CN201796325U - 矿用隔爆兼本安型计算机 - Google Patents

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付国军
张志峰
张晋民
高波
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Shanxi Keda Automation Control Co., Ltd.
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Abstract

本实用新型矿用隔爆兼本安型计算机，属于矿用计算机技术领域；所要解决的问题是提供一种功能完善且安全性高的矿用隔爆兼本安型计算机；采用的技术方案为：包括主机、本安显示屏、矿用本安键盘，所述的主机包括交流输入端、隔离变压器、开关电源、CPU、主板、I/O接口和本安电源，交流输入端依次与隔离变压器和开关电源串联，CPU安装在主板上，开关电源与主板上的电源接口连接，I/O接口与主板上的对应插口连接并通过主板上的总线与CPU连接，本安电源的输入端与隔离变压器连接，本安电源的输出端与本安显示屏连接；本矿用隔爆兼本安型计算机方便井下应用，具有多种外部隔离接口，使用方便，安全性高。

Description

矿用隔爆兼本安型计算机
技术领域
本实用新型矿用隔爆兼本安型计算机，属于矿用计算机技术领域。
背景技术
目前，应用于煤矿井下的计算机受到了越来越多的关注，矿用计算机以其独特性，能够适应井下恶劣环境，同时又具有阻燃性、防爆性以及安全性，现在的矿用计算机功能单一，不设置USB接口，无法完成计算机常用的一些功能，为人们使用带来了不便。
实用新型内容
本实用新型克服现有技术的不足，所要解决的问题是提供一种功能完善且安全性高的矿用隔爆兼本安型计算机。
为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：
矿用隔爆兼本安型计算机，包括主机、本安显示屏、矿用本安键盘，所述的主机包括交流输入端、隔离变压器、开关电源、CPU、主板、I/O接口和本安电源，交流输入端依次与隔离变压器和开关电源串联，CPU安装在主板上，开关电源与主板上的电源接口连接，I/O接口与主板上的对应插口连接并通过主板上的总线与CPU连接，本安电源的输入端与隔离变压器连接，本安电源的输出端与本安显示屏连接，所述的I/O接口的结构为：VGA隔离接口与主板上的A插口连接，USB隔离接口与主板上的B插口连接，RS232-485隔离接口与主板上的C插口连接，以太网隔离接口与主板上的D插口连接；
所述USB隔离接口和RS232-485隔离接口均与直流输入端连接；
所述VGA隔离接口的结构为：VGA隔离变压器的一端与主板上的A插口连接，VGA隔离变压器的另一端为VGA信号输出端；
所述以太网隔离接口的结构为：以太网隔离变压器的一端与主板上的D插口连接，以太网隔离变压器的另一端为以太网信号输出端；
所述USB隔离接口的结构为：第一隔离器的一端与主板上的B插口连接，第一隔离器的另一端为USB信号输出端，第一隔离型DC/DC变换器并联在第一隔离器的两端，电压调整器的输入端与直流输入端连接，电压调整器的输出端与第一隔离型DC/DC变换器连接；
所述RS232-485隔离接口的结构为：RS232-TTL/CMOS转换适配器的信号输入端与第二隔离器的一端连接，RS232-TTL/CMOS转换适配器的信号输出端与主板上的C插口连接，RS232-TTL/CMOS转换适配器的外部电源输入端与直流输入端连接，第二隔离器的另一端与RS485收发器连接，第二隔离器的两端并联有第二隔离型DC/DC变换器，第二隔离型DC/DC变换器的输入端与直流输入端连接，第二隔离型DC/DC变换器的输出端与RS485收发器连接；
本安显示屏的电源输入端与主机中本安电源的输出端连接，本安显示屏的信号输入端与主机上的VGA隔离接口连接；矿用本安键盘与主机上的USB隔离接口连接，主机上的RS232-485隔离接口外接具有485接口的配接设备，主机上的以太网隔离接口外接具有以太网接口的配接设备。
所述的第一隔离器和第二隔离器均为iCoupler数字隔离器。
所述的主板为工控主板。
所述的USB隔离接口可设置两个或两个以上。
所述的本安显示屏内设置有无线接收器，无线接收器通过主机上的USB隔离接口与CPU连接。
本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：
本矿用隔爆兼本安型计算机方便井下应用，具有多种外部隔离接口，包括USB隔离接口、RS232-485隔离接口、VGA隔离接口和以太网隔离接口，可以根据需要连接不同的外部设施，也可根据应用的不同配置相应的程序及软件，使用方便，安全性高。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为VGA隔离接口的结构示意图；
图3为以太网隔离接口的结构示意图；
图4为USB隔离接口的结构示意图；
图5为RS232-485隔离接口的结构示意图。
图中：1为主机、2为本安显示屏、3为矿用本安键盘、4为交流输入端、5为隔离变压器、6为开关电源、7为CPU、8为主板、9为I/O接口、10为本安电源、11为VGA隔离接口、12为USB隔离接口、13为RS232-485隔离接口、14为以太网隔离接口、15为直流输入端、16为无线接收器、17为矿用无线键盘、18为矿用无线鼠标、19为VGA隔离变压器、20为VGA信号输出端、21为以太网隔离变压器、22为以太网信号输出端、23为第一隔离器、24为USB信号输出端、25为第一隔离型DC/DC变换器、26为电压调整器、27为第二隔离器、28为第二隔离型DC/DC变换器、29为RS232-TTL/CMOS转换适配器、30为RS485收发器。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型矿用隔爆兼本安型计算机，包括主机1、本安显示屏2、矿用本安键盘3，所述的主机1包括交流输入端4、隔离变压器5、开关电源6、CPU7、主板8、I/O接口9和本安电源10，交流输入端4依次与隔离变压器5和开关电源6串联，CPU7安装在主板8上，开关电源6与主板8上的电源接口连接，I/O接口9与主板8上的对应插口连接并通过主板8上的总线与CPU7连接，本安电源10的输入端与隔离变压器5连接，本安电源10的输出端与本安显示屏2连接，所述的I/O接口9的结构为：VGA隔离接口11与主板8上的A插口连接，USB隔离接口12与主板8上的B插口连接，RS232-485隔离接口13与主板8上的C插口连接，以太网隔离接口14与主板8上的D插口连接；
所述USB隔离接口12和RS232-485隔离接口13均与直流输入端15连接；
所述VGA隔离接口11的结构为：VGA隔离变压器19的一端与主板8上的A插口连接，VGA隔离变压器19的另一端为VGA信号输出端20；
所述以太网隔离接口14的结构为：以太网隔离变压器21的一端与主板8上的D插口连接，以太网隔离变压器21的另一端为以太网信号输出端22；
所述USB隔离接口12的结构为：第一隔离器23的一端与主板8上的B插口连接，第一隔离器23的另一端为USB信号输出端24，第一隔离型DC/DC变换器25并联在第一隔离器23的两端，电压调整器26的输入端与直流输入端15连接，电压调整器26的输出端与第一隔离型DC/DC变换器25连接；
所述RS232-485隔离接口13的结构为：RS232-TTL/CMOS转换适配器29的信号输入端与第二隔离器27的一端连接，RS232-TTL/CMOS转换适配器29的信号输出端与主板8上的C插口连接，RS232-TTL/CMOS转换适配器29的外部电源输入端与直流输入端15连接，第二隔离器27的另一端与RS485收发器30连接，第二隔离器27的两端并联有第二隔离型DC/DC变换器28，第二隔离型DC/DC变换器28的输入端与直流输入端15连接，第二隔离型DC/DC变换器28的输出端与RS485收发器30连接；
本安显示屏2的电源输入端与主机1中本安电源10的输出端连接，本安显示屏2的信号输入端与主机1上的VGA隔离接口11连接；矿用本安键盘3与主机1上的USB隔离接口12连接，主机1上的RS232-485隔离接口13外接具有485接口的配接设备，主机1上的以太网隔离接口14外接具有以太网接口的配接设备。
所述的第一隔离器23和第二隔离器27均为iCoupler数字隔离器。
所述的主板8为工控主板。
所述的USB隔离接口12可设置两个或两个以上。
所述的本安显示屏2内设置有无线接收器16，无线接收器16通过主机1上的USB隔离接口12与CPU7连接。
所述主机1上RS232-485隔离接口13外接的具有485接口的配接设备可以为KJ350-Z型信号转换器，KJ350-Z型信号转换器将外界信号转换为RS485信号，经RS232-485隔离接口11后传给CPU4处理，主机1上以太网隔离接口14外接的具有以太网接口的配接设备可以为KJJ132型矿用隔爆型交换机。
所述的CPU7为ARK3389型，本安电源10为CSTI型，隔离变压器5为1:1隔离变压器，本安显示屏2为PH12型，矿用本安型键盘3为FHJ5型。
本实用新型矿用隔爆兼本安型计算机还可以配备矿用无线键盘17和矿用无线鼠标18。
使用时，将220V的交流电接入主机1的交流输入端4，经过1:1隔离变压器5后，再经过开关电源6转为直流电为主机1供电，同时经过本安电源10转为直流电为本安显示屏2供电。
VGA隔离接口11和以太网隔离接口14均通过变压器隔离耦合技术实现隔离。
USB隔离接口12和RS232-485隔离接口13均通过基于芯片尺寸变压器的iCoupler集成磁耦合技术实现隔离，采用iCoupler数字隔离器和隔离型DC/DC变换器给该隔离器、RS485收发器30供电的组合用法，有效的解决了隔离和安全问题，保护系统免遭瞬态高压损坏，降低了信号失真，也保护了人身安全，由于采用iCoupler磁隔离技术的磁耦数字隔离器和隔离型DC/DC变换器需要DC电源供电，所以USB隔离接口12和RS232-485隔离接口13均与直流输入端15连接。

Claims (5)

1.矿用隔爆兼本安型计算机，包括主机(1)、本安显示屏(2)、矿用本安键盘(3)，所述的主机(1)包括交流输入端(4)、隔离变压器(5)、开关电源(6)、CPU(7)、主板(8)、I/O接口(9)和本安电源(10)，交流输入端(4)依次与隔离变压器(5)和开关电源(6)串联，CPU(7)安装在主板(8)上，开关电源(6)与主板(8)上的电源接口连接，I/O接口(9)与主板(8)上的对应插口连接并通过主板(8)上的总线与CPU(7)连接，本安电源(10)的输入端与隔离变压器(5)连接，本安电源(10)的输出端与本安显示屏(2)连接，其特征在于：所述的I/O接口(9)的结构为：VGA隔离接口(11)与主板(8)上的A插口连接，USB隔离接口(12)与主板(8)上的B插口连接，RS232-485隔离接口(13)与主板(8)上的C插口连接，以太网隔离接口(14)与主板(8)上的D插口连接；
所述USB隔离接口(12)和RS232-485隔离接口(13)均与直流输入端(15)连接；
所述VGA隔离接口(11)的结构为：VGA隔离变压器(19)的一端与主板(8)上的A插口连接，VGA隔离变压器(19)的另一端为VGA信号输出端(20)；
所述以太网隔离接口(14)的结构为：以太网隔离变压器(21)的一端与主板(8)上的D插口连接，以太网隔离变压器(21)的另一端为以太网信号输出端(22)；
所述USB隔离接口(12)的结构为：第一隔离器(23)的一端与主板(8)上的B插口连接，第一隔离器(23)的另一端为USB信号输出端(24)，第一隔离型DC/DC变换器(25)并联在第一隔离器(23)的两端，电压调整器(26)的输入端与直流输入端(15)连接，电压调整器(26)的输出端与第一隔离型DC/DC变换器(25)连接；
所述RS232-485隔离接口(13)的结构为：RS232-TTL/CMOS转换适配器(29)的信号输入端与第二隔离器(27)的一端连接，RS232-TTL/CMOS转换适配器(29)的信号输出端与主板(8)上的C插口连接，RS232-TTL/CMOS转换适配器(29)的外部电源输入端与直流输入端(15)连接，第二隔离器(27)的另一端与RS485收发器(30)连接，第二隔离器(27)的两端并联有第二隔离型DC/DC变换器(28)，第二隔离型DC/DC变换器(28)的输入端与直流输入端(15)连接，第二隔离型DC/DC变换器(28)的输出端与RS485收发器(30)连接；
本安显示屏(2)的电源输入端与主机(1)中本安电源(10)的输出端连接，本安显示屏(2)的信号输入端与主机(1)上的VGA隔离接口(11)连接；矿用本安键盘(3)与主机(1)上的USB隔离接口(12)连接，主机(1)上的RS232-485隔离接口(13)外接具有485接口的配接设备，主机(1)上的以太网隔离接口(14)外接具有以太网接口的配接设备。
2.根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型计算机，其特征在于：所述的第一隔离器(23)和第二隔离器(27)均为iCoupler数字隔离器。
3.根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型计算机，其特征在于：所述的主板(8)为工控主板。
4.根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型计算机，其特征在于：所述的USB隔离接口(12)可设置两个或两个以上。
5.根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型计算机，其特征在于：所述的本安显示屏(2)内设置有无线接收器(16)，无线接收器(16)通过主机(1)上的USB隔离接口(12)与CPU(7)连接。
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