阅读说明：本技术 一种被覆作业低压数控电源保障平台 (Covering operation low-voltage numerical control power supply guarantee platform ) 是由 胡新峰 刘军 沈宏藩 黎恒 赵利坤 张彦昭 马海江 王军绪 简军 邹荣 王彪 于 2019-10-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种被覆作业低压数控电源保障平台,包括控制模块、高频低压转换模块、交直流转换模块、电焊电源模块、隔离变压模块、安全保护模块、温控模块以及装载上述各模块的移动保障柜；所述移动保障柜的前后分为前仓和后仓；所述控制模块分别与高频低压转换模块、交直流转换模块、电焊电源模块、隔离变压模块、安全保护模块、温控模块进行电路连接,用于输出电源的参数调整、电压调控、频率调节、电源通断控制并对电流、电压、相序进行监测显示；所述安全保护模块用于对移动保障柜内的设备进行漏电、触电保护；所述温控模块实时检测移动保障柜内的温度,根据温度的高低启闭散热装置或加热装置。这样的设计,提高了被覆作业电源综合保障的效率和被覆作业的质量,增强了系统运行的安全性和可靠性,有效避免了操作人员因漏电触电伤亡事故的发生。(The invention discloses a covering operation low-voltage numerical control power supply guarantee platform which comprises a control module, a high-frequency low-voltage conversion module, an alternating current-direct current conversion module, an electric welding power supply module, an isolation transformation module, a safety protection module, a temperature control module and a movable guarantee cabinet for loading the modules, wherein the high-frequency low-voltage conversion module is connected with the alternating current-direct current conversion module; the front and the back of the movable support cabinet are divided into a front cabin and a back cabin; the control module is respectively in circuit connection with the high-frequency low-voltage conversion module, the alternating current-direct current conversion module, the electric welding power supply module, the isolation transformation module, the safety protection module and the temperature control module, and is used for parameter adjustment, voltage regulation and control, frequency regulation and power supply on-off control of an output power supply and monitoring and displaying current, voltage and phase sequence; the safety protection module is used for performing electric leakage and electric shock protection on equipment in the mobile security cabinet; the temperature control module detects the temperature in the mobile security cabinet in real time and opens and closes the heat dissipation device or the heating device according to the temperature. By the design, the comprehensive guarantee efficiency of the coating operation power supply and the coating operation quality are improved, the safety and the reliability of system operation are enhanced, and the occurrence of casualty accidents caused by electric leakage and electric shock of operators is effectively avoided.)

一种被覆作业低压数控电源保障平台

技术领域

本发明涉及被覆施工领域，特别是涉及一种被覆作业低压数控电源保障平台。

背景技术

在公路、铁路、地铁等工程建设的被覆作业当中，照明灯、电焊机、电钻机、捣鼓棒及其它手动工具等多种不同电压频率的用电工程设备被广泛使用，但在使用中也存在如下问题：一是由于在一个作业面上要使用不同类型的多种作业设备，各个作业设备的电源装置较多且被随意搬运摆放，电源线路容易交叉打结，使得现场很零乱，也容易发生漏电触电造成人员伤亡的安全事故；二是在作业浆体振动捣鼓中使用的捣鼓棒通常使用50HZ的低频频率，使得振动捣鼓的效果不佳且捣鼓时间较长；三是由于被覆作业均在野外条件下进行，供电的电源装置在较低或较高温度的情况下容易发生故障，降低了其使用的可靠性和稳定性。

发明内容

本发明的目的在于；针对现有技术的缺点和不足，提出一种被覆作业低压数控电源保障平台，将多种被覆作业电源设备集成化，并采用高频电源技术、安全防护及温度控制措施等，提高了被覆作业电源综合保障的效率和被覆作业的质量，增强了系统运行的安全性和可靠性，有效避免了操作人员因漏电触电伤亡事故的发生。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种被覆作业低压数控电源保障平台，包括控制模块、高频低压转换模块、交直流转换模块、电焊电源模块、隔离变压模块、安全保护模块、温控模块以及装载上述各模块的移动保障柜；

所述移动保障柜分为前仓和后仓，所述前仓和后仓均分为四个小仓室，用于隔离安装各模块的设备；

所述控制模块分别与高频低压转换模块、交直流转换模块、电焊电源模块、隔离变压模块、安全保护模块、温控模块进行电路连接，用于输出电源的参数调整、电压调控、频率调节、电源通断控制并对电流、电压、相序进行监测显示；

所述高频低压转换模块将输入电源由低频转换为高频及高电压转换为低电压，为捣鼓棒提供高频低压的动力电源；

所述交直流转换模块将高压交流电源转换为手动低压工具使用的低压直流电源；所述电焊电源模块将高压交流电源转换为电焊接使用的低压直流电源；所述隔离变压模块将高压交流电源转换为LED照明射灯及充电器使用的低压电源；

所述安全保护模块用于对移动保障柜内的设备进行漏电、触电保护；所述温控模块实时检测移动保障柜内的温度，根据温度的高低启闭散热装置或加热装置。

本方案将被覆施工作业时捣鼓棒、电焊机、手动低压工具、照明及其它充电和转换器使用的电源设备全部集成在移动保障柜内，这些工具只需电线连接到相应电源设备输出插头即可使用作业，而该移动保障柜带有滚动轮的车体式装置，可以手动或电动进行驱动使其移动，因此，使得被覆作业不再经常搬动各个供电设备，移动非常便捷，使用非常方便，避免了现场零乱和浪费时间，提高了被覆作业多种电源综合保障的效率。采用高频电源技术在高频低压转换模块实现为捣鼓棒提供高频低压的动力电源，使捣鼓棒的振动效果更好，提高了被覆作业的质量。同时，采取安全保护和温度控制措施对本方案的电源保障平台进行用电和使用的安全防护，提高了系统运行的安全性和可靠性，有效避免了操作人员因漏电触电伤亡事故的发生。

进一步地，所述控制模块包括触摸控制屏、频率调节屏、监测显示屏、摇控单元、总电源开关、总电源状态指示灯以及若干个输出电源开关和输出电源状态指示灯；所述触摸控制屏包括PLC可编程控制器，用于对输出电源进行参数调整校正、电压等级控制以及控制输出电源的通断；所述频率调节屏用于调节设定捣鼓棒所需高频电源的频率；所述监测显示屏用于对输出的电流、电压、相序进行监测显示；所述遥控单元包括遥控器、无线控制开关，所述无线控制开关设置在配电开关电路上，所述遥控器与所述PLC可编程控制器、无线控制开关无线连接，用于控制输出电压等级及输出电源的通断。

上述对电源保障平台的输出电源的运行状态进行实时监测，对电源输出通断及电压等级的控制可灵活采用三种方式：一是通过前仓控制板上的总电源开关、输出电源开关进行手动通断；二是通过操作触摸控制屏进行通断；三是通过遥控器进行远程遥控通断。

进一步地，所述高频低压转换模块包括电路连接的频率转换器、中频隔离变压器；所述频率转换器将输入电源的频率由50Hz转换为200Hz，所述中频隔离变压器将输入电源的电压由220V或380V转换为40～50V。

上述由中频率转换器和中频隔离变压器转换生成捣鼓棒施工作业时使用的高频低压电源，输出电压一般在40V至50V之间。由于捣鼓棒与电源保障平台的连接线距离远近不同，距离较远会存在电压降的问题，因此在距离较近时向捣鼓棒输出较低电压即可，在距离较远时可向捣鼓棒输出较高电压，确保捣鼓棒使用的电压始终在合理范围内。

进一步地，所述交直流转换模块包括交直流电源转换器，所述交直流电源转换器将输入220V或380V的交流电源转换为20～40V的直流电源。

上述通过交直流电源转换器转换生成的20～40V的直流电源，主要手动低压工具提供动力电源，主要有36V冲击电锤、36V磨光机、36V圆木锯、24V 手电钻、24V电动扳手，其中24V手电钻、24V电动扳手也可以采用充电电池供电。

进一步地，所述隔离变压模块包括若干组隔离变压器，所述隔离变压器输出至少3路36V的LED照明射灯电源、若干路220V的辅助电源以及若干组12V 或24V的充电电源。

一般情况下，本方案电源保护平台使用380V输入动力电源，因此需要进步变压输出220V的辅助电源、LED照明射灯电源以及充电电源等，这些电源输出路数将根据实际应用进行设置，比如，可输出LED照明控制回路5组，每个被覆作业面包括自定制36V的LED照明射灯至少3个。

进一步地，所述电焊电源模块包括逆变直流焊机，所述逆变直流焊机输出的焊接直流电压为36V或42V。

上述逆变直流焊机将根据使用需要设计为两路36V或42V的直流电压输出，为两路电焊施工作业提供直流电源。

进一步地，所述安全保护模块包括漏电保护器、直流焊机防触电保护器；所述漏电保护器设置在配电开关电路上，一旦电路出现漏电，漏电保护器能立即跳闸断开电源；所述直流焊机防触电保护器与所述逆变直流焊机电路连接，所述直流焊机防触电保护器将逆变直流焊机的空载电压降低到36V以下。

实际使用中，逆变直流焊机的空载电压可达到50～90V，超过了36V的安全电压，容易发生严重的伤人事故。为防止此类事故发生，采用直流焊机防触电保护器将其空载电压降到36V以下的安全电压范围内。

进一步地，所述温控模块包括设置在所述移动保障柜内的加热器、散热风扇、温度传感器；在所述移动保障柜的两侧贯通固定有若干个散热风扇；所述控制模块通过温度传感器检测移动保障柜内的温度T，当温度T小于设定的最低温度阈值时，则启动加热器进行加热，当温度T大于设定的最高温度阈值时，则启动散热风扇进行降温。

由于被覆作业一般都在野外条件下进行，一年四季环境以及海拔高低的温度变化非常大，温度过高或过低对电源保障均会造成影响或故障，因此本方案采用温控方式，将电源保障平台内的温度控制在合理使用范围，防止了电源保障平台故障的发生，提高了电源保障的效率和质量。

进一步地，所述交直流电源转换器转换输出的直流电压为24V或36V。

由于使用的手动低压工具种类很多，其使用电压也有所不同，因此上述交直流电源转换器为多种手动低压工具提供了不同的直流电压选择。

进一步地，还包括辅助模块包括报警器、灭火器以及在施工作业面内的至少3个LED照明射灯；所述报警器固定在移动保障柜的顶部，所述灭火器固定在移动保障柜的一侧外部。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1.由于将被覆施工作业使用的多种电源设备全部集成在移动保障柜内，该移动保障柜设计成手动或电动驱动方式，使得被覆作业不再经常搬动各个电源设备，避免了现场零乱和浪费时间，提高了被覆作业电源综合保障的效率；

2.在高频低压转换模块中采用高频电源技术，为捣鼓棒提供高频低压的动力电源，使捣鼓棒的振动效果更好，提高了被覆作业的质量；

3.采取安全防护措施进行用电安全防护以及温度控制手段进行使用环境的保护，提高了系统运行的安全性和可靠性，有效避免了操作人员因漏电触电伤亡事故的发生。

附图说明

图1为一种被覆作业低压数控电源保障平台的组成拓扑图；

图2为一种被覆作业低压数控电源保障平台的结构示意图；

图3为本发明移动保障柜前仓的结构示意图；

图4为本发明移动保障柜后仓的结构示意图。

图中标记：1-移动保障柜，2-触摸控制屏，3-频率调节屏，4-监测显示屏， 5-频率转换器，6-逆变直流焊机，7-直流焊机防触电保护器，8-隔离变压器， 9-中频隔离变压器，10-交直流电源转换器，11-加热器，12-散热风扇，13-总电源开关，14-总电源状态指示灯，15-输出电源开关，16-输出电源状态指示灯，17-前仓，1701-前一仓，1702-前二仓，1703-前三仓，1704-前四仓，18- 后仓，1801-后一仓，1802-后二仓，1803-后三仓，1804-后四仓，19-动力电源输入插头，20-辅助电源输出插头，21-捣鼓棒电源输出插头，22-低压工具电源输出插头，23-LED射灯电源输出插头，24-电焊直流电源输出插头，25- 报警器，26-灭火器，27-LED照明射灯。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1至4所示，一种被覆作业低压数控电源保障平台，包括控制模块、高频低压转换模块、交直流转换模块、电焊电源模块、隔离变压模块、安全保护模块、温控模块以及装载上述各模块的移动保障柜1；

所述移动保障柜1分为前仓17和后仓18，所述前仓17和后仓18均分为四个小仓室，用于隔离安装各模块的设备；

所述控制模块分别与高频低压转换模块、交直流转换模块、电焊电源模块、隔离变压模块、安全保护模块、温控模块进行电路连接，用于输出电源的参数调整、电压调控、频率调节、电源通断控制并对电流、电压、相序进行监测显示；

所述高频低压转换模块将输入电源由低频转换为高频及高电压转换为低电压，为捣鼓棒提供高频低压的动力电源；

所述交直流转换模块将高压交流电源转换为手动低压工具使用的低压直流电源；所述电焊电源模块将高压交流电源转换为电焊接使用的低压直流电源；所述隔离变压模块将高压交流电源转换为LED照明射灯及充电器使用的低压电源；

所述安全保护模块用于对移动保障柜1内的设备进行漏电、触电保护；所述温控模块实时检测移动保障柜1内的温度，根据温度的高低启闭散热装置或加热装置。

本实施例将被覆施工作业时捣鼓棒、电焊机、手动低压工具、照明及其它充电和转换器使用的电源设备全部集成在移动保障柜1内，这些工具只需电线连接到相应电源设备输出插头即可使用作业，而该移动保障柜1带有滚动轮的车体式装置，可以手动或电动进行驱动使其移动，因此，使得被覆作业不再随时搬动各个供电设备，移动非常便捷，使用非常方便，避免了现场零乱和浪费时间，提高了被覆作业多种电源综合保障的效率。采用高频电源技术在高频低压转换模块实现为捣鼓棒提供高频低压的动力电源，使捣鼓棒的振动效果更好，提高了被覆作业的质量。同时，采取安全保护和温度控制措施对本实施例的电源保障平台进行用电和使用的安全防护，提高了系统运行的安全性和可靠性，有效避免了操作人员因漏电触电伤亡事故的发生。

进一步地，所述控制模块包括触摸控制屏2、频率调节屏3、监测显示屏4、遥控单元、总电源开关13、总电源状态指示灯14以及若干个输出电源开关15 和输出电源状态指示灯16；所述触摸控制屏2包括PLC可编程控制器，用于对输出电源进行参数调整校正、电压等级控制以及控制输出电源的通断；所述频率调节屏3用于调节设定捣鼓棒所需高频电源的频率；所述监测显示屏4用于对输出的电流、电压、相序进行监测显示；所述遥控单元包括遥控器、无线控制开关，所述无线控制开关设置在配电开关电路上，所述遥控器与所述PLC可编程控制器、无线控制开关无线连接，用于控制输出电压等级及输出电源的通断。

上述对电源保障平台的输出电源的运行状态进行实时监测，对电源输出通断及电压等级的控制可灵活采用三种方式：一是通过前仓控制板上的总电源开关、输出电源开关进行手动通断；二是通过操作触摸控制屏进行通断；三是通过遥控器进行远程遥控通断。

进一步地，所述高频低压转换模块包括电路连接的频率转换器5、中频隔离变压器9；所述频率转换器5将输入电源的频率由50Hz转换为200Hz，所述中频隔离变压器9将输入电源的电压由220V或380V转换为42V、45V或48V 三种电压。

上述由中频率转换器和频隔离变压器转换生成捣鼓棒施工作业时使用的高频低压电源，输出电压一般在40V至50V之间。由于捣鼓棒与电源保障平台的连接线距离远近不同，距离较远会存在电压降的问题，因此在距离较近时向捣鼓棒输出42V电源，在距离40～60米时可向捣鼓棒换档输出45V电源，距离更远时可向捣鼓棒换档输出48V电源，确保捣鼓棒使用的电压始终在合理范围内。

进一步地，所述交直流转换模块包括交直流电源转换器10，所述交直流电源转换器10将输入220V或380V的交流电源转换为24V或36V的直流电源。

上述通过交直流电源转换器转换生成的20～40V的直流电源，主要手动低压工具提供动力电源，主要有36V冲击电锤、36V磨光机、36V圆木锯、24V 手电钻、24V电动扳手，其中24V手电钻、24V电动扳手也可以采用充电电池供电。

进一步地，所述隔离变压模块包括若干组隔离变压器8，所述隔离变压器 8输出3路36V的LED照明射灯电源、1路220V的辅助电源以及5组12V或24V 的充电电源。

一般情况下，本实施例电源保护平台使用380V输入动力电源，因此需要进步变压输出220V的辅助电源、LED照明射灯电源以及充电电源等，这些电源输出路数将根据实际应用进行设置，比如，可输出LED照明控制回路5组，每个被覆作业面包括自定制36V的LED照明射灯至少3个。

进一步地，所述电焊电源模块包括逆变直流焊机6，所述逆变直流焊机6 输出的焊接直流电压为36V或42V。

上述逆变直流焊机将根据使用需要设计为两路36V或42V的直流电压输出，为两路电焊施工作业提供直流电源。

进一步地，所述安全保护模块包括漏电保护器、直流焊机防触电保护器7；所述漏电保护器设置在配电开关电路上，一旦电路出现漏电，漏电保护器能立即跳闸断开电源；所述直流焊机防触电保护器7与所述逆变直流焊机6电路连接，所述直流焊机防触电保护器7将逆变直流焊机6的空载电压降低到36V以下。

实际使用中，逆变直流焊机的空载电压可达到50～90V，超过了36V的安全电压，容易发生严重的伤人事故。为防止此类事故发生，采用直流焊机防触电保护器将其空载电压降到36V以下的安全电压范围内。

进一步地，所述温控模块包括设置在所述移动保障柜1内的加热器11、散热风扇12、温度传感器；在所述移动保障柜1的两侧贯通固定有若干个散热风扇12；所述控制模块通过温度传感器检测移动保障柜1内的温度T，当温度T 小于设定的最低温度阈值时，则启动加热器11进行加热，当温度T大于设定的最高温度阈值时，则启动散热风扇12进行降温。

由于被覆作业一般都在野外条件下进行，一年四季环境以及海拔高低的温度变化非常大，温度过高或过低对电源保障均会造成影响或故障，因此本实施例采用温控方式，将电源保障平台内的温度控制在合理使用范围，防止了电源保障平台故障的发生，提高了电源保障的效率和质量。

进一步地，还包括辅助模块包括报警器25、灭火器26以及在施工作业面内的至少3个LED照明射灯27；所述报警器25固定在移动保障柜1的顶部，所述灭火器26固定在移动保障柜1的一侧外部。

具体地，本实施例中，前仓17的四个小仓室为-前一仓1701、前二仓1702、前三仓1703、前四仓1704；后仓18的四个小仓室为后一仓1801、后二仓1802、后三仓1803、后四仓1804。

在电源保障平台的左侧设置有1路380V的动力电源输入插头19、1路220V 的辅助电源输出插头20、3路捣鼓棒电源输出插头21、3路低压工具电源输出插头22、3路LED灯电源输出插头23、2路正负极的电焊直流电源输出插头24，上述插头与移动保障柜1内的相关电源输出设备连接，方便外接动力设备进行连接固定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，皆应属于本发明的保护范围。