0 引 言

为了确保安全生产，矿用重型设备安装有防撞系统、对讲系统，盲区监控系统等多种安全生产辅助系统，这些辅助系统供电需求都来自于重型设备的原装蓄电池，这在很大程度上增加了蓄电池耗电量，再加上露天采场气候条件较恶劣导致蓄电池的使用寿命急剧下降，甚至频繁出现设备启动故障，影响正常生产。超级电容器作为一种新型储能装置，具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、启动效率高、节约能源和绿色环保等特点，可以全部或部分替代传统的蓄电池用作设备的牵引能源，鉴于此，设计了一个采用超级电容器的用于矿用重型设备小型仪表的UPS。通过对超级电容器充电和放电过程的控制，实现超级电容器电路对负载的不间断供电。

2.1 实用性和可操作性 即确定的指标应能切实反映护理质量的核心，能合理解释护理质量现象，同时应考虑到质量管理的成本因素。指标的概念和原理要便于理解，指标的计算公式、运算过程也要简单实用。

1 超级电容的优点

近年来，超级电容技术发展的日益成熟，成本也越来越低，基于超级电容的优点及其技术发展趋势，特在矿用重型设备小型仪表上的进行可行性供电研究。超级电容器的优点如下：

1）循环使用寿命长：是铅酸电池的20～200倍，可以与设备同寿命。超级电容深度充放电循环使用次数可达50万次，寿命远超铅酸电池，如果对超级电容每天充放电20次，连续使用可达68 a，且不产生“记忆效应”。

2）彻底免维护，超级电容无需补充电解液，充放电线路简单，长期使用免维护。而铅酸蓄电池需要隔一段时间进行维护，补充蒸馏水，维护成本高。

超级电容器充放电寿命很长，放电电流大，充电时间短。一般的二次电池通常不能有如此高的放电电流，如此短的充电时间，否则其使用寿命将大大缩短。二次电池一般不允许将电量全部释放。电容与二次电池充放电特征曲线如图1—图3，铅酸蓄电池放电速率与终止电压关系见表1。

4）大电流放电能力超强，能量转换效率高，过程损失小，大电流能量循环效率超90%。

5）无污染，是理想的绿色环保电源。

2 超级电容器的充放电特性与二次电池的比较

3）工作温度范围宽（-40℃ ～70℃），而铅酸蓄电池工作范围窄（-15℃ ～50℃），铅酸电池电动车在 -40℃续驶里程减少90%，超级电容器只减少10%。

  

图1 电容充电曲线

  

图2 电容放电曲线

  

图3 铅酸蓄电池的充放电特性

 

表1 铅酸蓄电池放电速率与终止电压关系

  

注：放电速率中的C是指电容量，形容该电容的存储能力的大小,C=Q/U(U是电容器两端的电压，Q是电容所存储的电荷量）。

 

放电速率 0.1C 0.2C 0.6C 3C 5C终止电压/V 1.9 1.7 1.6 1.5 1.3

从超级电容器充放电特性曲线与二次电池特性曲线的比较可以看出：电容器充放电寿命很长，放电电流大，充电时间相对短很多。

3 UPS电源

UPS电源的主要作用有：①当断电时它起到蓄电池的作用，为机器提供一定时长的供电，保证机器断电后仍然能完成重要的数据储存操作；②起到稳压作用，由于它能提供稳定的电压输出，从尔避免应外电网的电压波动损坏设备。

4 UPS电路设计

［2］张步涵，王云玲，曾杰.超级电容器储能技术及其应用［J］.水电能源科学，2006（5）：50-52.

丹参川芎嗪联合替罗非班对急性ST段抬高型心肌梗死患者冠脉介入术后视黄醇结合蛋白4的影响 … …… 周琳 李嘉俊 任继刚 等（1）51

  

图4 UPS电路框图

由UPS电路框图可以看出，电路主要包括对超级电容器充电和超级电容器向负载供电2个过程。把这2个过程组合在一起就构成了超级电容器的不间断供电电路。

首先，通过适配器将220 V交流电转换成电路所需的直流电，直流电源开始对超级电容器进行充电。在充电过程中，通过充电控制器芯片将电压转换为超级电容器要求的输入电压参数（5 VDC），平稳的对超级电容器进行充电。当超级电容器的电压升高到5 V时，通过充电控制器芯片的电压监控或电流限制功能停止对超级电容器的充电过程。

另一方面，旅游危机事件网络舆情系统的形成同时还产生了一些相对隐蔽的要素间联系，这些要素间的互动构成了旅游危机事件网络舆情系统的隐性关系。主要表现为：第一，各系统构成部分的内部要素间的互动关系；第二，线下旅游危机事件的进展与线上网络舆情演变的相互影响；第三，网络舆情本体对舆情主体、舆情客体及外围因素的反向作用；第四，旅游危机事件网络舆情系统与外界环境的相互联系。

(2) “⟹”对任意x,y∈X,若η(x)=η(y),{x}-={(y}-,由X为T0空间,x=y,故η为单射。

然后，电路停止对超级电容器充电后，由超级电容器作为直流电源对负载进行供电。随着放电过程的进行，超级电容器的输出电压由5 VDC按曲线进行下降。与此同时，DC/DC转换器发挥其功能，将降低的电压进行提升继续对负载供电。当电压降低到一定程度时，充电控制器芯片又开始对超级电容器进行充电，重复上述过程，形成电路的不间断供电。

将直流电源、充电控制器和DC/DC变化器的设计，把它们和超级电容器组合起来就得到了不间断向负载供电的UPS电源。UPS电源电路如图6。

4.1 充电电路选择

参考文献：

 

4.2 DC/DC变换器电路的设计

采用如图5所示的MAX1797升压变换电路，MAX1797芯片的FB引脚接地时，得到5.0 V的输出电压；接“OUT”时则提供3.3 V的输出电压。MAX1797芯片可以泵升的电压非常低，说明超级电容器放电很充分，因此其效率也非常高。

利用测井方法可以识别出海底浅水流的存在。浅水流的测井反应有低电阻率、高声波时差、低密度、高中子孔隙度和低自然伽马等特征。声波时差曲线能够反映声波在井壁附近地层传播速度，根据声波在不同地层的传播速度可以识别不同的地层岩性，进行地层对比，从而能够分析判断高压流砂的位置，用来确定岩层孔隙度。中子伽马测井主要是为了测量地层的含氢量，测量方法是用同位素中子源照射地层，接收辐射核反应产生的伽马射线并测量其强度。中子伽马射线强度值越小，则地层含氢量越大，从而地层中浅水流含量越大；反之中子伽马射线强度值越大，则地层含氢量越小，地层中浅水流含量越低。

超级电容器对负载进行供电，随着放电时间的进行，超级电容器两极间的电压不断降低，输出电压按曲线下降，MAX1797芯片将降低的电压进行泵升,基本思想就是通过电容对电荷的积累效应而产生高压使电流由低电势流向高电势，从而达到将电压升高的目的。当输入电压降低到1.25 V时，MAX1797芯片停止电压的提升，直到超级电容器充满后再次向外放电时，MAX1797再执行起升压功能。

  

图5 MAX1797升压变换电路

4.3 UPS电源的实现

根据电路的设计思想，要求充电控制器需具备一定的功能。在充电过程中为防止电流变化过大，导致电压升高超过超级电容器的容量参数1 F/5.5 V，造成超级电容器被击穿，因此，需要充电控制器芯片在充电时必须具有恒流特性。为了控制充电和放电过程，该芯片需要具有电压监控或电流限制功能。

  

图6 UPS电源电路

5 结 语

露天矿重型机械设备安装有多种安全作业辅助系统，尤其作为露天矿辅助作业的工程机械设备，每8 h出动时间中，真正用于作业的时间只有2～3 h，其余的时间处于待机状态。而在待机的过程中发动机关闭，而车载辅助系统（包括卡车防撞系统、对讲系统、及车载加热系统）处于开启状态，且只能依靠蓄电池为车载系统进行供电。蓄电池在低温下容量下降很多，导致工程机械在冬天待机过程中出现发动机冷启动困难，甚至无法启动。既降低了蓄电池的寿命，又同时也严重影响了工程机械的出动率。

通过设计一个采用超级电容器的用于矿用重型设备小型仪表的UPS，对超级电容器充电和放电过程的控制，实现了超级电容器电路对矿用重型设备安全辅助系统负载的不间断供电，进而保证了矿用重型设备原车蓄电池的正常使用寿命，同时也保证了设备的出动率。

采用NCP3163控制器芯片，它是一款新型多种拓扑结构DC/DC控制器，具有2.5～40.0 V的输入电压范围，最高达300 kHz的可设置开关工作频率，3.4 A的峰值输出电流。NCP3163综合了MC33163和MC34163的性能，可实现降压、升压或反向转换配置的灵活设计。该器件具有很多保护功能，可以防止多种故障，如防止输出上的短路导致其间或负载永久性毁坏。故将NCP3163芯片作为本电路的充电控制器芯片。

F&EI运用了大量的实验数据和实践结果，以被评价单元中的重要物质系数MF为基础，用一般工艺危险系数F1确定影响事故损害大小的主要因素，特殊工艺危险系数F2表示影响事故发生概率的主要因素。MF， F1， F2的乘积为火灾爆炸危险指数，用来确定事故的可能影响区域，估计所评价生产过程中发生事故可能造成的破坏；由MF和单元工艺危险系数F3=F1F2得出单元危险系数，从而计算评价单元基本最大可能财产损失，然后再对工程中拟采取的安全措施取补偿系数C，确定发生事故时实际最大可能财产损失和停产损失[10-11]。

［1］张熙贵，王涛，夏宝佳.一种优秀的储能元件-超级电容器［J］.世纪产品与技术，2003（8）：40-42.

桥梁结构中墩台是桥梁上部结构的承载体，桥墩需承受来自风、水等物体冲击。高墩台是墩台工程中难度最大且对操作人员素质要求严格的工程，施工不当会造成严重的后果。墩高20m以上为高墩，高墩施工具有工程量大、工期短等特点，目前在桥梁施工中高墩施工存在许多难点，主要包括施工周期长，高墩施工定位控制难度大、高空作业等方面。

本设计采用超级电容器的用于矿用重型设备小型仪表的UPS。超级电容器的参数要求为：输入电压5 VDC；输出电压5 VDC；超级电容器容量1 F/5.5V。UPS电路框图如图4。

［3］胡毅，陈轩恕，杜砚，等.超级电容器的应用与发展［J］.电力设备，2008（1）：19-22.

网格化管理源于计算机网格管理概念。它的主要特点是：将管理对象按照一定的标准划分成若干网格单元，利用现代信息技术和各网格单元间的协调机制，在网格单元之间实现有效的信息交流，透明共享组织的资源，最终达到整合组织资源、提高管理效率的现代化管理目的。探索党组织设置网格化，着力构建“组织全覆盖，管理精细化，服务全方位”的离退休网格化党建格局，提升离退休党建工作，使党组织与党员沟通面对面，服务零距离，确保在职职工和离退休职工队伍和谐稳定，充分发挥党的政治优势，团结带领广大离退休老同志老党员，成为为企业和社会提供正能量的先进群体，树立起离退休工作的新形象。

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区分不同的环境，采取相应的对策是每一座大坝的管理者应当认真细致考虑研究的问题。对环境认识得越深透，区分得越明确，溃坝应急对策就可能制订和实施得越有效。

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