煤矿综合接入通信系统的本质安全化研究与设计

作     者：牛荃 

作者单位：上海交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：戎蒙恬

授予年度：2014年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：本质安全型 综合接入 PON无源光网络 隔爆兼本安电源 

摘      要：安全问题一直是煤炭行业最为重要的一个环节。将矿下电气设备本质安全化，将更好的降低了电气设备因产生电火花而导致矿井下可燃气体的爆炸，大大提高了煤矿生产的安全指标。 随着煤矿爆炸事件频繁发生，国家对煤炭行业提出了煤矿井下安全避险“六大系统的建设要求。要求全方面保障煤矿生产过程中的安全问题。本课题是将现有成熟的通信系统融合到煤矿生产及安全系统中，研制一款具有本质安全特性的综合接入通信设备。该设备体积小，电气接口丰富，业务接口模块化，通过PON无源光网络组建井下主干通信系统。 根据本质安全型电路的要求，如何抑制电路在运行或者故障中产生热能或电火花点燃煤矿下可燃气体是本论文研究的重点。具体分析电容电路、电感电路短路时电火花释放能量的数学模型，对抑制产生电火花的方法进行了研究与设计。并提出了煤矿综合接入通信系统分离供电设计的方法。 本论文设计了本质安全型综合接入设备电源的过流、过压保护电路以及接口隔离电路。根据具体参数分析进行元器件选型分析以及电路设计。并设计与本质安全型综合接入设备配套的隔爆兼本安型多路电源。