重庆时时彩九宫图技巧: 基于容量检测的智能矿灯充电系统.pdf

(10)申请公布号 CN 103529391 A (43)申请公布日 2014.01.22 CN 103529391 A (21)申请号 201210234109.2 (22)申请日 2012.07.06 G01R 31/36(2006.01) (71)申请人 西安昕屹矿用设备有限公司 地址 710043 陕西省西安市雁塔区月登阁村 38 号 (72)发明人 黄群 韩陇岗 李宝文 齐俊钱 张东平 (74)专利代理机构 西安文盛专利代理有限公司 61100 代理人 李中群 (54) 发明名称 基于容量检测的智能矿灯充电系统 (57) 摘要 本发明涉及一种基于容量检测的智能矿灯充 电系统， 包括一个带有微处理计算机、 键盘、 LCD 显示器、 LED 显示器的总控制器和 1 ～ 8 个输入 / 输出端与总控制器输出 / 输入端通讯联接的数据 采集器， 每个数据采集器的输出 / 输入端又各与 1～8个数据采集终端的输入/输出端相联接。 本 发明通过对矿灯关键部件电池容量等重要参数的 实时采样并通过微处理计算机对采样数据进行预 处理、 计算、 统计等， 最终输出充分且可靠的电池 充电及维护数据， 以便对矿灯电池使用性能进行 综合评估。本发明的结构合理、 操作方便， 能为评 价矿灯使用性能等提供准确可靠的判断依据， 可 在很大程度上提高矿灯管理水平， 经济效益非常 显著， 宜于推广应用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103529391 A CN 103529391 A 1/1 页 2 1. 一种基于容量检测的智能矿灯充电系统， 其特征在于包括一个带有微处理计算机 (4)、 键盘 (5)、 LCD 显示器 (6)、 LED 显示器 (7) 的总控制器 (1) 和 1 ～ 8 个输入 / 输出端与 总控制器(1)输出/输入端通讯联接的数据采集器(2)， 每个数据采集器(2)的输出/输入 端又各与 1 ～ 8 个数据采集终端 (3) 的输入 / 输出端相联接。 2. 根据权利要求 1 所述的基于容量检测的智能矿灯充电系统， 其特征在于总控制器 (1) 通过至少 2 路通讯总线与数据采集器 (2) 联接。 3. 根据权利要求 1 所述的基于容量检测的智能矿灯充电系统， 其特征在于数据采集器 (2) 由微处理计算机 (2a)、 至少一个通道 AD 转换电路 (2b)、 通讯总线接口电路 (2c) 组成， 微处理计算机 (2a) 的输出 / 输入端依次通过通道 AD 转换电路 (2b) 和数据采集终端 (3) 的输入 / 输出端相联接， 通讯总线接口电路 (2c) 和总控制器 (1) 的输出 / 输入端相联接。 4. 根据权利要求 1 所述的基于容量检测的智能矿灯充电系统， 其特征在于数据采集 终端 (3) 由信号采样电路 (3a)、 小信号处理电路 (3b) 和信号放大及比较器基准修正电路 (3c) 组成， 信号采样电路 (3a) 的输出 / 输入端经小信号处理电路 (3b) 通至信号放大及比 较器基准修正电路 (3c) 的输入 / 输出端。 权 利 要 求 书 CN 103529391 A 2 1/2 页 3 基于容量检测的智能矿灯充电系统 技术领域 [0001] 本发明属于电器充电管理技术领域， 涉及一种智能充电系统， 具体地说是一种煤 矿用矿灯的基于容量检测的智能充电系统。 背景技术 [0002] 目前煤矿用矿灯智能充电装置均采用比较器电路结构， 工作时通过对矿灯充电电 流进行分段比较来确定矿灯的充电状态， 实际应用中存在着比较器芯片一致性较差， 特别 是作为比较器的运放零点漂移较大而且不一致以及各路矿灯充满后的电流消耗较小且不 一致的问题， 导致现有矿灯智能充电装置的状态采集准确性均较差。 另外， 现有的矿灯智能 充电装置还存在着在检测矿灯充电过程中只能对有限的简单状态量 ( 参数 ) 进行采样处 理， 不能提供充分的电池使用状态和寿命依据以及不能全面检测电池充电电流及电池容量 的问题， 因此不能准确有效地对矿灯最关键器件电池的使用性能及使用寿命等进行综合评 估。 发明内容 [0003] 本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决， 提供一种结构合理、 操作方 便、 能为评价矿灯使用性能和使用寿命提供准确可靠的判断依据从而大大提高矿灯管理水 平的基于容量检测的智能矿灯充电系统。 [0004] 为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的 ： 所提供的基于容量检测的 智能矿灯充电系统包括一个带有微处理计算机、 键盘、 LCD 显示器、 LED 显示器的总控制器 和 1 ～ 8 个输入 / 输出端与总控制器输出 / 输入端通讯联接的数据采集器， 每个数据采集 器的输出 / 输入端又各与 1 ～ 8 个数据采集终端的输入 / 输出端相联接。 [0005] 本发明的技术方案还在于 ： 总控制器通过至少 2 路通讯总线与数据采集器联接。 [0006] 本发明的技术方案还在于 ： 数据采集器由微处理计算机、 至少一个通道 AD 转换电 路、 通讯总线接口电路组成， 微处理计算机的输出 / 输入端依次通过通道 AD 转换电路和数 据采集终端的输入/输出端相联接， 通讯总线接口电路和总控制器的输出/输入端相联接。 [0007] 本发明的技术方案还在于 ： 数据采集终端由信号采样电路、 小信号处理电路和信 号放大及比较器基准修正电路组成， 信号采样电路的输出 / 输入端经小信号处理电路通至 信号放大及比较器基准修正电路的输入 / 输出端。 [0008] 具体结构配置上， 每隔矿区配备至少一个本发明所述的智能矿灯充电系统， 内中 的总控制器与数据采集器相联， 数据采集器与数据采集终端相连， 每个数据采集终端各管 理一个对应矿灯灯位的充电情况。实际工作中， 总控制器从每个数据采集器中收集数据信 息， 将收集的所有数据信息打包上传给总控制器的微处理计算机， 并同时通过 LCD 显示器 和 LED 显示器加以显示， 用户可通过键盘与总控制器交互查询所需信息， 总控制器则可根 据用户需求分别输出矿灯充电系统的总电流及电压、 每个灯位的充电电流、 每个灯位的充 电容量以及灯位充电异常信息等 ； 数据采集器采集灯位充电电流并将充电电流信号进行预 说 明 书 CN 103529391 A 3 2/2 页 4 处理， 再通过定时器计时并计算获取充电容量及故障等信息 ； 数据采集终端对来自矿灯灯 位的采样信号进行放大、 滤波等处理， 通过信号调理电路获得准确性更高的采样结果。 [0009] 与现有技术相比， 本发明以原始充电电流为依据， 通过对矿灯关键部件电池容量 及充电电流等重要参数的实时采样测量并通过高速微处理计算机采用全数字信号处理方 法对采样数据进行实时数据预处理、 计算、 统计等， 最终输出充分且可靠的电池充电及维护 数据， 以便对矿灯最关键器件电池的使用性能进行综合评估。本发明的结构合理、 操作方 便、 外围器件少、 电路运行稳定可靠， 能为评价矿灯使用性能和使用寿命提供准确可靠的判 断依据， 从而在很大程度上提高了矿灯管理水平， 使矿灯电池发挥出其全部性能， 经济效益 非常显著， 宜于推广应用。 附图说明 [0010] 图 1 为本发明所述智能矿灯充电系统的设计结构原理图。 [0011] 图 2 为该系统中数据采集器部分的结构原理图。 [0012] 图 3 为该系统中数据采集终端部分的结构原理图。 [0013] 图中各标号名称分别是 ： 1-总控制器， 2-数据采集器， 2a-微处理计算机， 2b-通道 AD 转换电路， 2c- 通讯总线接口电路， 3- 数据采集终端， 3a- 信号采样电路， 3b- 小信号处理 电路， 3c-信号放大及比较器基准修正电路， 4-微处理计算机， 5-键盘， 6-LCD显示器， 7-LED 显示器。 具体实施方式 [0014] 参见附图， 本发明所述的基于容量检测的智能矿灯充电系统由总控制器 1、 数据采 集器 2、 数据采集终端 3 组成， 其具体联接关系是 ： 总控制器 1 与数据采集器 2 之间通过总 线方式相连， 每个总控制器 1 最多可联接 8 个数据采集器 2 ； 数据采集器 2 和数据采集终端 3 相联接， 每个数据采集器 2 最多可联接 8 个数据采集终端 3 ； 每个数据采集终端 3 各管理 一个对应矿灯灯位的充电情况 ； 总控制器1与微处理计算机4采用总线方式联接， 单总线时 最多 128 个总控制器可共用一台计算机， 键盘 5、 LCD 显示器 6 及 LED 显示器 7 均与总控制 器 1 联接。数据采集器 2 的结构如图 2 所示， 它由微处理计算机 2a、 至少一个通道 AD 转换 电路 2b、 通讯总线接口电路 2c 组成， 微处理计算机 2a 的输出 / 输入端依次通过通道 AD 转 换电路 2b 和数据采集终端 3 的输入 / 输出端相联接， 通讯总线接口电路 2c 和总控制器 1 的输出 / 输入端相联接。数据采集终端 3 的结构如图 3 所示， 它由信号采样电路 3a、 小信号 处理电路 3b 和信号放大及比较器基准修正电路 3c 组成， 信号采样电路 3a 的输出 / 输入端 经小信号处理电路 3b 通至信号放大及比较器基准修正电路 3c 的输入 / 输出端。具体结构 中， 通道 AD 转换电路 2b 可采用型号为 ATMEG16 的器件， 通讯总线接口电路 2c 可采用型号 为 MAX485 的器件， 信号采样电路 3a 可采用型号为 LM324 的器件， 小信号处理电路可采用型 号为 LM324 的器件， 信号放大及比较器基准修正电路 3c 可采用型号为 LM324 的器件。 说 明 书 CN 103529391 A 4 1/2 页 5 图 1 说 明 书 附 图 CN 103529391 A 5 2/2 页 6 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103529391 A 6