一种防爆电气设备内部电路工作状态显示与保存的方法与流程

本发明涉及一种防爆电气设备内部电路工作状态显示与保存的方法，这种电路工作状态显示与保存的方法属于电气防爆领域，适用于矿山、化工等易燃易爆场所使用的防爆电气设备。

技术背景

目前，防爆电气设备内部电路的工作状态、控制电路接点连接情况，电路电压和电流数值，主电路的工作温度，在电气设备外部无法看到；当防爆电气设备内部出现电路故障，按防爆要求，必须停电后查找和处理，严禁带电打开防爆电气设备的门或盖板。停电查找电气故障往往带来许多不便，不便于测量电路中的电压和电路接点的连接情况。

带电打开防爆电气设备的门或盖板将造成防爆电气设备失爆，会引起可燃性物质爆炸，还会引起触电事故的发生。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种防爆电气设备内部电路的工作状态显示与保存的方法，当电气设备内部发生电路故障，故障状态显示在窗口中，防爆电气设备断电自动保存故障信息。

为达到上述目的，本发明有两种方法可以实现：第一种方法是在防爆电气设备外壳上设置个观察窗口，该窗口内部设有该电气设备电路原理图，并实时显示电路的工作状态，电路原理图中的接点开闭状态用发光二极管的不同颜色或不同图形符号显示，还通过仪表显示重点部位的电压、电流和温度数值。

第二种方法也是在防爆电气设备外壳上设置个观察窗口，该窗口内用屏幕显示器显示电气设备内部电路图的工作状态，该窗口用组态软件绘制防爆电气设备内部电路原理图，电路原理图中接点开闭状态与实物一一对应，用屏幕显示器实时显示电路原理图中的接点开闭状态，显示重点部位的电压、电流和温度数值。

上述两种方法都是在窗口中显示电路工作状态，第一种方法是在窗口中的电路原理图上显示电路工作状态，第二种方法是在屏幕显示器上显示电路原理图及电路工作状态。其作用是一致的。

上述两种方法都需要把电路中的接点开闭状态表示出来，要把电路中重点部位的电压、电流和温度显示出来，电压、电流和温度用相应的仪表可以了。要把电路中的接点开闭状态用不同颜色或不同图形符号表示出来，需要一个控制电路开关状态取样电路，本发明采用光电耦合器电路采集防爆电气设备中控制电路开关开闭状态。

上述两种方法，防爆电气设备电源断电后由本安电源供电电路保存电路工作状态信息，该本安电源供电电路由可充电电池和本安电路组成。

附图说明

为了便于理解本发明的结构原理及实施本发明的最佳方式，下面结合附图对本发明进一步说明。

图1为本发明防爆电气设备内部控制电路开关状态取样电路原理图

图2为本发明本安电源供电电路原理图

具体实施方式

图1中，用发光二极管的不同颜色或不同图形符号显示防爆电气设备内部控制电路开关开闭状态。防爆电气设备内部控制电路开关接点j1的工作状态采用光电耦合器u1采样，光电耦合器u1的输入端1脚与二极管d1阴极连接，二极管d1阳极与电阻r1一端连接，电阻r1另一端与工作直流电源正电端连接，电阻r1与二极管d1串联连接点与被取样电路开关接点j1一端连接，电路开关接点j1的另一端与光电耦合器u1的2脚连接，该脚也是开关取样电路的电源公共端，光电耦合器u1输出端3脚与电阻r2一端连接，电阻r2另一端与发光二极管led1阴极2脚连接，发光二极管led1阳极脚与工作直流电源正电端连接，光电耦合器u1的4脚与开关取样电路的电源公共端连接，上述电路的连接构成了第一显示电路；光电耦合器u1输出端3脚还与二极管d2阴极连接，二极管d2阳极与电阻r3一端连接，该连接点还与三极管bg1的基极连接，电阻r3另一端与直流工作电源正电端连接，三极管bg1集电极与电阻r4一端连接，电阻r4另一端与发光二极管led2的阴极连接，发光二极管led2的阳极与直流工作电源正电端连接，三极管bg1发射与直流工作电源负电端连接，上述电路的连接构成了第二显示电路。

图2中，本发明防爆电气设备内部本安电源供电电路，由控制变压器b，整流桥zl，滤波电容c1，稳压集成电路ic1，限流电阻r1，可充电电池e，集成电路ic2，电阻r2，集成电路ic3，电阻r3，稳压二极管wy1、wy2组成发明本安电源供电电路。

控制变压器b向本安电源供电电路提供所需要电压等级的交流电源，也可以利用防爆电气设备内部电压等级满足要求的电源。整流桥zl是把交流电变为直流电，通过滤波电容c1滤掉交流成分。稳压集成电路ic1提供稳定的直流电压，限流电阻r1限制电池e充电电流；集成电路ic2，电阻r2，集成电路ic3，电阻r3构成两级恒流源电路，使其输出的工作电流和短路电流不超过本安电流要求值。由稳压二极管wy1、wy2组成双重限压电路，防止其输出电压超过本安电路要求的电压值。

本安电源供电电路中的可充电电池e，集成电路ic2，电阻r2，集成电路ic3，电阻r3构成两级恒流源电路和由稳压二极管wy1、wy2组成双重限压电路胶封在外壳中，构成胶封兼本质安全型防爆部件。

技术特征：

1.一种防爆电气设备内部电路工作状态显示与保存的方法，在防爆电气设备外壳上设置个观察窗口，该窗口内用电路原理图实时显示防爆电气设备内部电路的工作状态，电路原理图中的接点开闭状态用发光二极管的不同颜色或不同图形符号显示，接点开闭状态用开关状态取样电路取样，还通过仪表显示重点部位的电压、电流和温度数值；电气设备断电后由本安电源供电电路供电，用于保存内部电路工作状态信息。

2.一种采用权利要求1所述的开关状态取样电路，光电耦合器u1的输入端(1)脚与二极管d1阴极(2)脚连接，二极管d1阳极(1)脚与电阻r1一端连接，电阻r1另一端与工作直流电源正电端连接，电阻r1与二极管d1串联连接点与被取样电路开关接点j1一端连接，电路开关接点j1的另一端与光电耦合器u1的(2)脚连接，该脚也是开关取样电路的电源公共端，光电耦合器u1输出端3脚与电阻r2一端连接，电阻r2另一端与发光二极管led1阴极(2)脚连接，发光二极管led1阳极(1)脚与工作直流电源正电端连接，光电耦合器u1的4脚与开关取样电路的电源公共端连接，上述电路的连接构成了第一显示电路；光电耦合器u1输出端3脚还与二极管d2阴极(2)脚连接，二极管d2阳极(1)脚与电阻r3一端连接，该连接点还与三极管bg1的基极连接，电阻r3另一端与直流工作电源正电端连接，三极管bg1集电极与电阻r4一端连接，电阻r4另一端与发光二极管led2的阴极(2)脚连接，发光二极管led2的阳极(1)脚与直流工作电源正电端连接，上述电路的连接构成了第二显示电路。

3.一种采用权利要求1所述的本安电源供电电路，本安电源电路的控制变压器b的一次与交流工作电源连接，控制变压器b二次与整流桥zl输入端(1)脚、(2)脚连接，整流桥zl正电输出端(4)脚与滤波电容c1正极连接，还与稳压集成电路ic1的输入端(1)脚连接，稳压集成电路ic1的(2)脚与整流桥zl负电输出端(3)脚连接，稳压集成电路ic1的输出端(3)脚与限流电阻r1一端连接，限流电阻r1另一端与可充电电池e正极连接，可充电电池e负极连与整流桥zl负电输出端(3)脚连接，可充电电池e正极还与集成电路ic2的输入端(3)脚连接，集成电路ic2的输出端(2)脚与电阻r2一端连接，电阻r2另一端与集成电路ic2的公共端(1)脚连接，该连接点还与集成电路ic3的输入端(3)脚连接，集成电路ic3的输出端(2)脚与电阻r3一端连接，电阻r3另一端与集成电路ic3的公共端(1)脚连接，该连接点还与两只并联的稳压二极管wy1、wy2的阴极连接，两只并联的稳压二极管wy1、wy2的阳极与整流桥zl负电输出端(3)脚连接，该连接点也是本安电源的负电公共端。

4.一种防爆电气设备内部电路工作状态显示与保存的方法，其特征是：在防爆电气设备外壳上设置个观察窗口，该窗口内用屏幕显示器实时显示防爆电气设备内部电路工作状态，该窗口用组态软件绘制电气设备内部电路原理图，接点开闭状态用开关状态取样电路取样，电路原理图中的接点开闭状态与重点部位的电压、电流和温度数值与实物一一对应。

技术总结
一种防爆电气设备内部电路工作状态显示与保存的方法，在防爆电气设备外壳设置个观察窗口，该窗口内部设有该电气设备电路原理图，电气设备内部开关接点的开闭状态用开关状态取样电路取样，并适时显示电路工作状态，电路原理图中的接点开闭状态用发光二极管的不同颜色或不同图形符号显示，当电气设备内部发生电路故障，故障状态显示在窗口中，防爆电气设备断电后自动保存故障信息。

技术研发人员：李孝杰
受保护的技术使用者：李孝杰
技术研发日：2019.11.24
技术公布日：2021.06.11