1、系统概述

　　随着煤矿信息化、智能化系统的建设，人员定位、安全监测、井下广播、工业以太环网、供电监控等系统对不间断电源供电有了更高的要求，越来越多的设备具备后备电源功能，很多设备自带备用电池。为了保证后备电源的使用效果，需要定期对电池进行充放电测试，同时为了延长电池的使用寿命，也需要对电池进行定期的充放电。但目前绝大多数厂家设备的后备电源都不具备远程管理功能，充放电测试只能人工到现场进行，导致日常的检测维护措施不能按时实施，影响了设备后备供电时间，进而影响了整个系统的可靠性。

　　矿用设备电源后备电池远程自动维护监测系统采用特别开发的后备电池远程管理模块，实时监测后备电池的电压、充放电电流、容量、温度等主要参数，也可以在地面控制井下设备的后备电源进行充放电测试，记录电池的充放电时间和充放电次数，并能对电池的使用寿命进行智能诊断，对达到使用寿命或充放电时间不能满足要求的电池进行预警，保证设备后备电源的可靠，提高整个系统的可靠性。系统的结构如下图所示：

图1  系统结构图

　　2、系统主要功能

　　1)手动控制电池放电

　　监控模块可以控制切断交流电（127VAC）输入，使电池进入放电工作状态，同时对电池的电压进行监测，放电到恢复电压时，能自动恢复交流供电，同时记录本次的放电时间。控制放电可以就地通过测试按钮控制，也可以远程通过上位机控制。进入此工作状态时，有状态显示。如果处于交流停电状态，则此操作不能执行。

　　2)定期自动放电功能

　　远程管理模块自带RTC实时钟，还可以设定进行定期自动放电，设定好周期后系统可自动执行放电操作，以提高电池的寿命。

　　3)电源工作状态监测

　　可以监测交流输入的有无、电池的电压、电池的电流（放电为-，充电为+）、电池的电量（百分比）、电源模块直流输出的电压，防爆壳内的、电池及功率器件的温度等。

　　能累计电池的使用时间、充放电次数。电池使用时间和充放电次数超过电池的正常使用寿命，系统能进行报警。

　　4)电池健康状态判定

　　系统能判定电池的剩余容量，可以在就地显示：剩余容量≥80%，绿色显示，40-80%，黄色显示，＜40，红色指示。

　　电池的剩余容量可以通过通信接口传给上位计算机。

　　5)电池库管理

　　支持对多种电池的监测。电池库主要包括：电池的额定电压、放电保护电压、充电保护电压、标称容量、标准放电时间、放电恢复电压等信息。

　　6)报警功能

　　设置好报警阈值，可对以下信息进行报警：

　　温度超温；电池累计使用时间超限；电池累计充放电次数大于规定次数；电池剩余容量小于设定值；电池电压高于保护值等报警信息可以通过通信接口传给上位计算机。

　　7)图形化管理界面

　　上位机采用图形化管理界面，可以直观地显示各电源的工作状态、通信状态，远程控制后备电源进行充放电，对参数进行配置调整。

图2  主监测界面

图3 后备电源详细参数显示界面

　　3、系统主要技术指标

　　1）供电要求

　　工作电压：9～36V DC

　　监测电流：≤7A

　　监控模块功耗不大于3W

　　2）工作环境

　　工作温度： 0℃~+70℃

　　储存温度：-20℃~+85℃

　　相对湿度：90%，无凝露

　　3）通信接口

　　隔离RS485，Modbus RTU协议