[01335745]矿用高压隔爆开关智能控制系统的开发

高压隔爆开关智能控制系统是井下高压开关的核心控制部件，性能好坏直接影响煤矿井下供电的安全性和可靠性。为了避免事故的发生、保障人身安全、减小事故范围、提高供电可靠性，进行高压隔爆开关智能控制系统的开发具有重要的现实意义和重大的经济价值。该项目来自天津市科技发展计划项目（科技攻关计划培育项目），对“矿用高压隔爆开关智能控制系统”进行了全面的研究，主要取得了以下成果和创新：（1）控制核心采用双处理器直接并行通讯技术，主处理器完成汉字显示、参数设置、通讯等功能，从处理器完成数据采集和各种保护算法，采用双处理器直接并行通讯技术不但提高了保护性能，同时还节省了成本。（2）漏电保护和短路保护是高压隔爆开关的两个最为关键的技术指标，本设计采用基于全波比相的选择性漏电保护技术和基于“数字电位器+比较器”的短路保护技术，使选择性漏电保护的时间和短路保护的时间得到了有效保证。（3）为了适应煤矿生产朝着无人化发展的趋势，高压隔爆开关智能控制系统扩展了MODBUS现场总线接口，能够实现高压隔爆开关的四遥功能（遥控、遥调、遥信、遥测），为煤矿井下变电所的无人化值守打下基础。（4）设计了高压隔爆开关智能控制系统故障类型的准确显示和记忆，能够为现场工人快速准确排查故障、及时恢复煤炭生产提供依据。（5）研究了软、硬件的抗干扰设计和故障自诊断方法，提出了“故障类型自恢复显示技术”，能够有效解决由于开关跳闸瞬间干扰导致的故障类型无显示的问题。（6）硬件上采用多层PCB、SMT技术及串行接口技术，使线路板复杂程度大大减小，采用自动贴片焊接后不但大大提高了生产效率，而且降低了生产成本，提高了产品的稳定性。（7）完成了样机试制与调试，各项指标均达到和超过预期的技术与经济指标。（8）发表了8篇学术论文，申请了1项专利。该项目的研究不仅可为推动我国矿山供电设备智能化做出贡献，而且具有重大的经济效益和社会效益。该项目完成后，可降低开关因短路对电网的冲击，提高设备及电网的运行可靠性，同时通过监测，也降低了设备对人身安全的潜在危险，因而该项目的研究具有极大的应用价值和广阔的市场前景，对天津市乃至全国的经济建设以及行业的发展有重大推动作用。