带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站系统技术方案

一种带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站系统，包括设于井下的矿用电力监控分站设备、多个井下电力监控装置以及设于井下的多个5G无线通讯基站，所述矿用电力监控分站设备包括通讯管理机、以太网交换机、第一5G无线通讯模组、报警模块、人机交互显示屏以及为分站设备供电的供电模块，所述多个井下电力监控装置分别内置第二5G无线通讯模组，所述多个5G无线通讯基站形成5G无线通讯网络，所述矿用电力监控分站设备以及井下电力监控装置接入所述5G无线通讯网络。本实用新型专利技术施工方便，降低成本，提高了抗干扰能力，提高效率，便于移动，同时降低了有线连接所带来的故障隐患。低了有线连接所带来的故障隐患。低了有线连接所带来的故障隐患。

【技术实现步骤摘要】
带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站系统


[0001]本技术涉及矿用电力监控分站系统
，尤其涉及一种带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站系统。

技术介绍

[0002]煤矿井下分布着大量的变电所和配电点，这些变电所和配电点安装有一定数量的高压防爆开关、低压馈电防爆开关、照明综保、防爆摄像仪、气体传感器等井下电力设备及相关监测装置，这些装置和设备的运行情况、运行数据及故障信息要在地面监控中心能够实时监控，传统的做法是通过串行RS485或以太网通讯电缆通过有线方式接入到矿用电力监控分站，然后通过光纤有线连接方式接入到地面监控中心进行数据监控。由于变电所和硐室配电点空间狭小，并且硐室配电点经常移动，高压电缆和通讯电缆走在一起(在电缆沟或者墙壁上)，抗干扰能力差，传输数据不稳定，配线较多且比较混乱，施工难度大，容易造成线缆故障，并且故障时查找线缆问题比较繁琐。

技术实现思路

[0003]基于此，针对上述技术问题，提供一种带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站系统。
[0004]本技术采用如下技术方案：
[0005]一种带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站系统，其特征在于，包括设于井下的带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站设备、多个井下电力监控装置以及设于井下的多个5G无线通讯基站，所述带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站设备包括通讯管理机、以太网交换机、第一5G无线通讯模组、报警模块、人机交互显示屏以及为分站设备供电的供电模块，所述以太网交换机、报警模块以及人机交互显示屏均与所述通讯管理机连接，所述第一5G无线通讯模组与所述以太网交换机连接，所述多个井下电力监控装置分别内置第二5G无线通讯模组，所述多个5G无线通讯基站形成5G无线通讯网络，所述矿用电力监控分站设备以及井下电力监控装置接入所述5G无线通讯网络。
[0006]本技术打破了传统的煤矿井下变电所或者配电点的电力监控分站与井下电力监控装置之间的有线通讯方式，通过5G无线通讯的方式便于变电所和配电点的工程现场施工及应用，特别是对于经常移动的综采工作面上的移动变电所，减少了现场布线，施工方便，降低成本，提高了抗干扰能力，提高效率，便于移动，同时降低了有线连接所带来的故障隐患,此外，利用5G高带宽、低时延、高可靠、广海量连接的特点，可解决井下通讯高带宽的瓶颈问题。
附图说明
[0007]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明：
[0008]图1为本技术的结构示意图；
[0009]图2为本技术的矿用电力监控分站设备的结构示意图。
具体实施方式
[0010]如图1所示，本说明书实施例提供一种带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站系统，包括设于井下的带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站设备110、多个井下电力监控装置120以及设于井下的多个5G无线通讯基站130。
[0011]如图2所示，带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站设备110设于井下变电所或者配电点，其包括通讯管理机111、以太网交换机112、第一5G无线通讯模组113、报警模块114、人机交互显示屏115以及为分站设备供电的供电模块116。
[0012]以太网交换机112、报警模块114、人机交互显示屏115以及供电模块116均与通讯管理机111连接，第一5G无线通讯模组113与以太网交换机112连接，第一5G无线通讯模组113具有天线。
[0013]多个井下电力监控装置120分别内置第二5G无线通讯模组，即通过以太网接口连接第二5G无线通讯模组，使井下电力监控装置120具有无线通讯能力，第二5G无线通讯模组具有天线。
[0014]井下电力监控装置120为井下保护装置、井下图像采集装置以及井下传感装置等等，井下保护装置为高压保护器(高压防爆开关中的综合保护器)、低压保护器(低压馈电开关中的综合保护器)以及照明信号综合保护器，井下图像采集装置为井下摄像仪，井下传感装置为瓦斯传感器。
[0015]5G无线通讯基站130设于井下巷道以及变电所或配电点，多个5G无线通讯基站130形成5G无线通讯网络，矿用电力监控分站设备110以及井下电力监控装置120接入上述5G无线通讯网络。
[0016]5G无线通讯网络接入公共网络(如移动、联通、电信等移动运营商的公共网络)或者专网，从而实现对整个煤矿井下矿用电力监控分站设备110的监控。
[0017]其中，通讯管理机111采用多核ARM嵌入式计算机,用于将各种井下电力监控装置120的数据进行规约转换，支持多规约、多波特率、多通讯方式，同时将数据进行整合打包按照标准的电力规约向上传输到地面监控中心，从而实现对井下变电所或者配电点的设备监控。
[0018]以太网交换机112用于对第一5G无线通讯模组113与通讯管理机111之间的信息进行交换。
[0019]第一5G无线通讯模组113用于将带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站设备110接入上述5G无线通讯网络，从而与各井下电力监控装置120进行无线通讯。
[0020]报警模块114用于将通讯管理机111从井下电力监控装置120接收到的故障事件代码转换为语音，然后通过语音合成芯片将数字信号转化为模拟信号，最后经过功放和报警喇叭来实现语音报警，给变电所值守人员以警示。
[0021]人机交互显示屏115为用户提供人机交互，用于实时显示各井下电力监控装置120的设备地址、运行工况、实时数据(电压、电流、功率等)、时间日期、操作记录、故障事故代码及动作时间、故障录波波形等。
[0022]供电模块116用于将外部交流供电(照明综保输出的交流127V电压)转化为矿用电
力监控分站设备110内部使用的各种电源(+24V,+12V,+5V)。
[0023]带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站设备110还可以设置用于接收本安型红外遥控器2的红外信号的红外遥控模块117，红外遥控模块117与通讯管理机111连接，这样用户可以与人机交互显示屏115进行配合使用，实现对带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站设备110的数据查询、保护定值采集及修改、遥控操作、对时操作、故障事件记录查询等，便于现场就地查看各种数据，实现本地实时监控。
[0024]为了应对个别第三方厂家的井下电力监控装置120不带第二5G无线通讯模组，不具备无线通讯能力，矿用电力监控分站设备110还可以设置RS485通讯模块118，RS485通讯模块118与通讯管理机111连接，这样不具备无线通讯能力的井下电力监控装置120可以通过有线方式与矿用电力监控分站设备110连接。
[0025]带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站设备110还可以设置后备电源模块119，如锂电池，后备电源模块119与通讯管理机111连接，在外部交流电供电的情况下，通过通讯管理机111中的BMS电池管理系统对后备电源模块119进行充电，当外部交流电断电(正常断电或者发生故障断电)的情况下，后备电源模块119通过BMS电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站系统，其特征在于，包括设于井下的带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站设备、多个井下电力监控装置以及设于井下的多个5G无线通讯基站，所述矿用电力监控分站设备包括通讯管理机、以太网交换机、第一5G无线通讯模组、报警模块、人机交互显示屏以及为分站设备供电的供电模块，所述以太网交换机、报警模块以及人机交互显示屏均与所述通讯管理机连接，所述第一5G无线通讯模组与所述以太网交换机连接，所述多个井下电力监控装置分别内置第二5G无线通讯模组，所述多个5G无线通讯基站形成5G无线通讯网络，所述矿用电力监控分站设备以及井下电力监控装置接入所述5G无线通讯网络。2.根据权利要求1所述的一种带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站系统，其特征在于，所述5G无线通讯网络接入公共网络或者专网。3.根据权利要求1或2所述的一种带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站系统，其特征在于，所述矿用电力监控分站设备还包括用于接收本安型红外遥控器的红外信号的红外遥控模块，所述红外遥控模块与所述通讯管理机连接。4.根据权利要求3所述的一种带5G无线通讯功能的矿用电力监控分站系...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞现泽，周志凯，匡欣欣，司向军，
申请(专利权)人：上海山源电子科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：