煤矿井下集中供电系统设计

针对煤矿井下安全监控、人员定位等系统采用分散式供电方式存在供电可靠性低、续航时间有限、抗干扰能力差等问题,设计了集中供电系统。该系统以智能化电源为基础,抗电磁干扰能力强,具有过流过压保护、电池智能充放电和电源管理信息等功能,以电池箱为后备电池对被供电系统不间断供电,被供电系统运行可在外接交流电无电的情况下持续工作,提高了供电的可靠性。     

巧改整流器

随着电子技术的日新月异，交换机的更新换代速度惊人，这就要求为之供电的电源与其相匹配。徐州矿务集团夹河煤矿选用的程控交换机，其供电电源是直流48V。以前给纵横制交换机供电的是DZ603系列整流器，其输出直流电压是60V。为了节省开支，对DZ603系列整流器进行了改造，将其改为直流48V输出，从而实现了对旧资源的再利用。     

煤矿地面变电所和通风机房欠压保护技术改造

针对目前矿井电网现有欠压保护造成风机回路或下井回路跳闸后,往往需要人工恢复供电,易造成矿井停风或瓦斯超限,通过对欠压保护回路进行改造,避免了因供电网络电压瞬时波动引起风机欠压保护无时限动作而造成风机停运,效果显著.     

电池保护电路在矿用本安电路中的应用

基于国标对本质安全型设备保护电路的要求,设计出一种基于保护IC芯片的本安电源电池保护电路,用于矿用手持式设备的电源输出保护电路部分。对保护电路具有两级完整的过压保护和过流保护,同时加入了欠压保护功能。对保护电路原理图、外围电路的元件搭建、参数的选取进行了介绍,并设计出检验电池保护板的实验方案。通过实验结果验证了设计的合理性和可行性,并满足《GB/T 3836.4—2021爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备》标准要求,对矿用手持式设备的本安电源保护电路设计具有重要参考意义。     

矿用以太网交换机优化设计

针对原有煤矿井下交换机没有中文显示、无法实现CAN总线接入、电源管理功能不完善、备用电池得不到很好维护等情况,对现有交换机进行优化。通过增加液晶显示屏使交换机具有显示交换机模块端口状态、电源状态、电池信息等功能。通过增加CAN-NET功能使交换机具有网关功能,实现原有网络系统的优化。通过电源管理功能的优化,保证电池充放电效率更高,使备用电池使用寿命增加。现场使用证明：优化后的矿用交换机极大地减少了工人的维护工作量,交换机工作状态更加直观,延长了备用电池使用寿命。     

本安型交换机电源抗辐射设计

针对煤矿井下本安型交换机受到电磁辐射干扰使电源产生瞬间电压跌落,导致交换机重启或者死机等问题,研制了一种升压降压电源模块,通过升压后再降压的方式,消除电磁辐射对交换机的影响。该电源电路从输入电压范围、输入本安电源的保护、升压电路、降压电路以及电路保护研究,采用模块灌封的模式。通过试验发现,该电路负载的本质安全型交换机能抵抗多种角度4级电磁辐射干扰,保证本质安型交换机的正常运行,保证了煤矿井下数据通信的正常运行。     

高压隔爆开关欠压保护延时改造方案研究

通过对煤矿井下高压隔爆开关欠压保护动作的原因分析,指出了目前煤矿井下使用的高压隔爆开关欠压释放保护装置对井下供电可靠性的影响,提出了对井下高压隔爆开关欠压释放保护装置具体的两种技术改造方案,对改善煤矿井下大面积停电事故,提高供电可靠性有重要意义。     

程控交换机接地与供电电源问题及其解决措施

指出了HAX—100程控交换机在使用中存在接地与供电电源的问题,采用隔离变压器作电源,因地制宜地将接零保护、接地保护和线电压供电三者有机地结合在一起,便可解决交换机的接地与供电电源问题,从而有效地保护了交换设备和工作人员的安全,提高了通讯系统的通讯质量。     

基于PLC的压风机组控制和综合保护装置

针对以往设计的压风机组的控制和保护方法的不足,以PLC(可编程控制器)为基础,设计了一种新型控制和综合保护装置。该装置具有控制功能简便和保护功能全面的特点,有一定的推广价值。     

KJJ15(A)交换机在矿井中的运用

针对煤矿井下交换机没有中文显示,工人无法根据现场情况维护井下交换机问题;针对井下交换机没有电源信息管理功能,备用电池长期无电或者满电状态,导致电池使用寿命减短等情况,研制了KJJ15(A)矿用本安全型网络交换机(以下简称矿用交换机)。交换机研制相应的液晶显示屏、定制SNMP补充协议实现液晶屏显示矿用交换机工作状态、通过研制RS485通信协议实现关联电源箱与矿用交换机的信息交互与控制。经过现场使用证明:矿用交换机可以通过中文液晶屏显示交换机的工作状态、端口连接情况、显示关联电源箱的电源信息及对电源箱进行远程充放电管理。矿用交换机的运用极大的减少了矿井工人的维护工作量、延长了备用电池使用寿命。     

浮充保护型磷酸铁锂电池在煤矿中的应用

为保证煤矿井下供电安全可靠性、延长电池的使用寿命、减少更换电池带来的不便和资源浪费,提出将具有浮充保护的磷酸铁锂电池应用于煤矿井下,作为井下避难硐室和救生舱的应急供电电源。首先,提出一种保证电池安全工作的措施,即采用电池自主均衡和电池管理均衡系统共同作用保证电池的安全性能;其次,分析了电池在浮充状态下的容量衰减特征,通过已有分析数据预测电池的浮充全寿命周期。分析结果表明浮充保护型磷酸铁锂电池应用于煤矿井下可以有效延长备用电池的浮充寿命。     

综采工作面远距离供电压降问题的研究

针对平顶山天安煤业股份有限公司四矿在回采过程中频繁出现的电机损坏现象,分析了远距离供电综采工作面压降过大的危害及原因,并针对压降过大采取了增大供电电缆截面积及调节电网电压这两项措施,使远距离供电综采工作面压降范围降至额定电压的-3%~7%,确保了电机长时间运行对电压的要求,并对启动器欠压保护设计提出了建议。     

煤矿井下后备电源铅酸电池的过放保护

研究了铅酸电池的过放保护,使铅酸电池能够在放电到达终止电压前便切断给外部供电,增加电池的使用寿命。     

高精度数字重力仪双电池供电系统设计

本文主要介绍了高精度数字重力仪双电池供电系统的工作原理、硬件设计和软件设计,阐述了设计方案中的关键点和安全保护机制。经过双电池供电系统互相备份电池,延长了高精度数字重力仪的供电时间,实现了双电池的充、放电管理和无缝切换。充放电功能测试正常,双电池无缝切换过程中重力读数无影响。本方案的实现提高了高精度数字重力仪的续航能力,增强了高精度数字重力仪野外复杂环境的适应能力。     

用于井下电机车储能电池模拟器的自适应模糊PI控制

为了解决煤矿井下电机车电池组充放电过程缓慢而造成电池组相关试验效率低和过程复杂的问题,采用全桥整流器结构的电池模拟器,模拟电池组充放电过程中的输出电压与电流等外在特性。为了保证电池模拟器在充放电过程的不同阶段、充放电模式切换以及负载突变等情况下,其外在特性尤其是输出直流电压仍能够保持稳定并且更加接近直流电压源的特性,提出了采用自适应模糊PI控制策略提高电池模拟器的动态性能和稳定性。     

PLC在煤矿井下低压馈电系统中应用

介绍一种应用于煤矿井下低压供配电系统的新型隔爆馈电开关,该智能馈电开关保护器以PLC为核心,设置了过载保护、短路保护、漏电保护、过压和欠压保护,而且具有人机对话和通信功能,该装置可大大提高煤矿供电系统的安全可靠性。     

便携式本安电源的设计

随着煤矿井下移动式本安设备广泛应用,以及煤矿开采的范围越来越广,对便携式本安电源的需求越来越多,从电池的选型、电池充放电电路、本安输出的双重化保护电路3个方面阐述了便携式本安电源的设计。     

AT89C51单片机在煤矿井下低压馈电系统中应用

介绍一种以ATC89C51为核心的隔爆馈电开关,该开关应用于煤矿井下低压供配电系统,设计了漏电、电流、电压检测电路,该开关具有过载保护、短路保护、漏电保护、过压和欠压保护等功能,该装置可大大提高煤矿供电系统的安全可靠性,通过现场调试性能指标良好。     

智能化欠压保护装置的研究

针对煤矿井下供电系统电压瞬时跌落导致大面积停电现象,设计了一套欠压保护装置,弥补了目前各大煤炭企业和科研院校对欠压保护研究的不足,解决了煤矿井下供电系统中电网电压跌落对安全生产带来的不利影响。该装置的成功应用,实现了欠压状态下设备的可靠动作,改善了电气设备的使用特性,满足了煤矿井下特殊环境的实际需要。     

基于无线传感器网络的矿山压力监测系统设计及应用

 针对有线矿压系统断线频繁,可靠性低的问题,应用无线传感网络技术成功研制了高可靠性无线矿压监测系统,实现了煤矿井下采煤工作面支架工作阻力的实时监测。系统由采集节点、无线网关、地面传输接口及软件组成。采集节点采用独特的开关电源及延时启动供电技术,最大功耗为132mW,实现了大容量电池供电;通过路由路径自优化技术以及2.4GHZ频段1～11信道的优化匹配,实现点到点、点到网关最佳路径自动选择。在同煤晋华宫矿的工业性试验表明：本项目研制的无线矿压监测系统功耗低、性能可靠、数据处理效率高,能够满足井下支架压力实时监测的需要。