一种井下长距离胶带机电池充电管控系统的制作方法

本发明涉及充电管理，尤其涉及一种井下长距离胶带机电池充电管控系统。

背景技术：

1、胶带机沿线电缆中有独立的语音通讯线，使系统在可以该系统延伸的地方就可以进行语音通讯，受制于煤矿井下防爆要求及本安特性，供电电源的电压和最大允许电流受限，同时，由于胶带机的长距离，造成沿线电缆压降损失和多接点功耗，沿线节点中，为实现沿线的通话与语音播报，存在众多具有语音及功放的vpm节点，这些节点由电池供电，并从18v电缆上取电进行电池充电，不进行电池的充电管控，会进一步加大沿线功耗，使沿线电压进一步降低，更加限制了胶带机的长距离使用。

2、中国专利公开号：cn114084620b公开了一种基于双音多频编码的胶带机控制系统及方法，该系统包括主机、从机、终端，所述主机以手拉手方式连接所有从机到终端，所述主机通过五芯电缆和终端连接，并且两者之间还间隔连接一部分的从机；所述五芯电缆包括1芯电源正极、1芯地线、1芯闭锁线、1芯查询线和1芯音频线。但该方案偏向于对音频线及电路负载进行控制，无法解决由于井下胶带机长距离沿线功耗导致的语音功放节点电池充电管控效率低的问题。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种井下长距离胶带机电池充电管控系统，用以克服现有技术中由于井下胶带机长距离沿线功耗导致的语音功放节点电池充电管控效率低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种井下长距离胶带机电池充电管控系统，包括：

3、节点轮询更新单元，用以采集功放节点状态信息，还用以设定充电调整间隔；

4、节点充电计分单元，用以根据功放节点状态信息对功放节点的充电系数进行计算，还用以根据人工管理结果对充电系数的计算过程进行校正，还用以根据设定入组模式对入组数进行确定；

5、节点充电控制单元，用以根据功放节点充电系数和入组数对功放节点进行充电控制，还用以根据sd-au2信号暂停充电，还用以根据终端电压进行余量判断，并根据余量判断结果对充电控制过程进行调整，还用以根据功放节点状态信息对调整过程进行优化；

6、充电管理报警单元，用以根据功放节点状态信息对功放节点进行状态管理和健康管理。

7、进一步地，所述节点轮询更新单元根据功放节点电池电压u计算全部功放节点电池电压的均值与全部功放节点电池电压的方差的差值，将该差值设定为电压分布参数f，将电压分布参数f与各预设电压分布参数进行比对，并根据比对结果对充电调整间隔h进行设置，其中：

8、当f1＜f≤f2时，所述节点轮询单元设定充电调整间隔h为h1；

9、当f2＜f＜f3时，所述节点轮询单元设定充电调整间隔h为h2；

10、当f3≤f＜f4时，所述节点轮询单元设定充电调整间隔h为h3；

11、f1为第一预设电压分布参数值，f2为第二预设电压分布参数值，f3为第三预设电压分布参数值，f4为第四预设电压分布参数值，h1为第一预设充电调整间隔，h2为第二预设充电调整间隔，h3为第三预设充电调整间隔，h1＜h2＜h3。

12、进一步地，所述节点充电计分单元根据功放节点总数n、功放节点序号n、功放节点电池电压u、压差权重z、功放节点类型t和功放节点使用频次a，对功放节点的充电系数s进行计算，设定

13、进一步地，所述节点充电计分单元获取人工管理的设置结果，并根据人工管理设置结果对充电系数的计算过程进行校正，其中：

14、当未选择人工管理模式时，所述的节点充电计分单元不对充电系数的计算过程进行校正；

15、当选择人工管理模式，功放节点选中人工管理，所述节点充电计分单元不对充电系数的计算过程进行校正；

16、当选择人工管理模式，功放节点未选中人工管理，所述节点充电计分单元对充电系数进行校正，校正后该功放节点的充电系数为s＝0。

17、进一步地，所述节点充电计分单元根据设定入组模式对充电入组数m进行确定，其中：

18、在设定入组模式为固定充电数量时：

19、当功放节点总数n≤4时，所述节点充电计分单元设定充电入组数m＝n；

20、当功放节点总数4＜n≤12时，所述节点充电计分单元设定充电入组数m＝5；

21、当功放节点总数12＜n≤20时，所述节点充电计分单元设定充电入组数m＝6；

22、当功放节点总数n＞20时，所述节点充电计分单元设定充电入组数m＝7；

23、在设定入组模式为动态浮动数量时，所述节点充电计分单元将节点充电系数s从大到小的顺序对功放节点进行排序，得到功放节点充电排序，对充电系数s最大的功放节点进行充电，设定充电入组数m＝1；

24、根据功放节点充电排序依次对功放节点进行充电，并将终端电压uzd与预设安全终端电压us进行比对，根据比对结果进行余量判断，所述节点充电计分单元根据比对结果对充电入组数进行设定，其中：

25、当uzd＞us时，判定终端电压余量充足，所述节点充电计分单元设定充电入组数m＝m+1；

26、当uzd≤us时，判定终端电压余量不足，所述节点充电计分单元设定充电入组数m＝m。

27、进一步地，所述节点充电控制单元根据功放节点充电系数s从大到小的顺序对功放节点进行排序，得到功放节点充电排序，并根据入组数m控制功放节点充电排序中前m个功放节点相关联的急停闭锁模块或远程控制模块产生cpu-charge信号，对其进行充电。

28、进一步地，所述节点充电控制单元根据sd-au2信号暂停对功放节点进行充电，其中：

29、当语音按键处于按下状态时，所述节点充电控制单元判定sd-au2信号有效；

30、当预警按键处于按下状态时，所述节点充电控制单元判定sd-au2信号有效；

31、当音频线播放状态处于播放状态时，所述节点充电控制单元判定sd-au2信号有效；

32、当语音按键和预警按键处于非按下状态、音频线播放状态处于未播放状态时，sd-au2信号无效；

33、当sd-au2信号无效且cpu-charge信号有效时，所述功放节点进行充电；

34、当sd-au2信号有效且cpu-charge信号无效时，所述功放节点不进行充电。

35、进一步地，所述节点充电控制单元在胶带机运行期间始终比对终端电压uzd与预设安全终端电压us，根据比对结果对终端电压余量进行判断，并根据判断结果对充电入组数进行调整，其中：

36、当uzd＞us时，所述节点充电控制单元判定终端电压余量充足，不对入组数进行调整；

37、当uzd≤us时，所述节点充电控制单元判定终端电压余量不足，停止对已入组内充电系数最小的功放节点进行充电，相关联的急停闭锁模块或远程控制模块将不产生cpu-charge信号，设定调整后的充电入组数ma＝m-1，并重复比对终端电压uzd和预设安全终端电压us，直至uzd＞us。

38、进一步地，所述节点充电控制单元功放节点电池电压u与预设满充电压u0进行比对，并根据比对结果对调整过程进行优化，其中：

39、当u＜u0时，所述节点充电控制单元判定功放节点未充满，不对调整过程进行优化；

40、当u≥u0时，所述节点充电控制单元判定功放节点充满，并将该功放节点从调整后的入组数内删除，将入组数外充电系数最大的功放节点递补进入组数内，该功放节点的急停闭锁模块或远程控制模块产生cpu-charge信号，对该功放节点进行充电。

41、进一步地，所述充电管理报警单元将功放节点电池电压u与预设状态电压uc进行比对，并根据比对结果对功放节点进行低压状态报警，其中：

42、当u≥uc时，所述充电管理报警单元判定不对功放节点进行低压状态报警；

43、当u＜uc时，所述充电管理报警单元判定对功放节点进行低压状态报警，将该功放节点状态送至上位机显示并进行报警；

44、所述充电管理报警单元将连续两次入组，且两次入组间音频线播放状态处于未播放状态的功放节点作为健康管理节点，将健康管理节点的当前电池电压ug与入组时的电池电压ug0进行比对，根据比对结果对功放节点进行健康状态报警，其中：

45、当ug＞ug0时，所述充电管理报警单元不对该功放节点进行健康状态报警；

46、当ug≤ug0，且ug0小于预设满充电压u0时，所述充电管理报警单元对该功放节点进行健康状态报警，将该功放节点送至上位机显示并判定该功放节点电池故障。

47、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，所述系统通过节点轮询更新单元采集功放节点状态信息，并设定充电调整间隔，以便于根据采集得到的功放节点状态信息对功放节点的充电进行判断和控制，并根据充电调整间隔对功放节点电池进行充电管理，所述系统通过节点充电计分单元根据功放节点状态信息对功放节点的充电系数进行计算，以便于后续根据充电系数进行充电控制，所述系统还通过节点充电计分单元根据人工管理结果对充电系数的计算过程进行校正，以便于进行人工干预，从而提高功放节点电池充电管控效率，所述系统还通过节点充电计分单元根据终端电压对入组数进行计算，以便于后续根据入组数进行充电控制，所述系统通过节点充电控制单元根据功放节点充电系数和入组数对功放节点进行充电控制，从而提高功放节点电池充电管控效率，所述系统还通过节点充电控制单元根据余量判断结果对充电控制过程进行调整，从而进一步提高功放节点电池充电管控效率，所述系统还通过节点充电控制单元根据功放节点状态信息对调整过程进行优化，进一步提高功放节点电池充电管控效率，所述系统通过充电管理报警单元对功放节点进行状态管理和健康管理，以便于对功放节点电池进行管理，延长其寿命，进一步提高功放节点电池充电管控效率。