基于KJ90监控系统的避难硐室用备用电源设计

根据KJ90监控系统设备的功耗及安装方式等,设计出一种小功率的本质安全型备用电源,安装在分站、传感器等与本安电源之间,为分站、传感器等终端提供长时间的备用电源,以满足避难硐室在无任何外界支持的情况下额定防护时间不低于96 h的要求。     

避难硐室监控系统用备用电源的设计

为保证避难硐室监控系统的备用电源应能在交流停电的情况下使系统正常工作不低于96h,根据监控系统设备种类多、单个设备功耗较小的特点,设计出一种本质安全型备用电源。详细介绍了该备用电源的硬件设计和软件设计,其中硬件设计包括:备用电池组的设计、充电电路设计、输出保护电路设计、电源管理电路设计。该电源可减少能量传递过程中的损耗,提高电池的使用效率,并采用本安技术减轻了产品重量及安装难度,提高了产品的可靠性。     

井下永久避难硐室供电系统设计

为保证井下工人的人身安全,井下需建设永久避难硐室。文章介绍了井下永久避难硐室的供电系统设计;避难硐室的电源设计;避难硐室供电系统的系统配置;接地与保护系统设计。实践证明:安全可靠的供电系统设计可以更好的保证灾变发生时避难硐室内避险人员的生存,保证通信、监控、照明等设施的正常运转,为井上救援人员提供信息。     

西沙河煤矿永久避难硐室地面钻孔系统设计

煤矿井下发生灾难时,井下原有供氧、供电、监控等设备处于瘫痪状态,无法向永久避难硐室内避险人员提供基本生存条件,西沙河煤矿通过地面钻孔向井下永久避难硐室提供供氧、供电、监控等系统;通过对地面钻孔系统的设计,提高永久避难硐室的可靠性。     

煤矿避难硐室锂离子蓄电池后备电源系统设计

为满足煤矿避难硐室锂后备电源系统的特殊要求,将多个单体锂离子蓄电池串联成组,配套管理系统放入隔爆箱内构成电池组模块,再把多个电池组模块并联使用构成煤矿避难硐室锂离子蓄电池后备电源系统。管理系统按照功能分为单体电压检测均衡控制器、电池组模块控制器、总成控制器、液晶显示控制器。系统应用分布电压采集法和DS18B20温度传感器采集单体电池电压、温度数据,应用电流霍尔传感器采集电池组电流数据,再根据这些数据对电源系统进行过压、过温、过流等保护。通过现场试验验证,系统运行稳定,电流和电压测量误差远小于煤矿安全标准的规定值。     

矿用隔爆兼本安型不间断直流电源

介绍了一种基于DSP的井下隔爆兼本安型直流不间断电源(UPS)供应系统。该系统用DSP实现数字控制,使用锂电池作为后备电源,输入交流660 V/127 V,输出12 V本安以及24 V隔爆直流电源,锂电池能持续2 h的供电,可靠性高,能满足绝大多数设备的供电要求,可以应用于各种需要防爆以及本安的场合。     

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。     

PLC在煤矿避难硐室监控系统的应用

为保证避难硐室内各系统可靠运行,设计了一套避难硐室监控系统,监控系统以PLC为核心,同时采集硐室内温度、CO浓度、压风管道气体压力等相关参数,并对空气净化机、喷淋系统、O2装置等设备实现了自动控制,PLC通过光缆与地面中心站的监控设备通信。实践表明,实施该系统后,地面工作人员能对井下避难硐室实施有效地救援指挥。     

兰兴煤矿井下避难硐室的设计与维护

提出了建立井下避难硐室的基本要求,并根据避难硐室的功能需求,提出了避难硐室的分类与对应性能。根据国内外建立避难硐室的先例,确定永久避难硐室防护系统由防水防爆密闭、气幕喷淋、供氧、降温除温(净化)、监测监控、动力以及其他辅助分系统组成。结合兰兴煤业实际案例,论述了避难硐室的建设流程,通过理论计算,确定了分系统功能的参数,为避难硐室防护系统研究提供了科学依据及可靠数据,为矿井紧急避险系统的研究奠定了基础。     

某煤矿永久避难硐室布置及系统设计

为了促进煤矿紧急避险系统建设,对某煤矿现有巷道布置及地质条件进行了分析,确定采用永久避难硐室作为井下主要避险设施,并对其进行了详细设计及装备配备。永久避难硐室的降温净化系统在灾变情况下无需外部电源提供动力,采用了"无电源化",对于类似矿井永久避难硐室的建设具有借鉴意义。     

基于LT6803的大容量锂离子后备电源设计

为提升大容量锂离子电池后备电源被应用于煤矿生产过程的实际效果,依据相关规定和要求,设计了基于LT6803的大容量锂离子后备电源。该后备电源采用24支60AH磷酸铁锂电池相串联,进行了专门的隔爆箱体和电气设计,电池管理系统采用两片型号为LTC6803的电池管理芯片,并采用被动均衡方式对电池组的一致性进行管理。该设计硬件及软件系统简单明了,极大提高了系统的可靠性,减少了开发设计工作量,有效提高了后备电源的使用期限,值得进一步推广应用。     

监控分站冗余的煤矿供电监控系统

针对煤矿供电监控系统的监控分站故障时导致远程监控失效的问题,设计了一种监控分站冗余的煤矿供电监控系统,井下变电所2台监控分站互为热备,监控分站之间通过光纤通信维持心跳;设计了2台监控分站与高低压配电装置内的电力综合保护器之间RS485总线通信硬件互锁电路,设计了监控分站热备软件。现场应用表明:其中1台监控分站异常时,另外1台监控分站可在30 s内投入运行,有利于提高煤矿供电监控系统的可靠性。     

多路隔离本安电源输出故障识别电路设计

我国煤矿下常用的隔爆兼本质安全型电源具有多路独立的本安输出回路,须满足不低于500 V交流耐压的要求。由于隔爆类产品螺丝较多,导致电源箱维护较为困难,现场对矿用隔爆兼本安直流电源的故障判断提出更好要求。针对多路输出的本质安全型电源故障的识别方法是每路电源独立检测采集的方法,路数越多其进行识别成本越高,且电路较复杂。设计一种基于特征电流进行识别的方法,采用电压门限比较、二进制编码等方法,根据信号采集端的电流大小准确区分各路本安电源的输出状态,在多路输出时分组控制等方法保证可靠性。同时利用光耦实现各个本安回路之间的可靠隔离,整个电路具有架构简单、成本低、可靠性高、适用性强等特点。     

煤矿井下紧急避险系统建设模式探讨

在分析我国煤矿井下安全开采状况,可能发生的灾害事故类型及特点、人员分布、避险需求等因素的基础上,探讨煤矿井下紧急避险系统的设计原则,确定避险设施的类型,设计建设了＂永久避难硐室﹢临时避难硐室﹢过渡站＋安全绳＂的井下硐室紧急避险系统。该系统具有投资少,安全可靠,适合于我国煤矿井下作业人员多等特点,满足突发紧急情况下矿工安全避险需要。     

基于STM32的本质安全型电源的设计

介绍了一种矿用本质安全型电源的组成、过流保护、过压保护及恢复电路、硬件保护、软件保护及监控。通过STM32的快速AD转换,本安电源的电压进行监视然后控制本安电源的输出以达到软件的过压、过流控制。     

煤矿风机隔爆型大功率应急供电系统的研究

针对煤矿井下苛刻的环境以及保持巷道通风连续性的特殊需求,从提高风机供电可靠性角度考虑,开发了大功率三相应急供电系统,当主风机双电源同时出现故障时,该系统立即用于备用风机供电,使备用风机继续供风。当主风机供电电源故障解决后,应急供电系统通过自动投切装置,使工作面恢复由主风机继续供风,应急供电系统对蓄电池组进行充电与风机进...     

Design of intrinsically safe power supply

Aiming to make a high power direct current supply safely used in coal mine production, this paper made a deep research on characteristics of intrinsically safe power supply, using the mathematical model established according to coal mine intrinsic safety standards. It provides theory support for the application of high power intrinsically safe power supply. The released energy of output short circuit of switch power supply, and the close related factors that influence the biggest output short-circuit spark discharge energy are the theoretical basis of the power supply. It is shown how to make a high power intrinsically safe power supply using the calculated values in the mathematical model, and take values from intrinsically safe requirements parameters scope, then this theoretical calculation value can be developed as the ultimate basis for research of the power supply. It gets the identification method of intrinsically safe from mathematics model of intrinsically safe power supply characteristics study, which solves the problem of theory and application of designing different power intrinsically safe power supply, and designs a kind of high power intrinsically safe power supply through this method.     

极端环境下矿山安全监测系统综合保障技术研究

针对矿山安全监测系统经常遭遇的暴雨、雷电、沙尘、高温、严寒等各种恶劣环境以及矿山电压波动等不稳定供电情况所带来的设备烧毁、掉电、数据丢失等问题,研发了设备高低温智能控制、防雷保护、分布式不间断电源等一系列矿山安全监测系统可靠性综合保障技术,并在矿山现场进行了实践,取得了良好的应用效果,有力保障了矿山安全监测系统在各种恶劣环境下的可靠运行。     

石壕煤矿电力监控系统设计与应用

根据矿井电网监控系统现状,针对石壕煤矿供电系统特点,设计了石壕矿电网监控系统,详细介绍了该系统的结构及功能。实际应用表明,系统运行效果良好,能够满足矿井安全生产管理的需求。