專利名稱：用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及礦用電氣設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，用于煤礦井下的照明燈通常為交流127V供電的LED燈，這種照明燈功耗大，使用壽命短，且供電電壓較高，在煤礦井下使用非常不安全。用于煤礦井下的安全指示標(biāo)識(shí)多為采用巷道壁上涂寫安全標(biāo)志和用金屬標(biāo)牌指示，指示效果不好。當(dāng)緊急事件發(fā)生時(shí)，煤礦井下通常會(huì)斷電，LED照明燈和安全指示標(biāo)識(shí)將無法正常工作。這將阻礙煤礦井下的礦工迅速疏散和撤離，給礦工的生命安全造成極大威脅。目前，非常需要一種能夠滿足如下要求的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng) (I)在正常情況下，礦用LED照明燈具有高效節(jié)能、光照分布合理、光照質(zhì)量優(yōu)異的特點(diǎn)；(2)在事故停電情況下，提供不間斷應(yīng)急照明，在塌方等緊急事件發(fā)生導(dǎo)致斷電的情況下，提供局部照明和緊急疏散指示，且應(yīng)急照明和安全指示時(shí)間不少于72小時(shí)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)。本實(shí)用新型提供的用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)包括開關(guān)電源、充電器、電池管理單元、供電控制單元、蓄電池組和負(fù)載；所述開關(guān)電源用于與礦用交流電源電連接，并將來自礦用交流電源的交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電；所述充電器用于經(jīng)所述電池管理單元給所述蓄電池組充電；所述電池管理單元用于采集所述蓄電池組的單體電池的電壓、所述蓄電池組的單體電池的溫度、所述蓄電池組的電壓、充電電流、放電電流和/或所述蓄電池組的容量的信號(hào)，當(dāng)上述信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)，所述電池管理單元報(bào)警并保護(hù)所述蓄電池組； 所述供電控制單元用于用所述開關(guān)電源或所述蓄電池組給所述負(fù)載供電。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括分別與所述電池管理單元和所述蓄電池組連接的防爆開關(guān)。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括與所述電池管理單元連接的顯示器，用于顯示所述蓄電池組的單體電池的電壓、所述蓄電池組的單體電池的溫度、所述蓄電池組的電壓、充電電流、放電電流和/或所述蓄電池組的容量。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括與所述電池管理單元連接的指示燈，用于指示所述系統(tǒng)各部分是處于正常工作狀態(tài)或故障狀態(tài)。優(yōu)選地，所述指示燈包括一個(gè)或多個(gè)LED燈。優(yōu)選地，所述開關(guān)電源將來自礦用交流電源的AC127V轉(zhuǎn)換為DC24V和/或DC12V。[0017]優(yōu)選地，所述開關(guān)電源采用全封閉式的隔爆架構(gòu)，其散熱方式為自然散熱。優(yōu)選地，所述電池管理單元進(jìn)一步包括比較模塊，所述比較模塊將所述電池管理單元采集的所述蓄電池組的單體電池的電壓、所述蓄電池組的單體電池的溫度、所述蓄電池組的電壓、充電電流、放電電流和/或所述蓄電池組的容量的信號(hào)分別與相應(yīng)的閾值范圍比較，當(dāng)采集的上述信號(hào)不在相應(yīng)的閾值范圍內(nèi)時(shí)，所述電池管理單元報(bào)警并保護(hù)所述蓄電池組。優(yōu)選地，所述電池管理單元設(shè)有RS485端口，用于與除所述系統(tǒng)外的設(shè)備連接并通信。優(yōu)選地，所述蓄電池組為磷酸鐵鋰電池組或鎳氫電池組。本實(shí)用新型具有如下有益效果·(I)沒有緊急事件發(fā)生時(shí)，所述系統(tǒng)能夠用于正常照明，當(dāng)緊急事件發(fā)生且礦用交流電源停止供電時(shí)，所述系統(tǒng)能夠提供不間斷應(yīng)急照明和緊急疏散指示，為逃生礦工提供照明和安全標(biāo)識(shí)；(2)當(dāng)?shù)V用交流電源斷電時(shí)，所述系統(tǒng)的應(yīng)急不間斷照明的響應(yīng)時(shí)間為30毫秒-I秒；(3)所述系統(tǒng)采用低電壓供電，安全可靠，適于煤礦井下使用；(4)當(dāng)緊急事件發(fā)生且礦用交流電源停止供電時(shí)，所述系統(tǒng)能夠提供長達(dá)72小時(shí)的不間斷應(yīng)急照明和緊急疏散指示，為礦工逃生和救援工作提供保障；(5)所述系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保，壽命長，可遠(yuǎn)程控制，容易維護(hù)，對安裝環(huán)境要求低，使用方便；(6)所述系統(tǒng)采用的磷酸鐵鋰電池容量大，體積小，壽命長，能量利用率高，高溫適應(yīng)性好，可遠(yuǎn)程控制，維護(hù)和更換方便，對環(huán)境污染小；(7)所述系統(tǒng)米用的本安型LED安全標(biāo)志產(chǎn)品米用LED配合導(dǎo)光板發(fā)光技術(shù),使反射光向各個(gè)角度擴(kuò)散，發(fā)光均勻，功耗小。

圖I為本實(shí)用新型提供的用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型的內(nèi)容作進(jìn)一步的描述。本實(shí)施例提供的用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)包括開關(guān)電源I、充電器2、電池管理單元3、供電控制單元4、蓄電池組5、負(fù)載6防爆開關(guān)7、顯示器8和指示燈9，如圖I所示。所述充電器2分別與所述開關(guān)電源I、所述電池管理單元3和所述供電控制單元4電連接，所述供電控制單元4與所述負(fù)載6電連接，所述電池管理單元3分別與所述防爆開關(guān)7、所述顯示器8和所述指示燈9電連接，所述鋰電池組5與所述防爆開關(guān)7電連接。所述開關(guān)電源I用于與礦用交流電源電連接，并將來自礦用交流電源的交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電。在本實(shí)施例中，所述開關(guān)電源I將來自礦用交流電源的AC127V轉(zhuǎn)換為DC24V和/或DC12V。所述開關(guān)電源I采用全封閉式的隔爆架構(gòu)，其散熱方式為自然散熱，可靠性高，適合煤礦井下連續(xù)工作。所述充電器2用于經(jīng)所述電池管理單元3給所述蓄電池組5充電。所述電池管理單元3用于采集所述蓄電池組5的單體電池的電壓、所述蓄電池組5的單體電池的溫度、所述蓄電池組5的電壓、充電電流、放電電流和/或所述蓄電池組5的容量的信號(hào)，當(dāng)上述信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)，所述電池管理單元3報(bào)警并保護(hù)所述蓄電池組5。在本實(shí)施例中，所述電池管理單元3進(jìn)一步包括比較模塊，所述比較模塊將所述電池管理單元3采集的所述蓄電池組5的單體電池的電壓、所述蓄電池組5的單體電池的溫度、所述蓄電池組5的電壓、充電電流、放電電流和/或所述蓄電池組5的容量的信號(hào)分別與相應(yīng)的閾值范圍比較，當(dāng)采集的上述信號(hào)不在相應(yīng)的閾值范圍內(nèi)時(shí)，所述電池管理單元3報(bào)警并保護(hù)所述蓄電池組5。具體地，當(dāng)所述蓄電池組5的單節(jié)電池的電壓不在相應(yīng)的閾值范圍內(nèi)時(shí)，所述電池管理單元3報(bào)警并保護(hù)所述蓄電池組5 ;當(dāng)所述蓄電池組5的單節(jié)電池的溫度不在相應(yīng)的閾值范圍內(nèi)時(shí)時(shí)，所述電池管理單元3報(bào)警并保護(hù)所述蓄電池組5;當(dāng)所述蓄
電池組5的充電電流或放電電流不在相應(yīng)的閾值范圍內(nèi)時(shí)，所述電池管理單元3報(bào)警并保護(hù)所述蓄電池組5 ;當(dāng)所述蓄電池組5外部短路時(shí)，所述電池管理單元3報(bào)警并保護(hù)所述蓄電池組5。所述電池管理單元3設(shè)有RS485端口，用于與除本實(shí)用新型所述系統(tǒng)外的設(shè)備例如遠(yuǎn)程設(shè)備連接并通信。所述供電控制單元4用于用所述開關(guān)電源I或所述蓄電池組5給所述負(fù)載6供電。在本實(shí)施例中，所述負(fù)載6包括例如照明燈和安全指示牌。如果所述開關(guān)電源I有電，所述供電控制單元4將來自所述開關(guān)電源I的DC24V和/或DC12V供給所述負(fù)載6 ;如果所述開關(guān)電源I斷電，所述蓄電池組5開始放電，所述供電控制單元4將來自所述蓄電池組5的直流電依次經(jīng)所述防爆開關(guān)7、所述電池管理單元3和所述充電器2供給所述負(fù)載6。所述蓄電池組5的工作溫度為0-55°C。所述蓄電池組5為磷酸鐵鋰電池組或鎳氫電池組。在本實(shí)施例中，所述蓄電池組5為例如磷酸鐵鋰電池組。所述照明燈用于提供照明。所述安全指示牌用于提供安全標(biāo)識(shí)，該安全標(biāo)識(shí)能夠向逃生人員指明逃生路線和安全出口。所述顯示器8用于顯示所述蓄電池組5的單體電池的電壓、所述蓄電池組5的單體電池的溫度、所述蓄電池組5的電壓、充電電流、放電電流和/或所述蓄電池組5的容量。所述指示燈9用于指示所述系統(tǒng)各部分是處于正常工作狀態(tài)或故障狀態(tài)。所述指示燈9包括一個(gè)或多個(gè)LED燈。在本實(shí)施例中，所述指示燈9包括例如4個(gè)LED燈，且該4個(gè)LED燈通電時(shí)顯示不同的顏色。例如，第一 LED燈用于指示所述電池管理單元3處于正常工作狀態(tài)或故障狀態(tài)，如果第一 LED燈亮且顯示例如紅色，表明所述電池管理單元3處于正常工作狀態(tài)，如果第一 LED燈滅，表明所述電池管理單元3處于故障狀態(tài)；第二 LED燈用于指示所述蓄電池組5處于正常工作狀態(tài)或故障狀態(tài)，如果第二 LED燈亮且顯示例如綠色，表明所述電池管理單元3處于正常工作狀態(tài)，如果第二 LED燈滅，表明所述蓄電池組5處于故障狀態(tài)；第三LED燈用于指示所述照明燈處于正常工作狀態(tài)或故障狀態(tài)，如果第三LED燈亮且顯示例如藍(lán)色，表明所述照明燈3處于正常工作狀態(tài)，如果第三LED燈滅，表明所述照明燈處于故障狀態(tài)；第四LED燈用于指示所述安全指示牌處于正常工作狀態(tài)或故障狀態(tài)，如果第四LED燈亮且顯示例如黃色，表明所述安全指示牌處于正常工作狀態(tài)，如果第四LED燈滅，表明所述安全指示牌處于故障狀態(tài)。由于所述指示燈9的各個(gè)LED燈亮?xí)r的顏色不同，所以煤礦工人不需要走近所述指示燈9即可從遠(yuǎn)處獲知所述系統(tǒng)的各個(gè)部分是否處于正常工作狀態(tài)，使用方便。所述防爆開關(guān)7用于控制所述蓄電池組5的通斷。當(dāng)所述蓄電池組5需要更換或維修時(shí)，煤礦工人可以將所述防爆開關(guān)7關(guān)閉，然后再對所述蓄電池組5進(jìn)行更換或維修。在本實(shí)施例中，當(dāng)沒有緊急事件發(fā)生時(shí)，礦用交流電源向所述開關(guān)電源I供電，所述開關(guān)電源I將來自礦用交流電源的AC127V轉(zhuǎn)換為DC24V和/或DC12V，所述充電器2將來自所述開關(guān)電源I的DC24V和/或DC12V依次經(jīng)所述電池管理單元3和所述防爆開關(guān)7為所述蓄電池組5充電，與之同時(shí)，所述供電控制單元4將來自所述開關(guān)電源I的DC24V和/或DC12V供給所述照明燈和所述安全指示牌，使得所述照明燈和所述安全指示牌正常工作。當(dāng)緊急事件發(fā)生時(shí)，礦用交流電源停止向所述開關(guān)電源I供電，所述蓄電池組5開始放電，所述供電控制單元4將來自所述蓄電池組5的直流電依次經(jīng)所述防爆開關(guān)7、所述電池管理單元3和所述充電器2供給所述照明燈和所述安全指示牌，使得所述照明燈和所述安全指示牌仍然能夠正常工作，為逃生礦工提 供照明和安全標(biāo)識(shí)。沒有緊急事件發(fā)生時(shí)，所述系統(tǒng)能夠用于正常照明，當(dāng)緊急事件發(fā)生且礦用交流電源停止供電時(shí)，所述系統(tǒng)能夠提供不間斷應(yīng)急照明和緊急疏散指示，為逃生礦工提供照明和安全標(biāo)識(shí)。當(dāng)?shù)V用交流電源斷電時(shí)，所述系統(tǒng)的應(yīng)急不間斷照明的響應(yīng)時(shí)間為30毫秒-I秒。所述系統(tǒng)采用低電壓供電，安全可靠，適于煤礦井下使用。當(dāng)緊急事件發(fā)生且礦用交流電源停止供電時(shí)，所述系統(tǒng)能夠提供長達(dá)72小時(shí)的不間斷應(yīng)急照明和緊急疏散指示，為礦工逃生和救援工作提供保障。所述系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保，壽命長，可遠(yuǎn)程控制，容易維護(hù)，對安裝環(huán)境要求低，使用方便。所述系統(tǒng)采用的磷酸鐵鋰電池容量大，體積小，壽命長，能量利用率高，高溫適應(yīng)性好，可遠(yuǎn)程控制，維護(hù)和更換方便，對環(huán)境污染小。所述系統(tǒng)采用的本安型LED安全標(biāo)志產(chǎn)品米用LED配合導(dǎo)光板發(fā)光技術(shù),使反射光向各個(gè)角度擴(kuò)散，發(fā)光均勻，功耗小。應(yīng)當(dāng)理解，以上借助優(yōu)選實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行的詳細(xì)說明是示意性的而非限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本實(shí)用新型說明書的基礎(chǔ)上可以對實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括開關(guān)電源(I)、充電器(2)、電池管理單元(3)、供電控制單元(4)、蓄電池組(5)和負(fù)載(6)； 所述開關(guān)電源(I)用于與礦用交流電源電連接，并將來自礦用交流電源的交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電； 所述充電器(2)用于經(jīng)所述電池管理單元(3)給所述蓄電池組(5)充電； 所述電池管理單元(3)用于采集所述蓄電池組(5)的單體電池的電壓、所述蓄電池組(5)的單體電池的溫度、所述蓄電池組(5)的電壓、充電電流、放電電流和/或所述蓄電池組(5)的容量的信號(hào)，當(dāng)上述信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)，所述電池管理單元(3)報(bào)警并保護(hù)所述蓄電池組(5)； 所述供電控制單元(4)用于用所述開關(guān)電源(I)或所述蓄電池組(5)給所述負(fù)載(6)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括分別與所述電池管理單元(3)和所述蓄電池組(5)連接的防爆開關(guān)(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括與所述電池管理單元(3)連接的顯示器(8)，用于顯示所述蓄電池組(5)的單體電池的電壓、所述蓄電池組(5)的單體電池的溫度、所述蓄電池組(5)的電壓、充電電流、放電電流和/或所述蓄電池組(5)的容量。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括與所述電池管理單元(3)連接的指示燈(9)，用于指示所述系統(tǒng)各部分是處于正常工作狀態(tài)或故障狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)，其特征在于，所述指示燈(9)包括一個(gè)或多個(gè)LED燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)電源⑴將來自礦用交流電源的AC127V轉(zhuǎn)換為DC24V和/或DC12V。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)電源(I)采用全封閉式的隔爆架構(gòu)，其散熱方式為自然散熱。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)，其特征在于，所述電池管理單元(3)進(jìn)一步包括比較模塊，所述比較模塊將所述電池管理單元(3)采集的所述蓄電池組(5)的單體電池的電壓、所述蓄電池組(5)的單體電池的溫度、所述蓄電池組(5)的電壓、充電電流、放電電流和/或所述蓄電池組(5)的容量的信號(hào)分別與相應(yīng)的閾值范圍比較，當(dāng)采集的上述信號(hào)不在相應(yīng)的閾值范圍內(nèi)時(shí)，所述電池管理單元(3)報(bào)警并保護(hù)所述蓄電池組(5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)，其特征在于，所述電池管理單元(3)設(shè)有RS485端口，用于與除所述系統(tǒng)外的設(shè)備連接并通信。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池組(5)為磷酸鐵鋰電池組或鎳氫電池組。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)，包括開關(guān)電源(1)、充電器(2)、電池管理單元(3)、供電控制單元(4)、蓄電池組(5)和負(fù)載(6)；開關(guān)電源(1)用于與礦用交流電源電連接，并將來自礦用交流電源的交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電；充電器(2)用于經(jīng)電池管理單元(3)給蓄電池組(5)充電；電池管理單元(3)用于采集蓄電池組(5)的單體電池的電壓、蓄電池組(5)的單體電池的溫度、蓄電池組(5)的電壓、充電電流、放電電流和/或蓄電池組(5)的容量的信號(hào)，當(dāng)上述信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)，電池管理單元(3)報(bào)警并保護(hù)蓄電池組(5)；供電控制單元(4)用于用開關(guān)電源(1)或蓄電池組(5)給負(fù)載(6)供電。當(dāng)?shù)V用交流電源斷電時(shí)，所述系統(tǒng)的應(yīng)急不間斷照明的響應(yīng)時(shí)間為30毫秒-1秒。
文檔編號(hào)H02J9/02GK202586480SQ20122021235
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月11日
發(fā)明者徐華云, 韓國偉, 魏星, 付二軍, 楊麗, 王濤 申請人:中煤電氣有限公司, 中國煤炭進(jìn)出口公司