技术摘要：
本发明提供一种矿用组合开关供电模块无线定位装置，包括设有3个以上供电模块容纳间隔的电源模块架，设于各供电模块容纳间隔内的供电模块，用于对各供电模块进行定位和控制的总控制器，固定设于各供电模块容纳间隔内且内置有位置编号的电子标签，在每个供电模块上分别固  全部
背景技术：
矿用组合开关在煤矿中有大量的应用，常用的矿用组合开关主要由隔爆外壳、隔 离开关、供电模块（又称驱动单元）、控制变压器和总控制器等构件组成，其中供电模块主要 由真空接触器、保护器、接插件、开关电源等组成，每个电源模块具有3相电源进线和3相电 源出线。一台矿用组合开关中通常设有n个供电模块，各供电模块在总控制器的控制下用于 给煤矿的采煤机、刮板机、转载机、破碎机、乳化液泵、喷雾泵、皮带机等设备的驱动电机三 相供电，并可相应控制供电的通断。为实现总控制器对各供电模块的准确控制，以相应控制 不同煤矿用电设备的驱动电机电源通断，总控制器需要对各供电模块进行准确的分辨或称 定位。 参见图1，目前矿用组合开关用于对各供电模块进行定位的装置包括电源模块架 1、n个供电模块2、若干个插接件3和总控制器6，电源模块架1设有不少于n个前端开口的供 电模块容纳间隔1-1，n为不小于3的自然数，每个供电模块容纳间隔1-1内可插接地设有1个 供电模块2，每个供电模块2配设有用于总控制器6对供电模块2进行二进制识别编码(Ad0～ Ad4插接端口不同的连接排列组合)以及供电模块2与总控制器6间实现CAN（CanH、CanL）总 线通信的插接件3，接插件3的一端设在供电模块2的后端面上，接插件3的后端固定设在每 个供电模块2相应的供电模块容纳间隔1-1的后端面上，当各供电模块2安装或更换时，将供 电模块2插接设于相应的电源模块架1相应的供电模块容纳间隔1-1内，总控制器5通过CAN 通信和二进制编码可准确地相应的供电模块2进行识别和定位。然而，现有总控制器6对供 电模块2进行分辨和定位的装置存在的问题在于：其一，供电模式2在安装及更换时，在供电 模块容纳间隔1-1内插接上下、左右误差不能大于1mm，插接精度要求高，操作费时费力；其 二，在使用过程中，插接件3裸露在空气中易受落尘、氧化等影响，造成接触不良使得定位不 准或定位不能；其三，对插接件3的质量要求较高，而采用品质高的插接件3，则使得装置成 本提升。因此，对矿用组合开关供电模块的定位装置进行改进显得十分必要。
技术实现要素：
本发明的目的是：为解决现有技术中存在的问题，提供一种矿用组合开关供电模 块无线定位装置。 本发明的技术方案是：本发明的矿用组合开关供电模块无线定位装置，包括设有3 个以上供电模块容纳间隔的电源模块架，设于各供电模块容纳间隔内的供电模块，以及用 于对各供电模块进行定位和控制的总控制器，其结构特点是：还包括固定设于各供电模块 容纳间隔内且内置有位置编号的电子标签，在每个供电模块上分别固定设置1个具有射频 通信和WiFi通信功能的读卡器，上述总控制器设有作为WiFi热点的无线通信模块，各读卡 4 CN 111580047 A 说　明　书 2/5 页 器与对应的电子标签射频通信，各读卡器与总控制器WiFi通信；使用时各读卡器获取对应 的电子标签的位置编号并据以自动生成相应的WiFi地址，总控制器依各电源模块上读卡器 的WiFi地址相应对各供电模块定位。 进一步的方案是：上述电子标签在每个供电模块容纳间隔的上端内端面的前部各 固定设置1个，每个供电模块上固定设置的读卡器固定设于供电模块的上端面前部，当供电 模块插入供电模块容纳间隔时，供电模块上的读卡器位于相应的电子标签的正下方且不与 电子标签相接触。 进一步的方案是：上述电子标签为预写入安装位置编号的S50卡。 进一步的方案是：上述读卡器包括开关电源D1、三端稳压器U1、通信芯片U2、单片 机U3、射频模块S1、WiFi模块W1、光耦G1～G3共3个光耦、电阻R1～R8共8只电阻、电容C1～C5 共5只电容以及晶振Y1，上述通信芯片U2为MAX485型号的芯片，单片机U3为STC12C5A60S2型 号的MCU，射频模块S1为Y13R型号的射频模块，WiFi模块W1为ESP12型号的WiFi模块； 开关电源D1具有 5V电源输出端和GND端，通信芯片U2和射频模块S1各自具有的VCC端、 电阻R1～R4各自的一端以及电容C1的一端均与开关电源D1的 5V电源输出端电连接，电阻 R1的另一端与三端稳压器U1的输入端电连接，三端稳压器U1的输出端与电容C4和电容C5的 各一端共线，三端稳压器U1的输出端用于提供 3.3V的工作电源，单片机U3和射频模块S1各 自具有的VCC端、电阻R5～R7各自的一端均与三端稳压器U1的电源输出端电连接，通信芯片 U2和WiFi模块W1各自具有的A端和B端分别与电阻R8的各一端共线，通信芯片U2的RO端与光 耦G1的发光二极管的负极电连接，光耦G1的发光二极管的正极与电阻R2的另一端电连接， 光耦G1的光敏三极管的集电极、电阻R7的另一端以及单片机U3的RXD端共线；通信芯片U2的 DI端与电阻R5的另一端以及光耦G2的光敏三极管的集电极共线，光耦G2的发光二极管的正 极与电阻R3的另一端电连接，光耦G2的发光二极管的负极与单片机U3的TXD端电连接；通信 芯片U2的RE端和DE端、电阻R6的另一端以及光耦G3的光敏三极管的集电极共线，光耦G3的 发光二极管的正极与电阻R4的另一端电连接，光耦G3的发光二极管的负极与单片机U3的 P00端电连接；WiFi模块W1的RXD和TXD端分别与单片机U3的TXD2和RXD2端对应电连接；单片 机U3的XTAL1端、晶振Y1的一端以及电容C2的一端共线，单片机U3的XTAL2端、晶振Y1的另一 端以及电容C3的一端共线；开关电源D1、三端稳压器U1、通信芯片U2、单片机U3、射频模块S1 和WiFi模块W1各自的GND端、电容C1～C5各另一端以及光耦G1～G3各自光敏三极管的射极 均接地。 进一步的方案是：上述总控制器的无线通信模块包括开关电源D2、三端稳压器U4、 单片机U5、WiFi模块W2、电容C6～C9共4只电容以及晶振Y2，上述单片机U5为STC12C5A60S2 型号的MCU，WiFi模块W2为ESP12型号的WiFi模块； 上述开关电源D1具有 5V的电源输出端和GND端，开关电源D2的 5V电源输出端与三端 稳压器U4的输入端电连接，三端稳压器U4的输出端与电容C6和电容C7的各一端、单片机U5 和WiFi模块W2各自的VCC端共线，WiFi模块W2具有的RXD和TXD端分别与单片机U5的TXD2和 RXD2端对应电连接；单片机U5的XTAL1端、晶振Y2的一端以及电容C8的一端共线，单片机U5 的XTAL2端、晶振Y2的另一端以及电容C9的一端共线；开关电源D2、三端稳压器U4、单片机U5 和WiFi模块W2各自的GND端以及电容C6～C9的各另一端均接地。 本发明具有积极的效果：（1）本发明的矿用组合开关供电模块无线定位装置，其通 5 CN 111580047 A 说　明　书 3/5 页 过在电源模块架的各供电模块容纳间隔内固定设置内置对应编号的电子标签，在每个供电 模块上固定设置读卡器，读卡器与对应的电子标签采用射频通信获取电子标签编号自动生 成相应WiFi地址，总控制器根据读取的读卡器WiFi地址即可对各供电模块进行准确区分和 定位，较之于现有技术，本发明各供电模块在容纳间隔内插接精度误差在30mm均可，较之于 现有技术1mm误差要求，大幅降低了接插精度，方便操作，同时电子标签与读卡装置之间采 用无线传播，能够有效解决现有技术中因插接件裸露在空气中易因落尘、氧化等影响造成 接触不良使得定位不准或定位不能的问题，且相对于现有技术中插接件和CAN总线模式，本 发明的装置不易损坏，工作可靠性更高。（2）本发明的矿用组合开关供电模块无线定位装 置，其电子标签能够记录和存储供电模块更换的历史数据，便于系统维护和需要时的查询。 附图说明 图1为现有技术的矿用组合开关供电模块定位装置的结构示意图； 图2为本发明的结构示意图； 图3为本发明除总控制器外的平面结构示意图； 图4为本发明除总控制器外简化的立体结构示意图； 图5为本发明构件之一的读卡器的一种具体实现方式的电原理图； 图6为本发明构件之一的总控制器的无线通信模块的一种具体实现方式的电原理图。 上述附图中的附图标记如下： 电源模块架1，供电模块容纳间隔1-1；供电模块2，插接件3，电子标签4，读卡器5，总控 制器6。