[发明专利]一种基于网络的井下隔爆电源监控系统及其方法

权利要求书

1.一种基于网络的井下隔爆电源监控系统，包括多个智能隔爆电源节点、多个分布式普通电源、多个电源参数采集器、多个带中继功能的管理节点、多个无线管理节点、多个CAN管理节点、多个通讯网关、多个矿用光纤环网交换机、矿用以太网交换机、地面监控计算机、UPS电源，每个智能隔爆电源节点与CAN管理节点或无线管理节点相连，每个分布式普通电源通过电源参数采集器与CAN管理节点或无线管理节点相连，每个CAN管理节点或无线管理节点与通讯网关相连，每个通讯网关与矿用光纤环网交换机或矿用以太网交换机相连，矿用光纤环网交换机或矿用以太网交换机与地面监控计算机相连。

2.根据权利要求1，所述智能隔爆电源节点与CAN管理节点连接的方式是CAN总线，所述智能隔爆电源节点与无线管理节点连接的方式是基于ZigBee协议的无线通讯，所述电源参数采集器与CAN管理节点连接的方式是CAN总线，所述电源参数采集器与无线管理节点连接的方式是基于ZigBee协议的无线通讯，所述CAN管理节点与通讯网关的连接方式为CAN总线，所述无线管理节点与通讯网关的连接方式为CAN总线或基于ZigBee协议的无线通讯。

3.根据权利要求1，所述智能隔爆电源节点由单片机、与单片机相连的CAN通讯模块和ZigBee通讯模块、工作状态检测单元和本安保护输出单元构成、与工作状态检测单元相连的蓄电池充放电单元和交/直流变换单元；其中，所述蓄电池充放电单元和交/直流变换单元又与本安保护输出单元相连；所述工作状态检测单元采集的信息包括输入输出电压和电流、蓄电池电压和电源工作环境温度，并将数据传递给单片机；所述单片机将电源工作状态数据通过CAN通讯模块或ZigBee通讯模块传递出去，并接收上层系统传递来的控制信息。

4.根据权利要求1，所述电源参数采集器由单片机、与单片机相连的工作状态检测单元、CAN通讯模块和ZigBee通讯模块组成；工作时，电网交流电源先接入电源参数采集器，再由电源参数采集器无变换的输出至分布式普通电源，分布式普通电源输出的直流电先接入电源参数采集器，再由电源参数采集器无变换的输出至各用电设备；在电源参数采集器内，通过工作状态检测单元非接触测量分布式普通电源的输入输出电压和电流，并将数据传递给单片机；所述单片机将电源工作状态数据通过CAN通讯模块或ZigBee通讯模块传递出去，并接收上层系统传递来的控制信息，控制本安保护输出单元的工作状态。

5.根据权利要求1，所述无线管理节点由单片机、与单片机相连的ZigBee通讯模块、CAN通讯模块和存储器组成，所述单片机通过ZigBee通讯模块以较小的周期不断轮询与无线管理节点相连的各智能隔爆电源节点或各电源参数采集器，获取各电源的工作状态数据，并进行数据融合，融合后的各电源工作状态数据存储于所述存储器内，并定时将数据通过CAN通讯模块传递到上层系统；同时，所述无线管理节点通过CAN通讯模块接收上层系统传递来的控制信息，再通过ZigBee通讯模块传递给各目标电源。

6.根据权利要求1，所述CAN管理节点由单片机、与单片机相连的1#CAN通讯模块、2#CAN通讯模块和存储器组成，所述单片机内部包含至少两个独立的CAN通讯管理器；所述单片机通过1#CAN通讯模块以较小的周期不断轮询与CAN管理节点相连的各智能隔爆电源节点或各电源参数采集器，获取各电源的工作状态数据，并进行数据融合，融合后的各电源工作状态数据存储于所述存储器内，并定时将数据通过2#CAN通讯模块传递到上层系统；同时，通过2#CAN通讯模块接收上层系统传递来的控制信息，再通过1#CAN通讯模块传递给各目标电源。

7.根据权利要求1，所述通讯网关由单片机、与单片机相连的CAN通讯模块、ZigBee通讯模块、以太网通讯模块、与以太网通讯模块相连的以太网收发器和光纤收发器构成；所述单片机通过CAN通讯模块或ZigBee通讯模块接收各CAN管理节点或无线管理节点发送来的电源工作状态数据，并对数据进行协议转换，再通过所述以太网通讯模块传递给所连接的上级设备；同时，通过以太网通讯模块接收上级设备发来的控制信息，对数据进行协议转换后，通过CAN通讯模块或ZigBee通讯模块传递给下级接收设备；所述以太网通讯模块与上级设备相连的物理接口可以为由以太网收发器构成的电接口，也可为由光纤收发器构成的光通讯接口。