专利名称：矿用安全监控系统的电源控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿用安全监控系统的电源控制装置。
背景技术：
矿用电源是煤矿安全监控系统中不可缺少的设备，在系统交流停电后矿用电源后备电池必须能够提供至少两个小时，因此矿用电源中的后备电池的性能对监控系统的健康运行有着至关重要的影响。由于后备电池多为蓄电池，其日常管理维护对蓄电池寿命有着重要影响，煤矿实际使用发现，经常停电检修的地点，蓄电池的运行状况明显要好于基本不停电的地方，因此用户希望能够定期对蓄电池进行充放电，使蓄电池在电源系统中处于循环运行状态。如果人工对矿用电源后备电池进行放电控制，需要工作人员下井切断矿用电源的交流输入，当电池放电到一定程度再恢复交流供电，这种方式比较繁琐且难以控制放电时间和放电深度，如果控制不好则可能导致电池电量耗尽，从而影响监控系统的正常运行；再有，后备电池的容量也会随着使用时间的增加而不断减小，有可能减小到已不能提供两个小时的后备供电时间，使煤矿安全监控系统出现隐患，如果定期全部更换新蓄电池，则会造成资源的浪费，因此如果能通过一种方法测试出后备电池在交流停电时适于运行的时间，而又不至于导致电源输出中断，则可保证矿用安全监控系统的电源控制装置更加可靠和良性运行。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用方便、在交流输入有效时适于定时控制后备电池放电的矿用安全监控系统的电源控制装置，以测试出后备电池在交流停电时适于运行的时间，而又不至于导致电源输出中断。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种矿用安全监控系统的电源控制装置，矿用安全监控系统包括至少一台矿用电源控制器、一台与所述矿用电源控制器相连的监控分站、由多个井下环网交换机组成的环网、与井下环网交换机相连的调度室交换机、与调度室交换机相连的井上监控服务器；监控分站与井下环网交换机通过RS485线缆相连， 监控分站与矿用电源控制器的通讯电路通过另一 RS485线缆相连；矿用电源控制器包括 中央控制单元，与中央控制单元相连的开关控制电路、信号采集电路、通讯电路和显示电路，与开关控制电路相连的用于将交流电源转换为直流电的AC/DC变换器，与开关控制电路的直流电源输出端相连的供电切换电路和用于向备用电池充电的充电电路，以及连接于备用电池和供电切换电路之间的电池亏电保护电路。本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点(1)本实用新型中，可直接在地面通过监控服务器发出电池放电命令，经通讯网络、监控分站送至矿用电源控制器中的中央控制单元，如果符合电池放电条件，则中央控制单元通过开关控制电路关闭AC/ DC变换器的输出，后备电池投入供电，同时显示电路显示系统正处于远程控制电池放电状态，中央控制单元通过通讯电路将电池充放电状态信息送至监控分站和井上监控服务器，监控分站和井上监控服务器显示电源处于远程控制电池放电状态，从而省去了工作人员去井下控制电源交流输入断电的人工步骤，可防止人为因素造成的误操作，提高了井下作业的安全性和工作效率；当需要中止电池放电时，可通过监控服务器再次发送电池放电命令， 电池放电命令经由通讯网络和监控分站送至电源通讯电路，与通讯电路相连的中央控制单元再次收到电池放电命令，并视此放电命令为放电中止命令，通过开关控制电路控制恢复 AC/DC变换器的输出，使电源退出电池放电状态，恢复交流供电，显示电路显示电源处于交流供电状态，同时中央控制单元通过通讯电路将供电状况和电池充放电状态信息送至监控分站和井上监控服务器，监控分站和井上监控服务器显示电源处于交流供电状态，从而省去了工作人员去井下控制电源交流输入复电的人工步骤，可防止人为因素造成的误操作， 提高了井下作业的安全性和工作效率；如果没有人为干预远程控制电池放电，则随着电池电量的不断消耗，中央控制单元通过采集电路采集到的电池端电压缓慢下降，当电池电压下降到安全阀值以下时，电源中央控制单元通过开关控制电路恢复AC/DC变换器的输出， 终止电池放电，使电源处于交流供电状态，显示电路显示电源处于交流供电状态，同时中央控制单元通过通讯电路将供电状况和电池充放电状态信息送至监控分站和井上监控服务器，监控分站和井上监控服务器显示电源处于交流供电状态，从而防止工作人员遗忘或者不能及时对电源交流输入复电而造成的由于电池电量耗尽，进而导致电源输出中断，也防止了由于电池差异性导致的放电时间不一致所带来的各种问题，不需要人工长时间值守来防止电池电量的耗尽，提高了监控系统的可靠性，解放了生产力；对长期处于浮充状态的蓄电池，定期对其进行放电再充电，可有效放缓极板的硫酸盐化，延长电池的使用寿命。(2)本实用新型涉及的另一种矿用电源后备电池供电时间的测试方法，使用户能根据监控服务器上的电源信息，确定需要进行电池供电时间测试的电源，然后通过监控服务器设置发出电池放电命令，放电命令经由通讯网络送至井下监控分站，再由监控分站送至与通讯电路相连的中央控制单元；中央控制单元接收到监控分站发出的放电命令后，只要电源符合电池放电条件，则通过开关控制电路关闭AC/DC变换器的输出，后备电池投入供电，显示电路显示系统正处于远程控制电池放电状态，中央控制单元通过通讯电路将电池充放电状态信息送至监控分站和井上监控服务器，监控分站和井上监控服务器显示电源处于远程控制电池放电状态，随着电池电量的不断消耗，中央控制单元通过采集电路采集到的电池端电压缓慢下降，当电池端电压下降到安全阀值以下时，电源中央控制单元通过开关控制电路恢复 AC/DC变换器的输出，终止电池放电，使电源处于交流供电状态，显示电路显示电源处于交流供电状态，同时中央控制单元通过通讯电路将供电状况和电池充放电状态信息送至监控分站和井上监控服务器，监控分站和井上监控服务器显示电源处于交流供电状态，通过计算远程控制电池放电的持续时间，可以对后备电池的供电时间进行一个大体的评估，及时发现供电时间不足两小时的蓄电池，以便用户及时更换新电池，保证交流断电时电源的后备电池工作时间在两个小时以上，提高监控系统的稳定性和可靠性。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1为实施例中的矿用安全监控系统的结构框图；[0008]图2为实施例中的矿用安全监控系统的电源控制装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例1 见图1，本实施例的矿用安全监控系统包括至少一台矿用电源控制器2、一台与所述矿用电源控制器2相连的监控分站1、由多个井下环网交换机5组成的环网、与井下环网交换机5相连的调度室交换机4、与调度室交换机4相连的井上监控服务器3 ；监控分站 1与井下环网交换机5通过RS485线缆相连，监控分站1与矿用电源控制器2的通讯电路 12通过另一 RS485线缆相连。见图2，矿用电源控制器2包括中央控制单元8，与中央控制单元8相连的开关控制电路7、信号采集电路9、通讯电路12和显示电路13，与开关控制电路7相连的用于将交流电源转换为直流电的AC/DC变换器6，与开关控制电路7的直流电源输出端相连的供电切换电路14和用于向备用电池11充电的充电电路10，以及连接于备用电池11和供电切换电路14之间的电池亏电保护电路15。本实施实例的对矿用电源后备电池进行放电远程控制的方法，包括A、监控服务器3上的显示电源2的AC/DC变换器6的输出有效，备用电池11电压 27. 6V，备用电池11不充电，备用电池11不放电，用户通过监控服务器3向电源2发出电池放电命令，放电命令经由调度室交换机4和环网交换机5组成的通讯网络送至井下监控分站1，再由监控分站1送至电源2中与通讯电路12相连的中央控制单元8 ；B、电源2的中央控制单元8接收到监控分站1发出的备用电池11放电命令后，因电池电压为27. 6V，在放电阀值为MV以上，电源2通过开关控制电路7关闭AC/DC变换器 6的输出，供电切换电路14选择备用电池11投入供电，同时中央控制单元8驱动显示电路 13显示电源2正处于远程控制电池放电状态，并通过通讯电路12将电源信息送至监控分站 1，再由监控分站1经由通讯网络送至井上监控服务器3，井上监控服务器3显示电源2处于远程控制电池放电状态，充电电压变为OV ；C、则随着备用电池11电量的消耗，中央控制单元8通过采集电路9采集到的备用电池11端电压不断下降，当备用电池11端电压下降到安全阀值以下时例如安全阀值设为 23V，需比电池亏电保护电路的保护值高，电池亏电保护电路的保护值一般为21. 6V，中央控制单元8通过开关控制电路7打开AC/DC变换器6的输出，供电切换电路14选择AC/DC变换器6投入供电，备用电池11不再放电，同时中央控制单元8驱动显示电路13显示电源2 处于交流供电状态，并通过通讯电路12将电源信息送至监控分站1，再由监控分站1经由通讯网络送至井上监控服务器3，井上监控服务器3显示电源2处于交流供电状态，远程控制电池放电过程结束。实施实例2:本实施实例的后备电池11的工作时间的测试方法，包括如下步骤(1)、监控服务器3上的显示电源2的AC/DC变换器6的输出有效，备用电池11电压27. 6V，备用电池11不充电，备用电池11不放电，用户通过监控服务器3向电源2发出备用电池11放电命令，放电命令经由调度室交换机4和环网交换机5组成的通讯网络送至井下监控分站1，再由监控分站1送至电源2中与通讯电路12相连的中央控制单元8 ；[0019](2)、电源2的中央控制单元8接收到监控分站1发出的备用电池11放电命令后， 因备用电池11电压27. 6V在放电阀值MV以上，电源2通过开关控制电路7关闭AC/DC变换器6的输出，供电切换电路14选择备用电池11投入供电，同时中央控制单元8驱动显示电路13显示电源2正处于远程控制电池放电状态，并通过通讯电路12将电源信息送至监控分站1，再由监控分站1经由通讯网络送至井上监控服务器3，井上监控服务器3显示电源2处于远程控制电池放电状态，此时开始计时，时刻值为上午9:00 ；(3)、随着备用电池11电量的消耗，中央控制单元8通过采集电路9采集到的备用电池11端电压不断下降，当备用电池11端电压下降到安全阀值23V以下时，中央控制单元 8通过开关控制电路7打开AC/DC变换器6的输出，供电切换电路14选择AC/DC变换器6 投入供电，备用电池11不再放电，转入充电状态，同时中央控制单元8驱动显示电路13显示电源2处于交流供电状态，并通过通讯电路12将电源信息送至监控分站1，再由监控分站 1经由通讯网络送至井上监控服务器3，井上监控服务器3显示电源2处于交流供电状态， 此时计时结束，时刻值为上午10:00 ；0)、电源2的后备备用电池11工作时间为1小时，应及时更换新电池。实施实例3:本实施实例的远程对矿用电源的后备电池11的放电时间进行测试的方法，包括如下步骤①、监控分站1上的显示电源2的AC/DC变换器6的输出电压为^V，备用电池11 电压27. 4V，备用电池11不充电，备用电池11不放电，用户通过监控分站1的控制键盘或遥控器向电源2发出电池放电命令，放电命令经RS485送至电源2中与通讯电路12相连的中央控制单元8 ；②、电源2的中央控制单元8接收到监控分站1发出的备用电池11放电命令后， 因电池电压为27. 4V，在放电阀值为MV以上，电源2通过开关控制电路7关闭AC/DC变换器6的输出，供电切换电路14选择备用电池11投入供电，同时中央控制单元8驱动显示电路13显示电源2正处于远程控制电池放电状态，并通过通讯电路12经RS485将电源信息送至监控分站1，再由监控分站1经由通讯网络送至井上监控服务器3，井上监控服务器3 显示电源2处于远程控制电池放电状态，此时时刻值为上午9:00 ；③、时间到达上午11:00，井上监控服务器3显示电源2仍处于远程控制电池放电状态，备用电池11的工作时间已经符合要求，用户通过监控分站1的控制键盘或遥控器经 RS485向电源2发出电池放电命令，中央控制单元8通过通讯电路12接收到电池放电命令， 因备用电池11正在进行远程控制放电，中央控制单元8视此放电命令为放电中止命令，通过开关控制电路7打开AC/DC变换器6的输出，供电切换电路14选择AC/DC变换器6投入供电，备用电池11不再放电，同时中央控制单元8驱动显示电路13显示电源2处于交流供电状态，并通过通讯电路12将电源信息送至监控分站1，再由监控分站1经由通讯网络送至井上监控服务器3，井上监控服务器3显示电源2处于交流供电状态，电源2的后备备用电池11放电时间测试过程结束。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
权利要求1. 一种矿用安全监控系统的电源控制装置，其特征在于矿用安全监控系统包括至少一台矿用电源控制器(2)、一台与所述矿用电源控制器(2)相连的监控分站(1)、由多个井下环网交换机(5)组成的环网、与井下环网交换机(5)相连的调度室交换机(4)、与调度室交换机(4 )相连的井上监控服务器(3 )；监控分站(1)与井下环网交换机(5 )通过RS485 线缆相连，监控分站(1)与矿用电源控制器(2 )的通讯电路(12 )通过另一 RS485线缆相连； 矿用电源控制器(2)包括中央控制单元(8)，与中央控制单元(8)相连的开关控制电路(7)、信号采集电路(9)、通讯电路(12)和显示电路(13)，与开关控制电路(7)相连的用于将交流电源转换为直流电的AC/DC变换器(6)，与开关控制电路(7)的直流电源输出端相连的供电切换电路(14)和用于向备用电池(11)充电的充电电路(10)，以及连接于备用电池 (11)和供电切换电路(14)之间的电池亏电保护电路(15)。
专利摘要本实用新型涉及一种矿用安全监控系统，其包括矿用电源控制器、与矿用电源控制器相连的监控分站、由多个井下环网交换机组成的环网、与井下环网交换机相连的调度室交换机、与调度室交换机相连的井上监控服务器；矿用电源控制器包括中央控制单元，与中央控制单元相连的开关控制电路，信号采集电路，通讯电路和显示电路，与开关控制电路相连的用于将交流电源转换为直流电的AC/DC变换器，与开关控制电路的直流电源输出端相连的供电切换电路和用于向备用电池充电的充电电路，以及连接于备用电池和供电切换电路之间的电池亏电保护电路。
文档编号H02J7/00GK202103471SQ20112022438
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者仲丽云, 张兴华, 张立斌, 朱前伟, 李尚坤, 汪丛笑, 王勇, 王晓阳, 芮骐骅, 贺耀宜, 赵立厂, 高文 申请人:中煤科工集团常州自动化研究院, 天地(常州)自动化股份有限公司