[发明专利]一种深部矿井无线电能传输装置

摘要

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。

主权项

1.一种深部矿井无线电能传输装置，其特征在于，该装置能够满足深部矿井监测节点电能供应，井下监测节点中，将原有大部分节点改为具有无线收发能量功能的节点；小部分节点仍由有线供电，该小部分节点称为源节点，其加入无线电能发射功能，作为其它普通节点的能量来源，电能可通过有线输入源节点或井上充电输入源节点，然后以无线传输的方式传至整个监测节点网络；两种节点均含有电能储存装置，可以保证事故或其他原因导致停电时，整个监测网络在一定时间内仍可运行，提供事故救援或疏散撤退，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；所述移动设备可以为：矿工帽、矿车、运输带；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能量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；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能量信息互传，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；所述普通节点的能量收发模块包括收发线圈、桥式整流、超级电容、升压稳压芯片和高频逆变，其中收发线圈可以接收其他节点发射的电磁波，获得交流电压，也可产生高频交变磁场，将电能以电磁波形式发射出去；桥式整流将交流电压整流为直流电压；超级电容就是普通节点的充电电池，可将直流电能储存并有滤波作用；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；所述高频逆变将直流电转化为高频率交流；所述普通节点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，包括指示灯和报警器。