CN105471589A - 一种矿用多类型信息传输装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及接口转换技术领域，具体为一种矿用多类型信息传输装置，包括集成箱，集成箱内设有电源供给模块、MCU模块、光纤接口模块、CAN总线接口模块、USB接口模块、以太网接口模块、RS485接口模块、WIFI接口模块、视频接口模块,电源供给模块、光纤接口模块、CAN总线接口模块、USB接口模块、以太网接口模块、RS485接口模块、WIFI接口模块、视频接口模块都和MCU模块连接。本发明通过接口转换技术将光缆总线中的光信号转换成电信号，与ARM芯片连接，ARM芯片再通过接口模块将信号送到不同的本安接口，从而与不同的线路连接。本发明将煤矿的不同线路架构统一，降低了线路成本。本发明硬件电路简单，安全可靠，适用于煤矿井下的稳定运行，为井下提供了集中管理的渠道。

Description

一种矿用多类型信息传输装置

技术领域

本发明涉及接口转换技术领域，尤其是一种适用于煤矿井下的本安型接口集成管理领域，具体为一种矿用多类型信息传输装置。

背景技术

我国煤炭生产主要为地下作业，由于煤炭赋存的地质条件复杂多变，经常会受到瓦斯、水、火、粉尘，顶板等自然灾害的威胁，因此井下煤炭生产中采用了不同的系统来保障井下人员和矿井的安全。例如安全生产监测监控系统、矿用安全调度系统、矿用人员定位系统、矿用视频监控系统、以及矿用无线通信系统等，这些系统的使用极大地保障了井下人员和矿井的安全，但在使用中发现，这些系统各自形成子系统，分别布线，在设备移动和设备扩容时，极大地增加了维护工作量。为了减小煤矿井下维护工作量，提高工作效率，整合通信介质，因此设计了一种矿用多类型信息传输装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种矿用多类型信息传输装置，实现煤矿多线路系统架构统一管理，降低线路成本，使设备接入更简单方便。

本发明是采用如下的技术方案实现的：一种矿用多类型信息传输装置，包括集成箱，集成箱内设有电源供给模块、MCU模块、光纤接口模块、CAN总线接口模块、USB接口模块、以太网接口模块、RS485接口模块、WIFI接口模块、视频接口模块,CAN总线接口模块包括CAN收发器、光耦隔离模块和CAN接口，RS485接口模块包括RS485收发器、光耦隔离模块、RS485接口，以太网接口模块包括RJ45接口、以太网控制器，WIFI接口模块包括串口WIFI模块与WIFI接口，视频接口模块包括视频接口电路和视频接口，视频接口电路包括A/D转换芯片、接口转换逻辑电路CPLD以及中间存储器SRAM，USB接口模块包括USB主控制器、USB接口，光纤接口模块包括光电转换器、光纤接口；CAN接口利用CAN收发器通过光耦隔离模块与MCU模块连接，RS485接口利用RS485收发器通过光耦隔离模块与MCU模块连接，RJ45接口通过以太网控制器与MCU模块连接，WIFI接口通过串口WIFI模块与MCU模块连接，视频接口通过视频接口电路和MCU模块连接，USB接口通过USB主控制器与MCU模块连接，光纤接口通过光电转换器和MCU模块连接；电源供给模块给MCU模块供电。

在集成箱内采用MCU模块为核心处理器，当光缆通过光纤接口连接后，通过光电转换器与MCU模块连接，而MCU模块的部分存储器地址对应于CAN总线接口模块、USB接口模块、以太网接口模块、RS485接口模块、WIFI接口模块、视频接口模块的地址，产生响应的电信号送往各个接口模块，然后与外部设备连接，使得在煤矿中的多种类型接口集成统一管理。

上述的一种矿用多类型信息传输装置，光纤接口、CAN接口、USB接口、RJ45接口、RS485接口、WIFI接口和视频接口为本质安全接口，MCU模块内的基本电路为本质安全电路，集成箱外壳为防爆型外壳。

上述的一种矿用多类型信息传输装置，MCU模块采用ARM芯片为核心处理器。

本发明所带来的有益效果是：通过接口转换技术将光缆总线中的光信号转换成电信号，与ARM芯片连接，ARM芯片再通过接口模块将信号送到不同的本安接口，从而与不同的线路连接。本发明将煤矿的不同线路架构统一，降低了线路成本。本发明硬件电路简单，安全可靠，适用于煤矿井下的稳定运行，为井下提供了集中管理的渠道。

附图说明

图1是本发明的总体结构框图。

图2是本发明的内部结构原理图。

图3是本发明实际外部连接图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明提出的一种矿用多类型信息传输装置，所述领域的技术人员在阅读了本具体实施后，能够实现本发明所述的技术方案，同时也能够体现本发明所述的技术特点与技术效果。

如图1所示，一种矿用多类型信息传输装置，包括电源供给模块、MCU模块、光纤接口模块、CAN总线接口模块、USB接口模块、以太网接口模块、RS485接口模块、WIFI接口模块、视频接口模块。其中，所述MCU模块包括CPU、复位电路、存储单元、时钟、中断控制器、可编程的I/O端口。电源供给模块为DC5V，并且通过利用低压差电源芯片LM1117MPX-1.8与LM1117MPX-3.3将5V电压转化成1.8V与3.3V分别提供给CPU的内核与引脚。各个接口模块与CPU连接，形成接口与其他线路连接。

在MCU模块实施过程中，CPU采用PHILIPS公司生产的ARM单片机LPC2292，其是支持实时仿真和跟踪的CPU，并带有256k字节嵌入的高速Flash存储器，128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行，其还有2个互连的CAN接口，多个串行接口，包括2个16C550工业标准UART、高速I²C接口和2个SPI接口，8路10位A/D转换器，112个通用I/O口，9个边沿或电平触发的外部中断引脚。

如图2所示，CAN总线接口模块包括CAN收发器、光耦隔离模块、CAN接口；RS485接口模块包括RS485收发器、光耦隔离模块、RS485接口；以太网接口模块包括RJ45接口、以太网控制器；WIFI接口模块包括串口WIFI模块与WIFI接口，视频接口模块包括视频接口电路和视频接口，视频接口电路包括A/D转换芯片、接口转换逻辑电路CPLD以及中间存储器SRAM，工作时，由MCU对A/D转换芯片进行必要的初始化配置，使它处于正常的工作状态，并可以通过外部同步信号的有无判断其初始化工作是否已经完成；其次，由CPLD通过内部数字逻辑，分析A/D转换芯片的行场同步信号和像素点同步脉冲来决定哪些像素应该记录到中间存储器中去。以两块SRAM分别作为奇偶场存储器来实现，且每一块SRAM都必须由CPLD产生相应的地址信号和选通信号；最后，当中间存储器数据有效时，CPLD逻辑向MCU发出中断，并由MCU向SRAM读取相应的图像数据；USB接口模块包括USB主控制器飞利浦芯片ISP1161A与USB接口；光纤模块包括光电转换器，光纤接口。

本发明上述一种矿用多类型信息传输装置，能够实现煤矿多线路系统架构统一管理，降低线路成本，使设备接入更简单方便。在本说明书中涉及到其他技术内容以及技术术语应当按照本领域的公知常识和惯用的技术手段理解和实施，也可以通过合理的分析推理设置实施。

Claims (3)

1.一种矿用多类型信息传输装置，其特征在于包括集成箱，集成箱内设有电源供给模块、MCU模块、光纤接口模块、CAN总线接口模块、USB接口模块、以太网接口模块、RS485接口模块、WIFI接口模块、视频接口模块,CAN总线接口模块包括CAN收发器、光耦隔离模块和CAN接口，RS485接口模块包括RS485收发器、光耦隔离模块、RS485接口，以太网接口模块包括RJ45接口、以太网控制器，WIFI接口模块包括串口WIFI模块与WIFI接口，视频接口模块包括视频接口电路和视频接口，视频接口电路包括A/D转换芯片、接口转换逻辑电路CPLD以及中间存储器SRAM，USB接口模块包括USB主控制器、USB接口，光纤接口模块包括光电转换器、光纤接口，CAN接口利用CAN收发器通过光耦隔离模块与MCU模块连接，RS485接口利用RS485收发器通过光耦隔离模块与MCU模块连接，RJ45接口通过以太网控制器与MCU模块连接，WIFI接口通过串口WIFI模块与MCU模块连接，视频接口通过视频接口电路和MCU模块连接，USB接口通过USB主控制器与MCU模块连接，光纤接口通过光电转换器和MCU模块连接；电源供给模块给MCU模块供电。

2.根据权利要求1所述的一种矿用多类型信息传输装置，其特征在于光纤接口、CAN接口、USB接口、RJ45接口、RS485接口、WIFI接口和视频接口为本质安全接口，MCU模块内的基本电路为本质安全电路，集成箱外壳为防爆型外壳。

3.根据权利要求1或2所述的一种矿用多类型信息传输装置，其特征在于MCU模块采用ARM芯片为核心处理器。