[实用新型]一种基于LS-SVM井下监控分站供电安全预警系统

说明书

技术领域

本实用新型属于专用于煤矿安全监控系统的监控分站供电可靠性领域，尤其涉及采用矿井设备交流供电、直流备用方式运行，对蓄电池实时进行电压、剩余电量的预警、报警等方面的实时监测。

背景技术

目前矿井安全监控系统的监控分站供电模式采用交流供电、直流备用方式运行，当交流断开，直流自动投入，直流电源由备用蓄电池提供。该系统的监控分站只具备单一的直流状态显示功能，不具备直流电池容量直观显示及预警功能，同时蓄电池长期浮充造成电池老化，性能下降，所以备用直流电池一旦投入运行后，其供电时间的长短无法进行量化，当电池剩余容量不足时也不能提前预警。当电池容量耗尽后，该分站接入的各类传感器均停止了工作，现场直接失去了监控功能，给矿井安全生产带来很大隐患。

为了保证煤矿安全监控系统的正常运行，有必要研制开发一种基于LS-SVM井下监控分站供电安全预警系统，保证实时对蓄电池电压进行实时采集并计算剩余电量、使用时间、找出落后电池，从全局出发对煤矿安全监控系统的备用电源正常工作进行预警、报警，最大程度上保证煤矿安全监控系统的正常运行，避免事故带来的危害。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有矿井安全监控系统的后备电源供电存在的缺陷，实用新型了一种基于LS-SVM井下监控分站供电安全预警系统。

本实用新型采用的技术方案是：

基于LS-SVM井下监控分站供电安全预警系统，包括有监控分站，所述监控分站由隔爆电源供电，所述监控分站包括有频率采集模块、CAN收发驱动模块，其特征在于：所述监控分站的备用电池的电压输出端连接电压采集模块，所述电压采集模块连接VF转换器，所述VF转换器的频率输出端连接监控分站的频率采集模块，所述频率采集模块连接CAN收发驱动模块，所述CAN收发驱动模块连接隔爆兼本安网络交换机，即通讯分站与隔爆兼本安网络交换机进行CAN通信，进行CAN/TCP协议转换，将采集到的信息通过以太环网、煤矿安全监控系统服务器传输至电池预警主机。

所述的一种基于LS-SVM井下监控分站供电安全预警系统，其特征在于：所述电压采集模块为由单片机、A/D电路和运放电路构成的本安采集转换器。

所述的一种基于LS-SVM井下监控分站供电安全预警系统，其特征在于：所述预警主机为装有电池容量、使用剩余时间预测的电池预警分析软件的计算机。

本实用新型的工作原理是：首先通过对井下监控分站电源的备用电池的充放电测试，得到不同情况下蓄电池的充放电数据，利用最小二乘支持向量机（LS-SVM）对充放电数据进行训练与测试，建立蓄电池的容量预测模型；其次将备用蓄电池的电压信号经电压采集电路得到本安电压信号输出，接入到VF转换器，转换为标准的频率信号输出，经监控分站采样后，得到电池电压信号存入到煤矿安全监控系统服务器数据库，电池电压数据由数据转发服务器转发到电池预警系统主机，即计算机；最后计算机根据转发来的电池电压信号利用开路电压法，由容量预测模型计算电池的剩余容量，并结合监控分站的系统负载计算备用电池的剩余时间，进行实时显示、数据入库、历史数据、历史曲线远程调阅与实时报警，同时根据历史数据进行数据挖掘，分析电池性能，找出落后电池，完成矿用隔爆电源蓄电池供电预警功能。

本实用新型的优点是：本实用新型可以在矿井监控中心站及全矿网内终端实时监测到监控分站直流电池容量及剩余使用时间，分析电池性能，若容量不足则自动实现报警，若电池性能落后则提示更换电池。大大减少了人工在现场检测监控分站直流供电时间的工作量，同时若电池容量不足发出报警警告后，就能提前采取针对性防范措施，从而保证了安全监控系统各类传感器的不间断工作，确保监控功能的连续可靠有效性，真正实现了“监控有效”的目的。

附图说明

图1为本实用新型的流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，基于LS-SVM井下监控分站供电安全预警系统，包括有监控分站4，所述监控分站4由隔爆电源11供电，所述监控分站4包括有频率采集模块5、CAN收发驱动模块6，所述监控分站4的备用电池1的电压输出端连接电压采集模块2，所述电压采集模块2连接VF转换器3，所述VF转换器3的频率输出端连接监控分站4的频率采集模块5，所述频率采集模块5连接CAN收发驱动模块6，所述CAN收发驱动模块6连接隔爆兼本安网络交换机7，即通讯分站4与隔爆兼本安网络交换机7进行CAN通信，进行CAN/TCP协议转换，将采集到的信息通过以太环网、煤矿安全监控系统服务器传输至计算机8，所述计算机8安装电池预警分析软件。