專利名稱：礦用安全監控系統的電源控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種礦用安全監控系統的電源控制裝置。
背景技術：
礦用電源是煤礦安全監控系統中不可缺少的設備，在系統交流停電后礦用電源后備電池必須能夠提供至少兩個小時，因此礦用電源中的后備電池的性能對監控系統的健康運行有著至關重要的影響。由于后備電池多為蓄電池，其日常管理維護對蓄電池壽命有著重要影響，煤礦實際使用發現，經常停電檢修的地點，蓄電池的運行狀況明顯要好于基本不停電的地方，因此用戶希望能夠定期對蓄電池進行充放電，使蓄電池在電源系統中處于循環運行狀態。如果人工對礦用電源后備電池進行放電控制，需要工作人員下井切斷礦用電源的交流輸入，當電池放電到一定程度再恢復交流供電，這種方式比較繁瑣且難以控制放電時間和放電深度，如果控制不好則可能導致電池電量耗盡，從而影響監控系統的正常運行；再有，后備電池的容量也會隨著使用時間的增加而不斷減小，有可能減小到已不能提供兩個小時的后備供電時間，使煤礦安全監控系統出現隱患，如果定期全部更換新蓄電池，則會造成資源的浪費，因此如果能通過一種方法測試出后備電池在交流停電時適于運行的時間，而又不至于導致電源輸出中斷，則可保證礦用安全監控系統的電源控制裝置更加可靠和良性運行。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、使用方便、在交流輸入有效時適于定時控制后備電池放電的礦用安全監控系統的電源控制裝置，以測試出后備電池在交流停電時適于運行的時間，而又不至于導致電源輸出中斷。為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種礦用安全監控系統的電源控制裝置，礦用安全監控系統包括至少一臺礦用電源控制器、一臺與所述礦用電源控制器相連的監控分站、由多個井下環網交換機組成的環網、與井下環網交換機相連的調度室交換機、與調度室交換機相連的井上監控服務器；監控分站與井下環網交換機通過RS485線纜相連， 監控分站與礦用電源控制器的通訊電路通過另一 RS485線纜相連；礦用電源控制器包括 中央控制單元，與中央控制單元相連的開關控制電路、信號采集電路、通訊電路和顯示電路，與開關控制電路相連的用于將交流電源轉換為直流電的AC/DC變換器，與開關控制電路的直流電源輸出端相連的供電切換電路和用于向備用電池充電的充電電路，以及連接于備用電池和供電切換電路之間的電池虧電保護電路。本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點(1)本實用新型中，可直接在地面通過監控服務器發出電池放電命令，經通訊網絡、監控分站送至礦用電源控制器中的中央控制單元，如果符合電池放電條件，則中央控制單元通過開關控制電路關閉AC/ DC變換器的輸出，后備電池投入供電，同時顯示電路顯示系統正處于遠程控制電池放電狀態，中央控制單元通過通訊電路將電池充放電狀態信息送至監控分站和井上監控服務器，監控分站和井上監控服務器顯示電源處于遠程控制電池放電狀態，從而省去了工作人員去井下控制電源交流輸入斷電的人工步驟，可防止人為因素造成的誤操作，提高了井下作業的安全性和工作效率；當需要中止電池放電時，可通過監控服務器再次發送電池放電命令， 電池放電命令經由通訊網絡和監控分站送至電源通訊電路，與通訊電路相連的中央控制單元再次收到電池放電命令，并視此放電命令為放電中止命令，通過開關控制電路控制恢復 AC/DC變換器的輸出，使電源退出電池放電狀態，恢復交流供電，顯示電路顯示電源處于交流供電狀態，同時中央控制單元通過通訊電路將供電狀況和電池充放電狀態信息送至監控分站和井上監控服務器，監控分站和井上監控服務器顯示電源處于交流供電狀態，從而省去了工作人員去井下控制電源交流輸入復電的人工步驟，可防止人為因素造成的誤操作， 提高了井下作業的安全性和工作效率；如果沒有人為干預遠程控制電池放電，則隨著電池電量的不斷消耗，中央控制單元通過采集電路采集到的電池端電壓緩慢下降，當電池電壓下降到安全閥值以下時，電源中央控制單元通過開關控制電路恢復AC/DC變換器的輸出， 終止電池放電，使電源處于交流供電狀態，顯示電路顯示電源處于交流供電狀態，同時中央控制單元通過通訊電路將供電狀況和電池充放電狀態信息送至監控分站和井上監控服務器，監控分站和井上監控服務器顯示電源處于交流供電狀態，從而防止工作人員遺忘或者不能及時對電源交流輸入復電而造成的由于電池電量耗盡，進而導致電源輸出中斷，也防止了由于電池差異性導致的放電時間不一致所帶來的各種問題，不需要人工長時間值守來防止電池電量的耗盡，提高了監控系統的可靠性，解放了生產力；對長期處于浮充狀態的蓄電池，定期對其進行放電再充電，可有效放緩極板的硫酸鹽化，延長電池的使用壽命。(2)本實用新型涉及的另一種礦用電源后備電池供電時間的測試方法，使用戶能根據監控服務器上的電源信息，確定需要進行電池供電時間測試的電源，然后通過監控服務器設置發出電池放電命令，放電命令經由通訊網絡送至井下監控分站，再由監控分站送至與通訊電路相連的中央控制單元；中央控制單元接收到監控分站發出的放電命令后，只要電源符合電池放電條件，則通過開關控制電路關閉AC/DC變換器的輸出，后備電池投入供電，顯示電路顯示系統正處于遠程控制電池放電狀態，中央控制單元通過通訊電路將電池充放電狀態信息送至監控分站和井上監控服務器，監控分站和井上監控服務器顯示電源處于遠程控制電池放電狀態，隨著電池電量的不斷消耗，中央控制單元通過采集電路采集到的電池端電壓緩慢下降，當電池端電壓下降到安全閥值以下時，電源中央控制單元通過開關控制電路恢復 AC/DC變換器的輸出，終止電池放電，使電源處于交流供電狀態，顯示電路顯示電源處于交流供電狀態，同時中央控制單元通過通訊電路將供電狀況和電池充放電狀態信息送至監控分站和井上監控服務器，監控分站和井上監控服務器顯示電源處于交流供電狀態，通過計算遠程控制電池放電的持續時間，可以對后備電池的供電時間進行一個大體的評估，及時發現供電時間不足兩小時的蓄電池，以便用戶及時更換新電池，保證交流斷電時電源的后備電池工作時間在兩個小時以上，提高監控系統的穩定性和可靠性。
為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據的具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中圖1為實施例中的礦用安全監控系統的結構框圖；[0008]圖2為實施例中的礦用安全監控系統的電源控制裝置的結構示意圖。
具體實施方式
實施例1 見圖1，本實施例的礦用安全監控系統包括至少一臺礦用電源控制器2、一臺與所述礦用電源控制器2相連的監控分站1、由多個井下環網交換機5組成的環網、與井下環網交換機5相連的調度室交換機4、與調度室交換機4相連的井上監控服務器3 ；監控分站 1與井下環網交換機5通過RS485線纜相連，監控分站1與礦用電源控制器2的通訊電路 12通過另一 RS485線纜相連。見圖2，礦用電源控制器2包括中央控制單元8，與中央控制單元8相連的開關控制電路7、信號采集電路9、通訊電路12和顯示電路13，與開關控制電路7相連的用于將交流電源轉換為直流電的AC/DC變換器6，與開關控制電路7的直流電源輸出端相連的供電切換電路14和用于向備用電池11充電的充電電路10，以及連接于備用電池11和供電切換電路14之間的電池虧電保護電路15。本實施實例的對礦用電源后備電池進行放電遠程控制的方法，包括A、監控服務器3上的顯示電源2的AC/DC變換器6的輸出有效，備用電池11電壓 27. 6V，備用電池11不充電，備用電池11不放電，用戶通過監控服務器3向電源2發出電池放電命令，放電命令經由調度室交換機4和環網交換機5組成的通訊網絡送至井下監控分站1，再由監控分站1送至電源2中與通訊電路12相連的中央控制單元8 ；B、電源2的中央控制單元8接收到監控分站1發出的備用電池11放電命令后，因電池電壓為27. 6V，在放電閥值為MV以上，電源2通過開關控制電路7關閉AC/DC變換器 6的輸出，供電切換電路14選擇備用電池11投入供電，同時中央控制單元8驅動顯示電路 13顯示電源2正處于遠程控制電池放電狀態，并通過通訊電路12將電源信息送至監控分站 1，再由監控分站1經由通訊網絡送至井上監控服務器3，井上監控服務器3顯示電源2處于遠程控制電池放電狀態，充電電壓變為OV ；C、則隨著備用電池11電量的消耗，中央控制單元8通過采集電路9采集到的備用電池11端電壓不斷下降，當備用電池11端電壓下降到安全閥值以下時例如安全閥值設為 23V，需比電池虧電保護電路的保護值高，電池虧電保護電路的保護值一般為21. 6V，中央控制單元8通過開關控制電路7打開AC/DC變換器6的輸出，供電切換電路14選擇AC/DC變換器6投入供電，備用電池11不再放電，同時中央控制單元8驅動顯示電路13顯示電源2 處于交流供電狀態，并通過通訊電路12將電源信息送至監控分站1，再由監控分站1經由通訊網絡送至井上監控服務器3，井上監控服務器3顯示電源2處于交流供電狀態，遠程控制電池放電過程結束。實施實例2:本實施實例的后備電池11的工作時間的測試方法，包括如下步驟(1)、監控服務器3上的顯示電源2的AC/DC變換器6的輸出有效，備用電池11電壓27. 6V，備用電池11不充電，備用電池11不放電，用戶通過監控服務器3向電源2發出備用電池11放電命令，放電命令經由調度室交換機4和環網交換機5組成的通訊網絡送至井下監控分站1，再由監控分站1送至電源2中與通訊電路12相連的中央控制單元8 ；[0019](2)、電源2的中央控制單元8接收到監控分站1發出的備用電池11放電命令后， 因備用電池11電壓27. 6V在放電閥值MV以上，電源2通過開關控制電路7關閉AC/DC變換器6的輸出，供電切換電路14選擇備用電池11投入供電，同時中央控制單元8驅動顯示電路13顯示電源2正處于遠程控制電池放電狀態，并通過通訊電路12將電源信息送至監控分站1，再由監控分站1經由通訊網絡送至井上監控服務器3，井上監控服務器3顯示電源2處于遠程控制電池放電狀態，此時開始計時，時刻值為上午9:00 ；(3)、隨著備用電池11電量的消耗，中央控制單元8通過采集電路9采集到的備用電池11端電壓不斷下降，當備用電池11端電壓下降到安全閥值23V以下時，中央控制單元 8通過開關控制電路7打開AC/DC變換器6的輸出，供電切換電路14選擇AC/DC變換器6 投入供電，備用電池11不再放電，轉入充電狀態，同時中央控制單元8驅動顯示電路13顯示電源2處于交流供電狀態，并通過通訊電路12將電源信息送至監控分站1，再由監控分站 1經由通訊網絡送至井上監控服務器3，井上監控服務器3顯示電源2處于交流供電狀態， 此時計時結束，時刻值為上午10:00 ；0)、電源2的后備備用電池11工作時間為1小時，應及時更換新電池。實施實例3:本實施實例的遠程對礦用電源的后備電池11的放電時間進行測試的方法，包括如下步驟①、監控分站1上的顯示電源2的AC/DC變換器6的輸出電壓為^V，備用電池11 電壓27. 4V，備用電池11不充電，備用電池11不放電，用戶通過監控分站1的控制鍵盤或遙控器向電源2發出電池放電命令，放電命令經RS485送至電源2中與通訊電路12相連的中央控制單元8 ；②、電源2的中央控制單元8接收到監控分站1發出的備用電池11放電命令后， 因電池電壓為27. 4V，在放電閥值為MV以上，電源2通過開關控制電路7關閉AC/DC變換器6的輸出，供電切換電路14選擇備用電池11投入供電，同時中央控制單元8驅動顯示電路13顯示電源2正處于遠程控制電池放電狀態，并通過通訊電路12經RS485將電源信息送至監控分站1，再由監控分站1經由通訊網絡送至井上監控服務器3，井上監控服務器3 顯示電源2處于遠程控制電池放電狀態，此時時刻值為上午9:00 ；③、時間到達上午11:00，井上監控服務器3顯示電源2仍處于遠程控制電池放電狀態，備用電池11的工作時間已經符合要求，用戶通過監控分站1的控制鍵盤或遙控器經 RS485向電源2發出電池放電命令，中央控制單元8通過通訊電路12接收到電池放電命令， 因備用電池11正在進行遠程控制放電，中央控制單元8視此放電命令為放電中止命令，通過開關控制電路7打開AC/DC變換器6的輸出，供電切換電路14選擇AC/DC變換器6投入供電，備用電池11不再放電，同時中央控制單元8驅動顯示電路13顯示電源2處于交流供電狀態，并通過通訊電路12將電源信息送至監控分站1，再由監控分站1經由通訊網絡送至井上監控服務器3，井上監控服務器3顯示電源2處于交流供電狀態，電源2的后備備用電池11放電時間測試過程結束。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本實用新型的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。
權利要求1. 一種礦用安全監控系統的電源控制裝置，其特征在于礦用安全監控系統包括至少一臺礦用電源控制器(2)、一臺與所述礦用電源控制器(2)相連的監控分站(1)、由多個井下環網交換機(5)組成的環網、與井下環網交換機(5)相連的調度室交換機(4)、與調度室交換機(4 )相連的井上監控服務器(3 )；監控分站(1)與井下環網交換機(5 )通過RS485 線纜相連，監控分站(1)與礦用電源控制器(2 )的通訊電路(12 )通過另一 RS485線纜相連； 礦用電源控制器(2)包括中央控制單元(8)，與中央控制單元(8)相連的開關控制電路(7)、信號采集電路(9)、通訊電路(12)和顯示電路(13)，與開關控制電路(7)相連的用于將交流電源轉換為直流電的AC/DC變換器(6)，與開關控制電路(7)的直流電源輸出端相連的供電切換電路(14)和用于向備用電池(11)充電的充電電路(10)，以及連接于備用電池 (11)和供電切換電路(14)之間的電池虧電保護電路(15)。
專利摘要本實用新型涉及一種礦用安全監控系統，其包括礦用電源控制器、與礦用電源控制器相連的監控分站、由多個井下環網交換機組成的環網、與井下環網交換機相連的調度室交換機、與調度室交換機相連的井上監控服務器；礦用電源控制器包括中央控制單元，與中央控制單元相連的開關控制電路，信號采集電路，通訊電路和顯示電路，與開關控制電路相連的用于將交流電源轉換為直流電的AC/DC變換器，與開關控制電路的直流電源輸出端相連的供電切換電路和用于向備用電池充電的充電電路，以及連接于備用電池和供電切換電路之間的電池虧電保護電路。
文檔編號H02J7/00GK202103471SQ20112022438
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月29日 優先權日2011年6月29日
發明者仲麗云, 張興華, 張立斌, 朱前偉, 李尚坤, 汪叢笑, 王勇, 王曉陽, 芮騏驊, 賀耀宜, 趙立廠, 高文 申請人:中煤科工集團常州自動化研究院, 天地(常州)自動化股份有限公司