流流經(jīng)采樣電阻兩端產(chǎn)生微弱電壓信號經(jīng)運算放大器放大后進電源板MCU A/D引腳進行A/D采集?？刂瓢錗CU通過光耦隔離與每一路電源板依次進行通信獲取每一路本安電流的采集結(jié)果，然后進行分析處理并上傳至上位機。

圖1 本安……