CN202196353U - 矿用隔爆兼本安型计算机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种矿用隔爆兼本安型计算机，属矿用通信设备。包括壳体以及安装在壳体内的控制电路。控制电路包括电源模块(U1)、电压转换模块(U2)、隔离模块(U3)、信号转换模块(U4)、计算机(U5)、信号隔离模块(U6)、显示屏(U7)和本安键盘(U8)；电源模块(U1)分别与电压转换模块(U2)、隔离模块(U3)、信号转换模块(U4)连接；隔离模块(U3)、信号转换模块(U4)分别与计算机(U5)连接，计算机(U5)通过信号隔离模块U6与本安键盘(U8)连接；电压转换模块(U2)与信号隔离模块(U6)连接；隔离模块(U3)还与电压转换模块(U2)的输出端连接由两路电源供电。优点是：性能稳定，功能强大，便于维护和软件升级。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种矿用隔爆兼本安型计算机，属矿用通信设备。尤其适合在煤矿井下含瓦斯及煤尘较多的易燃易爆的环境中使用。能够在井下进行一些运用软件的配置及使用，非常直观、高效。
背景技术
目前，计算机在人们的日常生活中是一种很常见的设备，主要由主机、键盘、鼠标等设备组成，但是井下环境的苛刻性及危险性，导致一般的计算机是不能够在井下使用的。由于井下有很多的电气设备，通信网络及各种设备与井上形成一个错综复杂的系统，特别需要在井下有一种新型的计算机，使软件及系统能够在井下直观的进行控制及观察，势必对整个煤矿的系统提供很大的便利。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种矿用隔爆兼本安型计算机，使软件及系统能够在井下直观的进行控制及观察。
本实用新型主要是以如下方案实现的：一种矿用隔爆兼本安型计算机，包括壳体和安装在壳体内的控制电路，所述的控制电路包括电源模块U1、电压转换模块U2、隔离模块U3、信号转换模块U4、计算机U5、信号隔离模块U6、显示屏U7和本安键盘U8；所述的电源模块U1与电压转换模块U2、隔离模块U3、信号转换模块U4分别连接将井下交流电源通过电源模块U1输出DC12V向电压转换模块U2、隔离模块U3、信号转换模块U4供电；隔离模块U3、信号转换模块U4分别与计算机U5连接，计算机U5通过信号隔离模块U6与本安键盘U8连接；电压转换模块U2和隔离模块U3均与信号隔离模块U6连接；隔离模块U3还与电压转换模块U2连接实现由两路电源供电。
井下交流电源AC127V通过电源模块U1，输出DC12V为模块U2、U3、U4供电，其中模块U2主要功能用于电压转换并且进行本安处理，输出为本安DC5V电源；模块U3由两路电源供电，分别为DC12V及本安DC5V；U3的功能在于进行RS485信号的隔离，使此隔爆兼本安型计算机输出的RS485信号为本安，可与别的本安设备进行485通信；U4为信号转换器，用于将计算机的网络信号转换为光信号，实现远距离、高效的传输；U5为工业级的平板电脑；为实现井下安全需要，键盘与计算机之间需要进行信号隔离，通过模块U6进行信号隔离；U7为平板显示屏；U8为本安键盘，所有的控制电路放在密封的隔爆壳体中。
本实用新型的有益效果是：采用本实用新型在井下可以实时、直观的对现场进行操控，解决了井上对井下的抽象操作，并且能够在第一时间对井下现场软件进行操作，提高了安全性及实时性。在工作面，采用本实用新型来直接操作各种运用软件，大大提高了软件的可靠性，对煤矿安全生产具有深远的意义。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型原理框图；
图2是5V本安电源板原理图；
图3是485信号隔离板原理图；
图4是光耦隔离板原理图；
图5、图6、图7是光纤发器原理图；
图8是矿用隔爆兼本安型计算机的隔爆外壳图。
图中：U1、电源模块，U2、电压转换模块，U3、隔离模块，U4、信号转换模块，U5、计算机，U6、信号隔离模块，U7、显示屏，U8、本安键盘。
具体实施方式
参照图1，本实用新型采用AC127V供电。电源接入以后其中一路接到计算机U7上，另外一路接到电源模块U1上，输出为DC12V电源。所使用的电压转换模块U2、隔离模块U3、信号转换模块U4皆为DC12V供电，经过本安处理以后，电压转换模块U2分别给信号隔离模块U6及隔离模块U3的本安部分供电，计算机U5为工业级计算机，输出的485信号经过隔离模块U3隔离以后输出到外界的为本安的485信号，同时，工业级计算机的网络信号通过信号转换模块U4以后转换为光输出，从而实现了井下计算机信号的高效、可靠及远距离的传输。本安键盘U8为计算机的关联设备，置于隔爆兼本安型计算机的外部，为了安全，加入光耦隔离板对信号进行隔离处理。计算机为工业级平板电脑，具有性能稳定、运行高速等特点。计算机主要配置为：支持Windows XP操作系统；CPU主频：1.6GHz；内存：1GB；分辨率：1024*768；显示器：19英寸。本计算机系统运行稳定，便于维护和软件升级，在井下操作简单、直观，是井下构建煤矿井下多媒体综合业务数字网的关键设备之一。
为使产品在井下的灵活通信，采用RS485作为本安的数据传输，采用的电源组件U2即使在正负短路的情况下，产生的火花在含有一定比例的爆炸性气体的环境也不会引爆可燃气体，U2与U3共同组成了井下本安RS485信号的隔离与传输。并且还能够使用光纤传输方式，通过模块U4，使计算机的网络信号能过转换为千兆光信号传输。应煤矿的安全要求，键盘的信号与计算机的信号需进行隔离，在本实用新型中，通过模块U6进行隔离。该计算机不仅性能稳定，功能强大，并且便于维护和软件升级。
图2所示，该电路为5V本安电源板，输入为DC12V，输出为本安的DC5V。电路中Q1、Q2实现两级过流保护，电阻R1～R6为限流电阻，参数为1Ω/2W，通过两级限流，并且经过U2进行降压处理，最终将电路的输出的电压为DC5V，电流限制在950mA左右；过压保护由U1及Q5共同完成。该电路为截流限压型电路，当电路发生故障短路的时候，电路的输出电流变为0，当故障恢复，电路输出电流恢复正常；当电路的输出电压高于5.5V时，将输出电压限制在5.5V，从而达到本安的要求，为电路配接设备的安全提供保障。
图3所示，该电路为485隔离板电路，该供电由两部分组成：本安的DC5V与非安的DC12V，虚线框内为本安电路。通过光耦隔离芯片6N137对485信号进行隔离，计算机输出的485信号接到隔离板的J4端，然后U1与U2实现对485信号的收发，J3为本安的485输出，可以与别的计算机之间及本安设备间进行485信号通信。
图4所示，该电路为光耦隔离电路，电路的核心芯片为6N137，该芯片具有传输高速，使用简单等特点。信号通过J2端的2、3脚输入，分别为DATA及CLK信号，每一路信号通过一个光耦进行隔离。通过光耦隔离电路，从而能够实现本安键盘在井下的使用。
如图5、图6、图7所示，该电路为光纤收发器电路。图5中共采用了三个MC34063A芯片进行电压的转换，其中电源模块U1用于将DC12V转换为DC1.8V及DC1.8A，用于给图6的信号转换模块U4芯片内部供电；U1用于将DC12V转换为DC2.5V，用于给图6中的信号转换模块U4外部供电及网络变压器供电；U2用于将DC12V转换为DC3.3V，用于给图7中的光模块供电。将图7中RJ1、RJ2分别为两个以太网接口，通过网络变压器H1164以后输出两组网络数据，分别为TX1+、TX1-、RX1+、RX1-；TX2+、TX2-、RX2+、RX2-，分别代表了两个网口的数据，该数据接入到图六所示的U4中，其中的RX1+接4脚、RX1-5接脚、TX1-7接脚、TX1+接8脚、RX2+接10脚、RX2-接11脚、TX2-接13脚、TX2+接14脚，经过U4处理以后，39脚FXSD4接到图七的光模块上，光模块的FXT+接到U4的29脚，FXT-接到28脚，FXR+接到25脚，FXR-接到26脚。计算机与光纤收发器通过标准的网线连接，计算机输出的网络信号经过光纤收发器的处理以后，转换为光信号，便于远距离、高效的传输。该光模块千兆光口，封装形式为GBIC。
图8所示为隔爆兼本安型计算机的隔爆外壳，密闭壳体为金属或非金属制成，具有隔爆性质并符合煤矿井下安全规范。共有6个喇叭口。其中一个喇叭口用于接入AC127V电源，一个喇叭口用于接入本安型键盘，其他几个喇叭口分别可用接出RS485、光缆等。计算机显示器为19寸液晶屏，具有体积小、色彩好、分辨率高等优点。
Claims (4)
1.一种矿用隔爆兼本安型计算机，包括密闭壳体和安装在壳体内的控制电路，其特征是：所述的控制电路包括电源模块(U1)、电压转换模块(U2)、隔离模块(U3)、信号转换模块(U4)、计算机(U5)、信号隔离模块(U6)、显示屏(U7)和本安键盘(U8)；所述的电源模块(U1)分别与电压转换模块(U2)、隔离模块(U3)、信号转换模块(U4)连接将井下交流电源通过电源模块(U1)输出DC12V向电压转换模块(U2)、隔离模块(U3)、信号转换模块(U4)供电；隔离模块(U3)、信号转换模块(U4)分别与计算机(U5)连接，计算机(U5)通过信号隔离模块U6与本安键盘(U8)连接；电压转换模块(U2)与信号隔离模块(U6)连接；隔离模块(U3)还与电压转换模块(U2)的输出端连接实现由两路电源供电。
2.根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型计算机，其特征是：所述的计算机(U5)为工业级计算机。
3.根据权利要求1所述的矿用隔爆兼本安型计算机，其特征是：所述的密闭壳体为金属或非金属制成，具有隔爆性质并符合煤矿井下安全规范。
4.根据权利要求1或5所述的矿用隔爆兼本安型计算机，其特征是：所述的密闭壳体共有6个喇叭口；其中一个喇叭口用于接入AC127V电源，一个喇叭口用于接入本安型键盘，其他几个喇叭口分别用于接出RS485、光缆。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN2011203074244U CN202196353U (zh) | 2011-08-16 | 2011-08-16 | 矿用隔爆兼本安型计算机 |
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| CN2011203074244U CN202196353U (zh) | 2011-08-16 | 2011-08-16 | 矿用隔爆兼本安型计算机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202196353U true CN202196353U (zh) | 2012-04-18 |
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ID=45951250
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| CN2011203074244U Expired - Lifetime CN202196353U (zh) | 2011-08-16 | 2011-08-16 | 矿用隔爆兼本安型计算机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202196353U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102968088A (zh) * | 2012-04-28 | 2013-03-13 | 南京北路自动化系统有限责任公司 | 一种具有控制功能的矿用隔爆兼本安型计算机 |
| CN104750191A (zh) * | 2015-04-15 | 2015-07-01 | 安徽凡尔电液技术有限公司 | 一种本安型防爆计算机 |
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2011
- 2011-08-16 CN CN2011203074244U patent/CN202196353U/zh not_active Expired - Lifetime
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