專利名稱：一種基于ls-svm井下監(jiān)控分站供電安全預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于專用于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控分站供電可靠性領(lǐng)域，尤其涉及采用礦井設(shè)備交流供電、直流備用方式運行，對蓄電池實時進行電壓、剩余電量的預(yù)警、報警等方面的實時監(jiān)測。
背景技術(shù)：
目前礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控分站供電模式采用交流供電、直流備用方式運行，當(dāng)交流斷開，直流自動投入，直流電源由備用蓄電池提供。該系統(tǒng)的監(jiān)控分站只具備單一的直流狀態(tài)顯示功能，不具備直流電池容量直觀顯示及預(yù)警功能，同時蓄電池長期浮充造成電池老化，性能下降，所以備用直流電池一旦投入運行后，其供電時間的長短無法進行量化，當(dāng)電池剩余容量不足時也不能提前預(yù)警。當(dāng)電池容量耗盡后，該分站接入的各類傳感器均停止了工作，現(xiàn)場直接失去了監(jiān)控功能，給礦井安全生產(chǎn)帶來很大隱患。為了保證煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行，有必要研制開發(fā)一種基于LS-SVM井下監(jiān)控分站供電安全預(yù)警系統(tǒng)，保證實時對蓄電池電壓進行實時采集并計算剩余電量、使用時間、找出落后電池，從全局出發(fā)對煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的備用電源正常工作進行預(yù)警、報警，最大程度上保證煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行，避免事故帶來的危害。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的后備電源供電存在的缺陷，實用新型了一種基于LS-SVM井下監(jiān)控分站供電安全預(yù)警系統(tǒng)。本實用新型采用的技術(shù)方案是基于LS-SVM井下監(jiān)控分站供電安全預(yù)警系統(tǒng)，包括有監(jiān)控分站，所述監(jiān)控分站由隔爆電源供電，所述監(jiān)控分站包括有頻率采集模塊、CAN收發(fā)驅(qū)動模塊，其特征在于所述監(jiān)控分站的備用電池的電壓輸出端連接電壓采集模塊，所述電壓采集模塊連接VF轉(zhuǎn)換器，所述VF轉(zhuǎn)換器的頻率輸出端連接監(jiān)控分站的頻率采集模塊，所述頻率采集模塊連接CAN收發(fā)驅(qū)動模塊，所述CAN收發(fā)驅(qū)動模塊連接隔爆兼本安網(wǎng)絡(luò)交換機，即通訊分站與隔爆兼本安網(wǎng)絡(luò)交換機進行CAN通信，進行CAN/TCP協(xié)議轉(zhuǎn)換，將采集到的信息通過以太環(huán)網(wǎng)、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器傳輸至電池預(yù)警主機。所述的一種基于LS-SVM井下監(jiān)控分站供電安全預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述電壓采集模塊為由單片機、A/D電路和運放電路構(gòu)成的本安采集轉(zhuǎn)換器。所述的一種基于LS-SVM井下監(jiān)控分站供電安全預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)警主機為裝有電池容量、使用剩余時間預(yù)測的電池預(yù)警分析軟件的計算機。本實用新型的工作原理是首先通過對井下監(jiān)控分站電源的備用電池的充放電測試，得到不同情況下蓄電池的充放電數(shù)據(jù)，利用最小二乘支持向量機(LS-SVM)對充放電數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練與測試，建立蓄電池的容量預(yù)測模型；其次將備用蓄電池的電壓信號經(jīng)電壓采集電路得到本安電壓信號輸出，接入到VF轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換為標準的頻率信號輸出，經(jīng)監(jiān)控分站采樣后，得到電池電壓信號存入到煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫，電池電壓數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)到電池預(yù)警系統(tǒng)主機，即計算機；最后計算機根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)來的電池電壓信號利用開路電壓法，由容量預(yù)測模型計算電池的剰余容量，并結(jié)合監(jiān)控分站的系統(tǒng)負載計算備用電池的剰余時間，進行實時顯示、數(shù)據(jù)入庫、歷史數(shù)據(jù)、歷史曲線遠程調(diào)閱與實時報警，同時根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘，分析電池性能，找出落后電池，完成礦用隔爆電源蓄電池供電預(yù)警功能。本實用新型的優(yōu)點是本實用新型可以在礦井監(jiān)控中心站及全礦網(wǎng)內(nèi)終端實時監(jiān)測到監(jiān)控分站直流電池容量及剰余使用時間，分析電池性能，若容量不足則自動實現(xiàn)報警，若電池性能落后則提示更換電池。大大減少了人工在現(xiàn)場檢測監(jiān)控分站直流供電時間的エ作量，同時若電池容量不足發(fā)出報警警告后，就能提前采取針對性防范措施，從而保證了安全監(jiān)控系統(tǒng)各類傳感器的不間斷工作，確保監(jiān)控功能的連續(xù)可靠有效性，真正實現(xiàn)了“監(jiān)控有效”的目的。
圖I為本實用新型的流程示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，基于LS-SVM井下監(jiān)控分站供電安全預(yù)警系統(tǒng)，包括有監(jiān)控分站4，所述監(jiān)控分站4由隔爆電源11供電，所述監(jiān)控分站4包括有頻率采集模塊5、CAN收發(fā)驅(qū)動模塊6，所述監(jiān)控分站4的備用電池I的電壓輸出端連接電壓采集模塊2，所述電壓采集模塊2連接VF轉(zhuǎn)換器3，所述VF轉(zhuǎn)換器3的頻率輸出端連接監(jiān)控分站4的頻率采集模塊5，所述頻率采集模塊5連接CAN收發(fā)驅(qū)動模塊6，所述CAN收發(fā)驅(qū)動模塊6連接隔爆兼本安網(wǎng)絡(luò)交換機7，即通訊分站4與隔爆兼本安網(wǎng)絡(luò)交換機7進行CAN通信，進行CAN/TCP協(xié)議轉(zhuǎn)換，將采集到的信息通過以太環(huán)網(wǎng)、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器傳輸至計算機8，所述計算機8安裝電池預(yù)警分析軟件。所述電壓采集模塊2為由單片機、A/D電路和運放電路構(gòu)成的本安采集轉(zhuǎn)換器。所述電池預(yù)警分析軟件為電池容量、使用剰余時間預(yù)測的軟件。
權(quán)利要求1.一種基于LS-SVM井下監(jiān)控分站供電安全預(yù)警系統(tǒng)，包括有監(jiān)控分站，所述監(jiān)控分站由隔爆電源供電，所述監(jiān)控分站包括有頻率采集模塊、CAN收發(fā)驅(qū)動模塊，其特征在于所述監(jiān)控分站的備用電池的電壓輸出端連接電壓采集模塊，所述電壓采集模塊連接VF轉(zhuǎn)換器，所述VF轉(zhuǎn)換器的頻率輸出端連接監(jiān)控分站的頻率采集模塊，所述頻率采集模塊連接CAN收發(fā)驅(qū)動模塊，所述CAN收發(fā)驅(qū)動模塊連接隔爆兼本安網(wǎng)絡(luò)交換機，即通訊分站與隔爆兼本安網(wǎng)絡(luò)交換機進行CAN通信，進行CAN/TCP協(xié)議轉(zhuǎn)換，將采集到的信息通過以太環(huán)網(wǎng)、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器傳輸至電池預(yù)警主機。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于LS-SVM井下監(jiān)控分站供電安全預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述電壓采集模塊為由單片機、A/D電路和運放電路構(gòu)成的本安采集轉(zhuǎn)換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于LS-SVM井下監(jiān)控分站供電安全預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)警主機為裝有電池容量、使用剩余時間預(yù)測的電池預(yù)警分析軟件的計算機。
專利摘要本實用新型公開了一種基于LS-SVM井下監(jiān)控分站供電安全預(yù)警系統(tǒng)，包括有監(jiān)控分站，監(jiān)控分站由隔爆電源供電，監(jiān)控分站包括有頻率采集模塊、CAN收發(fā)驅(qū)動模塊，監(jiān)控分站的備用蓄電池的電壓輸出端連接電壓采集模塊，電壓采集模塊連接VF轉(zhuǎn)換器，VF轉(zhuǎn)換器的頻率輸出端連接頻率采集模塊，頻率采集模塊連接CAN收發(fā)驅(qū)動模塊，CAN收發(fā)驅(qū)動模塊連接隔爆兼本安網(wǎng)絡(luò)交換機，將采集到的信息通過以太環(huán)網(wǎng)、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器傳輸至計算機，所述計算機外接顯示模塊、報警模塊。本實用新型的使用大大減少了人工在現(xiàn)場檢測監(jiān)控分站直流供電時間的工作量，同時若電池容量不足發(fā)出報警警告后，就能提前采取針對性防范措施，從而保證了安全監(jiān)控系統(tǒng)各類傳感器的不間斷工作確保監(jiān)控功能的連續(xù)可靠有效性，真正實現(xiàn)了“監(jiān)控有效”的目標。
文檔編號G01R31/36GK202383262SQ201120496879
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者劉彬, 劉福桃, 周孟然, 曹珍貴, 李敬佩, 楊樹勇, 虞鋼, 郭偉志, 韓流, 黃曉吾 申請人:安徽理工大學(xué), 淮北礦業(yè)股份有限公司許疃煤礦