[发明专利]一种深部矿井无线电能传输装置

说明书

本申请公开了一种深部矿井无线电能传输装置，其特征在于，包括：源节点与普通节点；所述源节点由线缆或井上充电供电，又分为静止源节点和动态源节点；所述静止源节点设置在主巷道到支巷道的入口处，动态源节点为移动设备上的可移动节点，由矿灯蓄电池或设备电源供电，并为其它普通节点提供无线电能传输；所述普通节点可以接收源节点发射的无线电能信息，普通节点间也可相互无线传输信息。本申请降低了恶劣环境下对长距离有线供电限制的要求和事故风险，减少了线缆可改善巷道空间，也使得监测节点布设简便，尤其是在事故发生停电时及有线供电失效的情况下，仍可为井下作业或救援提供监测、通信等服务。

技术领域

本申请属于无线通信技术领域，具体地说，涉及一种深部矿井无线电能传输装置。

背景技术

在深部矿井井下的恶劣环境中，井下高温高湿、空气质量差等环境因素，将加快有线供电线路老化，且电缆线路长及线路接点多，使供电可靠性差，接点易产生电火花，甚至引起爆炸重大事故。发生事故时，有线供电线缆容易断裂破坏，断裂点后无供电及传输中断，造成监测失效。为保证井下作业人员的生命安全，需要解决上述问题，需要开发一种可储能的无线传输电能装置。

发明内容

有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是提供一种深部矿井无线电能传输装置，该装置能够代替传统有线监测系统，避免有线供电在可靠性、安全性等方面的不足。

为了解决上述技术问题，本申请开了一种种深部矿井无线电能传输装置。

一种深部矿井无线电能传输装置，包括：源节点与普通节点；

所述源节点由线缆或井上充电供电，又分为静止源节点和动态源节点；所述静止源节点设置在主巷道到支巷道的入口处，动态源节点为移动设备上的可移动节点，由矿灯蓄电池或设备电源供电，并为其它普通节点提供无线电能传输；所述普通节点可以接收源节点发射的无线电能，普通节点间也可相互无线传输能量。

进一步地，如上所述的装置，所述移动设备可以为：矿工帽、矿车、运输带。

进一步地，如上所述的装置，所述源节点包括电源模块、能量发射模块和执行模块；其中电源模块接收电缆供能或充电并储存，并为能量发射模块和执行模块供电；所述能量发射模块将信息发射至其它普通节点；所述执行模块负责完成节点日常监测、处理、通信、预警的任务。

进一步地，如上所述的装置，所述电源模块包括蓄电池和升压稳压芯片，其中蓄电池由井下主巷道电缆供电或井上充电并储存，以便在停电或其它情况时，继续为节点供电；所述升压稳压芯片将电压升压稳压，输出稳定的直流电压，为其它模块供电。

进一步地，如上所述的装置，所述能量发射模块包括高频逆变和发射线圈，其中高频逆变将直流电转化为高频率交流电源，所述发射线圈使交流电源产生高频交变磁场，电能以电磁波形式发射出去。

进一步地，如上所述的装置，所述执行模块包括中央处理器、传感器模块、通信模块和辅助模块；其中中央处理器具有信号处理、计算的功能；通信模块与所述中央处理器相连，以无线通信方式与其它节点交互通信；传感器模块与所述中央处理器相连，包括可更换的多种环境参数的检测传感器，能够对多种环境参数进行检测；辅助模块与中央处理器相连，包括指示灯、报警器。

进一步地，如上所述的装置，所述普通节点包括能量收发模块和执行模块，其中能量收发模块接收源节点发射的能量信息，也可以与其它普通节点进行信息互传，为执行模块供能；所述执行模块负责完成节点日常监测、处理、通信、警告的任务。