CN205189952U - 矿用本安型输入输出装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿用本安型输入输出装置，包括输入输出板、电池组、LED灯、微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ、微动开关Ⅲ和触发装置，触发装置输出端分别接微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ和微动开关Ⅲ的输入端，微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ、微动开关Ⅲ输出端接输入输出板输入端，所述输入输出板输出端接LED灯输入端，所述输入输出板输入端接电池组输出端。本实用新型实现了自动编址的模式，现场安装时不需要打开设备，直接按照设备的预定地点安放即可，同时设备损坏时，只需要取一台同型号的设备更换即可，不需要进行地址的设定，简化了维护方案，实现快速排障，系统使用后大大缩短维检时间，有利于现场信号额采集，进而间接提高煤矿安全生产水平。

Description

矿用本安型输入输出装置

技术领域

本实用新型具体是一种矿用本安型输入输出装置，属于矿用通信技术领域。

背景技术

目前，综采、综掘工作面；顺槽、固定胶带机等系统已经逐步从人员现场控制向自动化方向转变，加上安全生产的需要，井下无人或少人化是目前矿山发展的趋势。从工作面带顺槽，从单条皮带到整个矿山的所有固定胶带机运输系统，从简单的头尾搭接到“丁”字形，“山”字形搭接；从简单的平巷皮带到上下山皮带；从设备启、停控制到工作电流、电压显示、皮带机速度监测和显示，煤仓煤位检测、显示，高低煤位停机，故障预警，故障停车；油温、油压、轴温等的检测显示及计算机远程通讯，故障自诊断等等，都需要实现采集和管理，但是现有的技术手段都是基于固定地址的实现，无法实现即插即用，因此灵活性较差，需要专业的维护人员。

发明内容

针对上述背景技术存在的问题，本实用新型提供一种矿用本安型输入输出装置，能够实现自动编址，即插即用，可直接将整个设备直接替换，而不影响数据的采集。

为了实现上述目的，本实用新型一种矿用本安型输入输出装置，包括输入输出板、电池组、LED灯、微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ、微动开关Ⅲ和触发装置，所述触发装置输出端分别接微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ和微动开关Ⅲ的输入端，所述微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ、微动开关Ⅲ输出端接输入输出板输入端，所述输入输出板输出端接LED灯输入端，所述输入输出板输入端接电池组输出端。

进一步，所述输入输出板包括微型控制器，以及与微型控制器相连的自动编址高电平接收模块和自动编址反馈模块，所述自动编址高电平接收模块包括电阻R2、R5、R7和R12以及比较器U2A和U2B，所述电阻R2与R7串联在电路中，所述电阻R2接电源，电阻R7接地，所述比较器U2A的2号管脚接于电阻R2与R7之间的电路上，所述比较器U2A的3号管脚通过电阻R5接电压V1，4号管脚电源，11号管脚接地，1号管脚接微型控制器；所述比较器U2B的2号管脚接地，4号管脚接电源，5号管脚通过电阻R12接电压V2，6号管脚接电阻R2，7号管脚接微型控制器；

所述自动编址反馈模块包括继电器U1，三极管Q1、Q2和Q3，二极管D1、D2、D3和D4，电阻R4、R9、R11和R13，所述二极管D1阴极接微型控制器，二极管D1阳极接三极管Q1基极，所述三极管Q1基极接通过电阻R4接电源，发射极接电源，集电极接二极管D2阳极，二极管D2阴极接二极管D4阴极，二极管D3阴极接微型控制器,二极管D3阳极接三极管Q3基极，三极管Q3基极通过R9接电源，发射极接电源，集电极接二极管D4阳极，所述三极管Q2集电极接于二极管D2和D4之间的电路上，所述二极管Q2基极接电阻R11，所述二极管Q2发射极接地，所述电阻R13一端接电阻R11，另一端接三极管Q2发射极；

所述继电器U1的1号管脚接微型控制器，2号和3号管脚相连，4号管脚接地，5号和7号管脚接电压V1，6号和8号管脚接电压V2。

优选地，微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ、微动开关Ⅲ的型号均为V-152-IC25。

优选地，所述微型控制器是型号为80C51的单片机。

进一步，输入输出板、电池组、LED灯、微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ、微动开关Ⅲ和触发装置安装在一个密闭隔爆的金属或非金属容器中。

与现有技术相比，本实用新型实现了自动编址的模式，现场安装时不需要打开设备，直接按照设备的预定地点安放即可，同时设备损坏时，只需要取一台同型号的设备更换即可，不需要进行地址的设定，简化了维护方案，实现快速排障，系统使用后大大缩短维检时间，有利于现场信号额采集，进而间接提高煤矿安全生产水平。

附图说明

图1是本实用新型原理框图；

图2是输入输出板自动编址高电平接收原理图；

图3是输入输出板自动编址反馈原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型一种矿用本安型输入输出装置，包括输入输出板、电池组、LED灯、微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ、微动开关Ⅲ和触发装置，所述触发装置输出端分别接微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ和微动开关Ⅲ的输入端，所述微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ、微动开关Ⅲ输出端接输入输出板输入端，所述输入输出板输出端接LED灯输入端，所述输入输出板输入端接电池组输出端。

如图2所示，所述输入输出板包括微型控制器，以及与微型控制器相连的自动编址高电平接收模块和自动编址反馈模块，所述自动编址高电平接收模块包括电阻R2、R5、R7和R12以及比较器U2A和U2B，所述电阻R2与R7串联在电路中，所述电阻R2接电源，电阻R7接地，所述比较器U2A的2号管脚接于电阻R2与R7之间的电路上，所述比较器U2A的3号管脚通过电阻R5接电压V1，4号管脚电源，11号管脚接地，1号管脚接微型控制器；所述比较器U2B的2号管脚接地，4号管脚接电源，5号管脚通过电阻R12接电压V2，6号管脚接电阻R2，7号管脚接微型控制器；

如图3所示，所述自动编址反馈模块包括继电器U1，三极管Q1、Q2和Q3，二极管D1、D2、D3和D4，电阻R4、R9、R11和R13，所述二极管D1阴极接微型控制器，二极管D1阳极接三极管Q1基极，所述三极管Q1基极接通过电阻R4接电源，发射极接电源，集电极接二极管D2阳极，二极管D2阴极接二极管D4阴极，二极管D3阴极接微型控制器,二极管D3阳极接三极管Q3基极，三极管Q3基极通过R9接电源，发射极接电源，集电极接二极管D4阳极，所述三极管Q2集电极接于二极管D2和D4之间的电路上，所述二极管Q2基极接电阻R11，所述二极管Q2发射极接地，所述电阻R13一端接电阻R11，另一端接三极管Q2发射极；

所述继电器U1的1号管脚接微型控制器，2号和3号管脚相连，4号管脚接地，5号和7号管脚接电压V1，6号和8号管脚接电压V2。

作为本实用新型对上述技术方案的优选方案，所述微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ、微动开关Ⅲ的型号均为V-152-IC25。

作为本实用新型对上述技术方案的优选方案，所述微型控制器是型号为80C51的单片机。

作为本实用新型对上述技术方案的优选方案，所述输入输出板、电池组、LED灯、微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ、微动开关Ⅲ和触发装置安装在一个密闭隔爆的金属或非金属容器中。

本装置外部由本安电源供电，通过充放电电路给电池组进行充电，内部的其它元件利用电池组供电。触发装置触发微动开关动作，LED灯被点亮，同时输入输出板采集到设备动作信号。

如图1所示，本装置设有三组微动开关，其中微动开关Ⅰ和微动开关Ⅱ常闭串联在一起作为一个监测点使用，该监测点主要监测终端发出的脉冲信号，微动开关Ⅲ取常开点作为监测点，负责监测触发装置是否动作，当触发装置被碰到以后，触发装置和微动开关接触，常三组微动开关同时动作，此时闭线路变为常开，常开变为常闭，终端发出的脉冲信号将无法传递，此时输入输出板的微型控制器接收到一个报警信息，微动开关Ⅲ常开变为常闭后，微型控制器接收到一个触发装置被触发的信号，同时使LED灯回路闭合，实现了LED灯的报警显示，从而实现了光源报警，使维护人员很容易地就发现是哪个设备被动作了。如图2和图3所示，当输入输出板中的微型控制器接收到一个高电平脉冲信号时，微型控制器会发送一个应答信号，同时触发一个继电器U1，使继电器U1常开点导通，主机接收到应答信号后，将输入输出板地址记录为1，从而实现了自动编址的功能。

本实用新型也可以设置多个同时使用，当第一块输入输出板中的微型控制器接收到一个高电平脉冲信号时，该板中的微型控制器会发送一个应答信号，同时触发一个继电器U1，使继电器U1常开点导通，主机接收到应答信号后，将第一块输入输出板的地址记录为1，继电器U1动作后高电平脉冲传递到第二块输入输出板，将第二块输入输出板的地址记录为2，此时实现第二块输入输出板的编址，以此类推，自动顺序编址，最终实现了自动编址的功能。

另外，输入输出板提供多组输入输出接口，信号触发后，装置不仅将信息采集，同时点亮与输入输出板相连的LED灯，整个装置在一个密闭隔爆的金属或非金属容器中，保证设备在井下工作的安全性和可靠性。

Claims (5)

1.一种矿用本安型输入输出装置，其特征在于，包括输入输出板、电池组、LED灯、微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ、微动开关Ⅲ和触发装置，所述触发装置输出端分别接微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ和微动开关Ⅲ的输入端，所述微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ、微动开关Ⅲ输出端接输入输出板输入端，所述输入输出板输出端接LED灯输入端，所述输入输出板输入端接电池组输出端。

2.根据权利要求1所述的一种矿用本安型输入输出装置，其特征在于，所述输入输出板包括微型控制器，以及与微型控制器相连的自动编址高电平接收模块和自动编址反馈模块，所述自动编址高电平接收模块包括电阻R2、R5、R7和R12以及比较器U2A和U2B，所述电阻R2与R7串联在电路中，所述电阻R2接电源，电阻R7接地，所述比较器U2A的2号管脚接于电阻R2与R7之间的电路上，所述比较器U2A的3号管脚通过电阻R5接电压V1，4号管脚电源，11号管脚接地，1号管脚接微型控制器；所述比较器U2B的2号管脚接地，4号管脚接电源，5号管脚通过电阻R12接电压V2，6号管脚接电阻R2，7号管脚接微型控制器；

所述自动编址反馈模块包括继电器U1，三极管Q1、Q2和Q3，二极管D1、D2、D3和D4，电阻R4、R9、R11和R13，所述二极管D1阴极接微型控制器，二极管D1阳极接三极管Q1基极，所述三极管Q1基极接通过电阻R4接电源，发射极接电源，集电极接二极管D2阳极，二极管D2阴极接二极管D4阴极，二极管D3阴极接微型控制器,二极管D3阳极接三极管Q3基极，三极管Q3基极通过R9接电源，发射极接电源，集电极接二极管D4阳极，所述三极管Q2集电极接于二极管D2和D4之间的电路上，所述二极管Q2基极接电阻R11，所述二极管Q2发射极接地，所述电阻R13一端接电阻R11，另一端接三极管Q2发射极；

所述继电器U1的1号管脚接微型控制器，2号和3号管脚相连，4号管脚接地，5号和7号管脚接电压V1，6号和8号管脚接电压V2。

3.根据权利要求1或2所述的一种矿用本安型输入输出装置，其特征在于，所述微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ、微动开关Ⅲ的型号均为V-152-IC25。

4.根据权利要求2所述的一种矿用本安型输入输出装置，其特征在于，所述微型控制器是型号为80C51的单片机。

5.根据权利要求4所述的一种矿用本安型输入输出装置，其特征在于，所述输入输出板、电池组、LED灯、微动开关Ⅰ、微动开关Ⅱ、微动开关Ⅲ和触发装置安装在一个密闭隔爆的金属或非金属容器中。