CN113873348B - 一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿用无线基站技术领域，提出一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站，包括射频远端模块、射频隔离器件、天线、AC/DC充放电电源适配器、12VAC/DC电源模块、锂电池组和显示模块、依次安装上述模块部件的五个隔爆盒以及密封隔爆盖和密封隔爆座，隔爆盒的内部设置有缓冲张力件，隔爆盒包括连接槽、连接凸环、连接孔、环形槽和C型卡接器，连接槽和连接凸环对接，C型卡接器与设置在连接槽内壁上的卡槽连接，连接凸环的内部螺纹连接有密封件，密封件的中心设置有电性连接器，电性连接器包括绝缘基套和导电柱。本装置设计合理、结构简单、隔爆能力较强、安全性较高且使用寿命较长，适合大规模推广。

Description

一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站

技术领域

本发明属于矿用无线基站技术领域，尤其涉及一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站。

背景技术

矿井和矿道属于高危险的场地，相比地面上的矿场，矿井和矿道存在瓦斯和煤尘爆炸危险区域，而出于对矿区5g网络与控制系统的建设需要，这些高危险场地也必须布置无线基站，不过对其隔爆性能的要求水准更高。其中，隔爆型是指仪表壳体能承受已进入外壳内部的可燃性混合物内部爆炸而不受损坏，并且通过外壳上的任何结合面和孔不会引燃由一种或多种气体或蒸汽所形成的外部爆炸性环境的电气设备外壳；而本安型是指电路系统，在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的仪器设备。隔爆兼本安型无线基站在矿用场所比较适合，且安全性较高。

目前，隔爆兼本安型无线基站主要包括隔爆壳体，隔爆壳体内部设置有各个模块和电性连接线，如射频远端单元、射频口隔离器件、电源适配器、电源模块、显示模块、接线端子排和锂电池组等，如CN201120114998.X一种基于内含光纤环网模块的矿用综合通讯基站，包括壳体，所述壳体是矿用防爆外壳，所述的壳体内部设置有电源模块、光纤环网模块、无线基站模块；再如CN201921028195.5公开的一种矿用本安型无线基站、CN201520542503.1公开的一种矿用4G基站以及CN202020084500.9公开的一种矿用隔爆兼本安型5G无线基站。现有的无线基站基本上都依靠一体的隔爆壳起到防爆的作用，但是隔爆能力有待进一步提高，特别是因密封性问题还潜在一定的危险，而且各模块又处于相互暴露的状态，增加了引爆的危险概率。

发明内容

本发明针对上述的5g无线基站所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单、隔爆能力较强、安全性较高且使用寿命较长一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供的一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站，包括射频远端模块，所述射频远端模块上设置有射频隔离器件，所述射频隔离器件的信号端设置有天线，所述射频远端模块的电源端设置有AC/DC充放电电源适配器和12VAC/DC电源模块，所述AC/DC充放电电源适配器的电源端设置有锂电池组，所述12VAC/DC电源模块的电源输出端设置有显示模块，所述射频远端模块、AC/DC充放电电源适配器、12VAC/DC电源模块、锂电池组和显示模块分别设置在依次连接的五个隔爆盒中，其中用来安装设备远端模块的隔爆盒的侧面设置有多个射频隔离器件，所述隔爆盒的内部设置有缓冲张力件，所述缓冲张力件包括格状网，所述格状网的网高为2～6cm，所述格状网上开设有弹力口，所述弹力口用来安装模块部件，所述五个隔爆盒的头端和尾端分别设置有密封隔爆盖和密封隔爆座，所述隔爆盒的两端分别设置有连接槽和连接凸环，所述连接槽的中心设置有连接孔，所述连接凸环的外侧设置有环形槽，所述环形槽中设置有C型卡接器，所述C型卡接器与设置在连接槽内壁上的卡槽连接，所述连接凸环的内部螺纹连接有密封件，所述密封件包括管状部，所述管状部的内部设置有与其径向垂直的平板部，所述平板部的中心设置有电性连接器，所述电性连接器包括绝缘基套，所述绝缘基套上设置有至少四个均匀分布且上下贯穿绝缘基套的导电柱，所述导电柱包括导电部，所述导电部上靠近其两端的侧面设置有径向连接口，所述导电部的两端设置有轴向压紧螺栓，所述轴向压紧螺栓用来压紧径向连接口中的电性连接线。

作为优选，所述密封隔爆盖包括与连接槽螺纹密封配合的第一柱形部，所述第一柱形部朝向隔爆盒的一端设置有与连接孔配合的第二柱形部，所述第一柱形部背向第二柱形部的一端设置有球面凸起部，所述球面凸起部的边缘设置有多个均匀分布的连接柱，所述连接柱的端部设置有内六角槽。

作为优选，所述密封隔爆座包括与隔爆盒对接的连接盒，所述连接盒远离隔爆盒的一端设置有连接座，所述连接座远离连接盒的一端设置有安装座，所述连接座与安装座通过螺栓连接，所述安装座包括一体连接的座体和法兰板。

作为优选，所述平板部的一侧设置有回字形的连接框，所述连接框的每个侧面均设置有长条孔，所述长条孔的长度大于电性连接器的最大直径，所述长条孔用来与拆装工具配合。

作为优选，所述五个隔爆盒中用来安装锂电池组以及用来安装AC/DC充放电电源适配器的隔爆盒上设置有电性密封开关。

作为优选，所述相邻所述隔爆盒的对接面上设置有耐压密封垫。

作为优选，隔爆盒的顶面侧边和底面侧边上均设置有用来拆装的工装楔入口。

作为优选，所述显示模块包括显示屏，所述显示屏倾斜设置在隔爆盒上。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明提供的一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站，通过采用不同的隔爆盒来分别安装本装置不同的模块部件，并且采用对接密封性较高的结构，有效提高了本装置的隔爆能力；连接凸环处可以作为相应模块部件的装入口，便于装配；由缓冲张力件来提高隔爆盒内部部件的稳定性，密封件则能起到密封的作用，而电性连接器能够有效实现不同部件之间的电性连接，从而保证本装置基站功能的合理发挥。本装置设计合理、结构简单、隔爆能力较强、安全性较高且使用寿命较长，适合大规模推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例提供的一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站的轴测图；

图2为实施例提供的一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站的剖视图；

图3为实施例提供的一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站在另一方向上的轴测图；

图4为实施例提供的隔爆盒、密封件和电性连接器的结构示意图；

图5为实施例提供的密封件和电性连接器的轴测图；

图6为实施例提供的缓冲张力件的俯视图；

图7为实施例提供的图2中A结构的放大示意图；

图8为实施例提供的一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站的工作电路图；

以上各图中：

1、射频远端模块；2、射频隔离器件；3、天线；4、AC/DC充放电电源适配器；5、12VAC/DC电源模块；6、锂电池组；7、显示模块；71、显示屏；

8、隔爆盒；81、连接槽；82、连接凸环；83、连接孔；84、环形槽；85、C型卡接器；86、工装楔入口；

9、缓冲张力件；91、格状网；92、弹力口；

10、密封隔爆盖；101、第一柱形部；102、第二柱形部；103、球面凸起部；104、连接柱；105、内六角孔；

11、密封隔爆座；111、连接盒；112、连接座；113、安装座；113a、座体；113b、法兰板；

12、密封件；121、管状部；122、平板部；123、连接框；124、长条孔；

13、电性连接器；131、绝缘基套；132、导电柱；132a、导电部；132b、径向连接口；132c、轴向压紧螺栓；

14、电性密封开关；

15、耐压密封垫。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例，如图1—8所示，本发明提供的一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站，包括射频远端模块1，所述射频远端模块1上设置有射频隔离器件2，射频隔离器件2的信号端设置有天线3，射频远端模块1的电源端设置有AC/DC充放电电源适配器4和12VAC/DC电源模块5，AC/DC充放电电源适配器4的电源端设置有锂电池组6，12VAC/DC电源模块5的电源输出端设置有显示模块7。如图8所示，射频远端模块1、射频隔离器件2、天线3、AC/DC充放电电源适配器4、12VAC/DC电源模块5、锂电池组6和显示模块7为现有技术，本实施例在此不再赘述。本发明的重点是对上述模块部件的隔爆结构提出的改进，以提高本装置的工作安全性以及使用寿命。

具体地，本发明提供的射频远端模块1、AC/DC充放电电源适配器4、12VAC/DC电源模块5、锂电池组6和显示模块7分别设置在依次连接的五个隔爆盒8中，其中用来安装设备远端模块的隔爆盒8的侧面设置有多个用来连接天线3的射频隔离器件2，隔爆盒8的内部设置有缓冲张力件9，缓冲张力件9包括格状网91，格状网91的网高为2～6cm，格状网91上开设有弹力口92，弹力口92用来安装模块部件，五个隔爆盒8的头端和尾端分别设置有密封隔爆盖10和密封隔爆座11，隔爆盒8的两端分别设置有连接槽81和连接凸环82，连接槽81的中心设置有连接孔83，连接凸环82的外侧设置有环形槽84，环形槽84中设置有C型卡接器85，C型卡接器85与设置在连接槽81内壁上的卡槽(图中未画出)连接，连接凸环82的内部螺纹连接有密封件12，密封件12包括管状部121，管状部121的内部设置有与其径向垂直的平板部122，平板部122的中心设置有电性连接器13，电性连接器13包括绝缘基套131，绝缘基套131上设置有至少四个均匀分布且上下贯穿绝缘基套131的导电柱132，导电柱132包括导电部132a，导电部132a上靠近其两端的侧面设置有径向连接口132b，导电部132a的两端设置有轴向压紧螺栓132c，轴向压紧螺栓132c用来压紧径向连接口132b中的电性连接线。其中，密封隔爆盖10用来对隔爆盒8的顶部的连接槽81进行密封，而密封隔爆座11则对隔爆盒8的底部的连接凸环82进行密封，从而起到隔绝外部环境的作用，而密封隔爆座11还能够令本装置与矿井和矿道的相应基础或结构进行安装。

本发明通过采用不同的隔爆盒8来分别安装本装置不同的模块部件，对每个模块部件进行高效保护，提供了相对独立的电气工作环境，从而提高本装置的整体隔爆能力，而且隔爆盒8、密封隔爆座11、密封隔爆盖10以及模块部件本身也具有较长的实际使用寿命。进一步地，隔爆盒8之间采用连接槽81与连接凸环82的形式进行插接或对接，密封接触面积较大，再加上连接槽81的槽底的阻挡作用，令相邻隔爆盒8具有较高的密封性，而C型卡接器85能够在相邻隔爆盒8对接时自动卡入卡槽，快速连接能力较强，有利于保证五个隔爆盒8的连接稳定性。同时，连接凸环82采用敞口的形式，作为相应模块部件的装入口，便于装配不同模块，而密封件12与电性连接器13能够同时作为密封结构将相邻隔爆盒8之间的连通部分进行密封隔爆，特别是密封件12的管状部121能够保证密封件12与连接凸环82之间具有足够的密封面积，以获得较高的隔爆性能。对于隔爆盒8内部的缓冲张力件9，其弹力口92作为模块部件的最大外围，其格状网91部分的横纵拉力能够对模块部件进行夹持，从而提高隔爆盒8内部模块部件的稳定性。

再进一步地，本发明中导电柱132作为相邻模块部件以及间接模块部件的过渡结构，不仅能够满足不同隔爆盒8中模块部件串联以及并联的电性连接要求，还能起到密封隔断的作用，令不同模块合理电性组合，从而保证本装置基站功能的正常进行。本装置设计合理、结构简单、隔爆能力较强、安全性较高且使用寿命较长，利用率较高。需要说明的是，隔爆盒8的厚度可以根据相应模块部件的常用厚度进行适当设计，以获得较高的空间利用率。

如图2和图3所示，为了提高密封隔爆盒8的利用率，本发明中密封隔爆盖10包括与连接槽81螺纹密封配合的第一柱形部101，第一柱形部101朝向隔爆盒8的一端设置有与连接孔83配合的第二柱形部102，第一柱形部101背向第二柱形部102的一端设置有球面凸起部103，球面凸起部103的边缘设置有多个均匀分布的连接柱104，连接柱104的端部设置有内六角孔105。其中，第一柱形部101和第二柱形部102能够隔爆盒8的连接槽81以及连接孔83适应性配合，再加上采用螺纹连接的形式，可获得较高的密封性以及连接可靠性。球面凸起部103能够提高本密封隔爆盖10的耐压性，而连接柱104和内六角槽的设计则便于工作人员采用六角扳手对其进行旋转装配。

如图1、图2和图3所示，为了提高密封隔爆座11的利用率，本发明中的密封隔爆座11包括与隔爆盒8对接的连接盒111，连接盒111远离隔爆盒8的一端设置有连接座112，连接座112远离连接盒111的一端设置有安装座113，连接座112与安装座113通过螺栓连接，安装座113包括一体连接的座体113a和法兰板113b。其中，连接盒111采用与隔爆盒8相似的结构设计，起到中间过渡的作用，如为凸出于连接凸环82的电性连接器13提供合理的保护空间；连接座112的两端均为封闭端，并作为隔爆盒8底部主要的密封结构，其与安装座113采用法兰连接的形式进行装配连接。安装座113可以采用法兰连接的方式与矿井或矿道中的基础进行连接，也可以采用吊装的方式呆在相应的矿道环境中。

如图2所示，为了便于对密封件12进行装配，本发明提供的平板部122的一侧设置有回字形的连接框123，连接框123的每个侧面均设置有长条孔124，长条孔124的长度大于电性连接器13的最大直径，长条孔124用来与拆装工具配合。其中，拆装工具可以是单杆结构、也可以是偏心十字结构，而其插入到长条孔124中即可对整个密封件12进行旋转装配，而且长条孔124与工具的配合余量能够令工具在装配过程中进行双向拨动。需要说明的是，使用工具进行装配的过程不会干涉到电性连接器13。

进一步地，本发明提供的五个隔爆盒8中用来安装锂电池组6以及用来安装AC/DC充放电电源适配器4的隔爆盒8上设置有电性密封开关14，电性密封开关14为现有技术，其在本装置中起到控制AC/DC充放电电源适配器4以及锂电池组6电路的作用，而且隔爆效果较好，安全系数较高。

如图2所示，为了提高本装置的密封隔爆性，本发明在相邻所述隔爆盒8的对接面上设置有耐压密封垫15。

为了便于对相邻隔爆盒8进行拆装，本发明在隔爆盒8的顶面侧边和底面侧边上均设置有用来拆装的工装楔入口，这样可以提供合理的拆装支点，以对卡接的隔爆盒8进行快速拆分，从而进行定期维护与检修。

如图1所示，为了方便观察显示模块7，本发明提供的显示模块7包括显示屏71，显示屏71倾斜设置在隔爆盒8上，便于与工人视线相对应，降低观察难度，实用性较强。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站，包括射频远端模块，所述射频远端模块上设置有射频隔离器件，所述射频隔离器件的信号端设置有天线，所述射频远端模块的电源端设置有AC/DC充放电电源适配器和12VAC/DC电源模块，所述AC/DC充放电电源适配器的电源端设置有锂电池组，所述12VAC/DC电源模块的电源输出端设置有显示模块，其特征在于，所述射频远端模块、AC/DC充放电电源适配器、12VAC/DC电源模块、锂电池组和显示模块分别设置在依次连接的五个隔爆盒中，其中用来安装设备远端模块的隔爆盒的侧面设置有多个射频隔离器件，所述隔爆盒的内部设置有缓冲张力件，所述缓冲张力件包括格状网，所述格状网的网高为2～6cm，所述格状网上开设有弹力口，所述弹力口用来安装模块部件，所述五个隔爆盒的头端和尾端分别设置有密封隔爆盖和密封隔爆座，所述隔爆盒的两端分别设置有连接槽和连接凸环，所述连接槽的中心设置有连接孔，所述连接凸环的外侧设置有环形槽，所述环形槽中设置有C型卡接器，所述C型卡接器与设置在连接槽内壁上的卡槽连接，所述连接凸环的内部螺纹连接有密封件，所述密封件包括管状部，所述管状部的内部设置有与其径向垂直的平板部，所述平板部的中心设置有电性连接器，所述电性连接器包括绝缘基套，所述绝缘基套上设置有至少四个均匀分布且上下贯穿绝缘基套的导电柱，所述导电柱包括导电部，所述导电部上靠近其两端的侧面设置有径向连接口，所述导电部的两端设置有轴向压紧螺栓，所述轴向压紧螺栓用来压紧径向连接口中的电性连接线。

2.根据权利要求1所述的一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站，其特征在于，所述密封隔爆盖包括与连接槽螺纹密封配合的第一柱形部，所述第一柱形部朝向隔爆盒的一端设置有与连接孔配合的第二柱形部，所述第一柱形部背向第二柱形部的一端设置有球面凸起部，所述球面凸起部的边缘设置有多个均匀分布的连接柱，所述连接柱的端部设置有内六角槽。

3.根据权利要求1所述的一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站，其特征在于，所述密封隔爆座包括与隔爆盒对接的连接盒，所述连接盒远离隔爆盒的一端设置有连接座，所述连接座远离连接盒的一端设置有安装座，所述连接座与安装座通过螺栓连接，所述安装座包括一体连接的座体和法兰板。

4.根据权利要求1～3任一所述的一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站，其特征在于，所述平板部的一侧设置有回字形的连接框，所述连接框的每个侧面均设置有长条孔，所述长条孔的长度大于电性连接器的最大直径，所述长条孔用来与拆装工具配合。

5.根据权利要求4所述的一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站，其特征在于，所述五个隔爆盒中用来安装锂电池组以及用来安装AC/DC充放电电源适配器的隔爆盒上设置有电性密封开关。

6.根据权利要求5所述的一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站，其特征在于，相邻所述隔爆盒的对接面上设置有耐压密封垫。

7.根据权利要求6所述的一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站，其特征在于，所述隔爆盒的顶面侧边和底面侧边上均设置有用来拆装的工装楔入口。

8.根据权利要求6所述的一种矿用隔爆兼本安型5g无线基站，其特征在于，所述显示模块包括显示屏，所述显示屏倾斜设置在隔爆盒上。