CN201294547Y - 用于煤矿井下数据网络本安隔离的安全栅 - Google Patents

用于煤矿井下数据网络本安隔离的安全栅 Download PDF

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Abstract

本实用新型的用于煤矿井下数据网络本安隔离的安全栅，包括非本安电路485接口，非本安电路485接口通过信号线与光耦隔离模块连接，光耦隔离模块通过信号线与本安电路485接口连接，非本安电路485接口还与电源模块连接，电源模块与隔离电源模块连接，隔离电源模块分别与逻辑控制器件及本安电路485接口相连接，逻辑控制器件与本安电路485接口连接。本实用新型的安全栅通过本安电路及非本安电路将设置于井下的本安设备及设置于地面的非本安设备连接起来并能实现电压信号及数据信号的安全隔离，从而保证了井下的本安设备的安全。

Description

用于煤矿井下数据网络本安隔离的安全栅
技术领域
本实用新型涉及一种安全栅，尤其是涉及一种用于煤矿的本安设备与一般设备之间信号传输的安全栅，属于煤矿安全生产管理技术领域。
背景技术
煤矿的安全是煤矿生产及管理工作中的重要环节，为了确保煤矿安全生产，各级管理部门想方设法加大对煤矿井下人员的监督管理，如考勤、位置监测、下井人数统计等。近年来煤矿事故频繁，多数事故煤矿在实施救援时首先遇到了统计井下被困人数及被困人员所处井下的位置区域这两大难题。现有技术中，通常采用一种井下人员监测管理系统，这个监测管理系统分为井上部分和井下部分，井下部分为本安设备，井上部分为非本安设备，本安设备与非本安设备之间必须通过一种安全栅的隔离，以防止非本安设备电压波动对本安设备的影响。现有技术应用较为广泛的一种安全栅是通过隔离电源的方式将非本安设备与本安设备之间进行隔离，也有仅仅采用类似于保险丝的器材进行保护和隔离，而这些隔离方式的目的只是解决了非本安设备的电压波动给本安设备所带来的影响，这种隔离的缺点是隔离效果不佳，当非本安设备的其它因素发生变化时对本设备的影响就无法实现隔离，很大程度上也会对本安设备的正常工作带来影响。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术中存在的缺点，而提供的一种将本安设备与非本安设备进行隔离的一种安全栅，该安全栅通过其中的光耦隔离模块及隔离电源模块安全地将非本安设备与本安设备隔离并能确保非本安电路与本安电路之间的数据传输。
本实用新型的用于煤矿井下数据网络本安隔离的安全栅的技术方案是这样实现的：
本实用新型的用于煤矿井下数据网络本安隔离的安全栅，包括非本安电路485接口，所述非本安电路485接口通过信号线与光耦隔离模块连接，光耦隔离模块具有对一定波动范围的光电信号(传输的数据)进行隔离的作用，所述光耦隔离模块通过信号线与本安电路485接口连接，所述非本安电路485接口还与电源模块连接，电源模块为DC6V，DC6V直流的电源模块为安全栅中的各模块进行供电，所述电源模块与隔离电源模块连接，隔离电源模块具有将波动的非本安设备的电源进行隔离，当非本安电路的输入信号电压在规定的值之间变化时，本安电路输出信号电压保持在该电压的范围之间而保持正常通信，当非本安电路输入信号超出规定值以上时，非本安电路将电压释放到地线，与本安电路断开，使得非本安电路与本电路之间的通信中断，达到安全保护本安设备的目的。所述隔离电源模块分别与逻辑电源模块及本安电路485接口相连接，所述逻辑控制器件与本安电路485接口连接。
安全栅主要用于煤矿安全管理系统的本安设备与非本安设备之间的信号传输。本安设备与非本安设备之间通过RS485数据信号接口传输，以使本安设备(井下设备)与非本安设备(地面设备)能够进行数据交换，安全栅内部的本安电路与非本安电路供电使用隔离电源模块隔离，保护输出端本安电路，安全栅非本安电路输入信号与本安电路输出信号传输使用光电耦合隔离，当非本安电路输入信号电压在DC0V-5V之间变化时，本安电路输出信号与非本安电路输入信号电压保持在DC0V-5V之间，且通信正常，当非本安电路输入信号电压在DC20V以上时，非本安电路电压释放到地线，与本安电路断开，通信中断，达到了安全隔离的目的。
非本安设备为煤矿安全管理系统中设置于地面部分的设备，非本安设备通过设置于地面的非本安电路(包括线缆及安全栅中的非本安电路485接口、DC6V电源模块)，与光耦隔离模块、隔离电源模块相连接，非本安设备的数据信号及电压通过非本安电路传输给光耦隔离模块及隔离电源模块，再传输到井下的本安电路(本安电路包括本安电路485接口、逻辑控制器件及设置于井下的线缆)，再由井下的本安电路输入到井下的本安设备。非本安电路485接口及本安电路485接口为通信协议转换器，属于半双工工作模式，隔离电源模块最高能隔离交流1500V电压，逻辑控制器件完成逻辑判断功能。
本实用新型相对现有技术具有的有益效果：
1、本实用新型的安全栅中设置了光耦隔离模块及隔离电源模块，因此，当非本安电路输入信号电压在DC0V-5V之间变化时，本安电路输出信号与非本安电路输入信号电压保持在DC0V-5V之间，且通信正常，当非本安电路输入信号电压在DC20V以上时，非本安电路电压释放到地线，与本安电路断开，通信中断，达到了安全隔离的目的。
2、本实用新型的安全栅结构简单、隔离效果好、实施方便、成本低廉，为煤矿安全管理系统中切实有效的隔离部件。
附图说明
图1为本实用新型的用于煤矿井下数据网络本安隔离的安全栅各模块连接示意图。
具体实施方式
为了使本领域的一般技术人员能够清楚理解本实用新型的技术方案，现结合附图作进一步详尽地说明：
本实用新型的用于煤矿井下数据网络本安隔离的安全栅，包括非本安电路485接口1，非本安电路485接口1通过信号线与光耦隔离模块2连接，光耦隔离模块2具有对一定波动范围的光电信号(传输的数据)进行隔离作用，光耦隔离模块2通过信号线与本安电路485接口6连接，非本安电路485接口1还与电源模块5连接，电源模块5为DC6V，DC6V直流的电源模块5为安全栅中的各模块进行供电，电源模块5与隔离电源模块3连接，隔离电源模块3具有将波动的非本安设备9的电压信号进行隔离，当非本安电路7的输入信号电压在规定的值之间变化时，本安电路8输出信号电压保持在该电压的范围之间而保持正常通信，当非本安电路7输入信号超出规定值以上时，非本安电路7将电压释放到地线，安全栅与本安电路8断开，使得非本安电路7与本安电路8之间的通信中断，从而本安设备10与非本安设备9之间的通信中断，达到安全保护本安设备10的目的。所述隔离电源模块3分别与逻辑控制器件4及本安电路485接口6相连接，所述逻辑控制器件4与本安电路485接口6连接。
实施例：非本安设备9为煤矿安全管理系统中设置于地面部分的设备，非本安设备9通过设置于地面的非本安电路7(包括线缆及安全栅中的非本安电路485接口1、DC6V电源模块5)，与光耦隔离模块2、隔离电源模块3相连接，非本安设备9的数据信号及电压通过非本安电路7传输给光耦隔离模块2及隔离电源模块3，再传输到井下的本安电路8(本安电路包括本安电路485接口6、逻辑控制器件4及设置于井下的线缆)，再由井下的本安电路8输入到井下的本安设备10。当非本安电路7输入信号电压在DC0V-5V之间变化时，本安电路8输出信号与非本安电路7输入信号电压保持在DC0V-5V之间，此时，设置于地面的非本安设备9与井下的本安设备10通信正常，能够顺利传输数据，煤矿安全管理系统工作正常；当非本安电路7输入信号电压在DC20V以上时，非本安电路7电压释放到地线(图中未示)，与本安电路8断开，此时本安设备与非本安设备之间通信中断，同时，它们之间的数据传输也会中断，从而达到了安全隔离的目的。

Claims (1)

1、用于煤矿井下数据网络本安隔离的安全栅，其特征在于，包括非本安电路485接口(1)，所述非本安电路485接口(1)通过信号线与光耦隔离模块(2)连接，所述光耦隔离模块(2)通过信号线与本安电路485接口(6)连接，所述非本安电路485接口(6)还与电源模块(5)连接，所述电源模块(5)与隔离电源模块(3)连接，所述隔离电源模块(3)分别与逻辑控制器件(4)及本安电路485接口(6)相连接，所述逻辑控制器件(4)与本安电路485接口(6)连接。
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