CN209606797U - 一种矿用本安型双总线操作终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种矿用本安型双总线操作终端，包括机箱和电路装置；电路装置包括连接端子组、控制板、应急断电按钮、功能按钮/旋钮组、2个操控手柄和本安触摸屏；连接端子组包括CAN总线连接端子、485通信连接端子、以太网连接端子和应急断电信号等输出端子；控制板上设有光耦隔离模块、模拟量隔离模块、CPU模块、CAN通信模块、串口通信模块、以太网通信模块和电源模块；连接端子组、应急断电按钮、功能按钮/旋钮组和2个操控手柄以及本安屏摸屏均与控制板电连接。本实用新型整体结构简单、现场安装和接线方便、通用性强、工作可靠性高。

Description

一种矿用本安型双总线操作终端

技术领域

本实用新型涉及煤矿移动设备操控装置，具体涉及一种矿用本安型双总线操作终端。

背景技术

操作终端广泛应用于煤矿立井提升绞车、斜井提升绞车、绳牵引绞车、架空乘人等需要司机对设备进行操作的场合。操作终端作为人机交互设备，是将司机发出的操作命令传送给控制器。操作终端设计的可靠性及其与控制器配套的通用性、灵活性以及现场安装的便利性都是需要考量的因素。

现有煤矿操作终端存在的问题主要有：其一，其包括手柄、大量的功能按钮/旋钮等元器件对外接线均采用点对点的方式，需要大量的对外接线端子和连接电缆，使得接线繁杂、查线繁琐，工作可靠性较低。其二，由于手柄、功能按钮/旋钮等对外接线均采用点对点的方式，因而外接设备接口相对固定，一台操作终端只能与相应特定的控制器配套使用，使得操作终端的通用性较差，无法实现与其它控制器方便灵活的对接，增加了煤矿设备投入和运维成本；其三，现有操作终端机身普遍采用台式结构，占地面积大，对现场设置条件要求较高，然而煤矿井下空间狭小，使其安装选位比较困难；其四，现有煤矿操作终端通常不具备以太网联网功能，因而难以融入煤矿内部监控或管理网络以实现操作终端的远程集控，不利于煤矿自动化水平的提高；其五，人机交互通常采用的隔爆显示屏+键盘（或鼠标）的交互模式，成本较高，自重较重，操作不便。

针对上述问题笔者提出了一种基于双总线的矿用本安型操作终端。该操作终端将按钮、手柄等元器件的引线转换为双总线方式输出，大大减少了了操作终端对外接线端子数量，简化了现场电缆接线。结构设计上采用模块化设计理念，将现有台式结构进行拆解，现场放置灵活方便，对场地要求较低，可采用坐式或挂式等多种安装方式。因采用标准总线和标准通信协议，操作终端可与具有相同总线和协议的控制器进行配套使用，增加了产品配套的通用性和灵活性。双总线输出方式保证了在煤矿控制类应用场合通信的可靠性，在一路总线通信故障的情况下能够自动切换到另一路总线。

实用新型内容

本实用新型的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种整体结构简单、现场安装和接线方便、通用性强、工作可靠性高的矿用本安型操作终端。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的矿用本安型双总线操作终端，其结构特点是：包括机箱和电路装置；上述机箱包括上端开口的中空箱体以及可开闭地设于上述箱体上的上盖；上述电路装置包括设于箱体上的连接端子组、设于箱体内的控制板以及设于上盖上的应急断电按钮、功能按钮/旋钮组和2个操控手柄；上述连接端子组包括CAN总线连接端子、485通信连接端子、以太网连接端子、应急断电信号输出端子、触摸屏信号连接端子和触摸屏电源连接端子，以及通过配设的可拆卸连接架固定安装在机箱上的本安触摸屏；

上述控制板上设有光耦隔离模块、模拟量隔离模块、CPU模块、CAN通信模块、串口通信模块、以太网通信模块和电源模块；上述CPU模块分别与光耦隔离模块和模拟量隔离模块信号电连接；CPU模块分别与CAN通信模块、串口通信模块和以太网通信模块通信连接；电源模块用于提供工作电源；

上述光耦隔离模块分别与应急断电按钮和功能按钮/旋钮组电连接；模拟量隔离模块分别与2个操控手柄电连接；应急断电信号输出端子与CPU模块电连接；CAN通信模块、串口通信模块、以太网通信模块分别与CAN总线连接端子、485通信连接端子、以太网连接端子对应电连接。

进一步的方案是：上述电路装置还包括与上述CPU模块电连接的状态指示灯组。

进一步的方案是：上述连接端子组还包括电源输入连接端子，上述电源模块与上述电源输入连接端子电连接，使用时，电源输入连接端子接外部DC18V本安供电电源。

进一步的方案是：上述连接端子组还包括用于使用时接地的接地端子。

进一步的方案是：上述连接端子组还包括3个备用扩展端子。

进一步的方案还有：上述功能按钮/旋钮组包括24个功能按钮/旋钮，24个功能按钮/旋钮在上盖上分3排平行设置，每排8个。

进一步的方案还有：上述矿用本安型双总线操作终端还包括设置在所述机箱上且位于机箱下方的可拆卸且可折叠的支撑架。

本实用新型具有积极的效果：（1）本实用新型的矿用本安型双总线操作终端，其通过结构的设计，将手柄、众多的功能按钮/旋钮等元器件的操作信号通过双总线方式输出，大幅度减少了操作终端对外接线的数量，简化了现场电缆接线，提高工作可靠性，简化了运维查线。（2）本实用新型的矿用本安型双总线操作终端，其通过结构的设计，将众多的操作信号进行转换后采用标准总线和标准通信协议输出，使得本操作终端与具有相同总线和协议的控制器均能够方便地进行配套使用，大幅增加了操作终端的通用性和灵活性，从而能够有效降低煤矿操作终端及配套控制器的投入成本。（3）本实用新型的矿用本安型双总线操作终端，其通过可自动切换的双总线输出方式的设计，在一路总线通信故障的情况下能够自动切换到另一路总线通信输出，从而能够提高其工作的可靠性。（4）本实用新型的矿用本安型双总线操作终端，其整体结构采用机箱式设计，整体尺寸较小，可采用坐式或挂式等不同安装方式进行安装，使其能够有效适用于煤矿井下狭小空间的安装使用环境。（5）本实用新型的矿用本安型双总线操作终端，其具有以太网联网功能，因而能够使其方便地融入煤矿内部监控或管理网络，实现操作终端的远程集控，有利于煤矿自动化水平的提高。（6）本实用新型的矿用本安型双总线操作终端，其通过设置本安触摸屏实现人机交互，较之于现有技术中普遍采用的隔爆显示屏+键盘（或鼠标）的交互模式，操作更为方便，成本更低且自重大为减轻，并且本安触摸屏可拆卸地安装在机箱上，方便运输。（7）本实用新型的矿用本安型双总线操作终端，其通过设置可拆卸且可折叠的支撑架，使其方便运输且在使用时方便根据煤矿井下实际情况方便地实现安装。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

上述附图中的附图标记如下：

机箱1，箱体11，上盖12；

连接端子组2，电源输入连接端子21，CAN总线连接端子22，485通信连接端子23，以太网连接端子24，应急断电信号输出端子25，接地端子26，备用扩展端子27；

操控手柄3，应急断电按钮4，状态指示灯组5，功能按钮/旋钮组6，本安触摸屏7，可拆卸连接架8，支撑架9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

（实施例1）

见图1，本实施例的矿用本安型双总线操作终端，其主要由机箱1和电路装置组成。机箱1主要由上端开口的中空箱体11以及可开闭地设于箱体11上的上盖12组成。

电路装置包括设于箱体11上的连接端子组2、设于箱体11内的控制板以及设于上盖12上的操控手柄3、应急断电按钮4、状态指示灯组5和功能按钮/旋钮组6，以及本安触摸屏7，本安触摸屏7通过配设的可拆卸连接架8固定安装在机箱1上。本安触摸屏7的“本安”是“本质安全型”的简称，本质安全型是煤矿常用技术术语。

连接端子组2包括电源输入连接端子21、CAN总线连接端子22、485通信连接端子23、以太网连接端子24、应急断电信号输出端子25、接地端子26 、3个备用扩展端子27以及触摸屏信号连接端子和触摸屏电源连接端子（位于箱体1的后面，与本安触摸屏7同一侧，图中未示出）。

使用时，电源输入连接端子21用于与外部的DC18V本安供电电源电连接；CAN总线连接端子22和485通信连接端子23用于和配套的通用控制器连接通信，485通信连接端子23提供2路RS-485通信信号；以太网连接端子24用于对外连接以太网；应急断电信号输出端子25用于输出应急断电信号，实现紧急情况下的断电，触摸屏信号连接端子和触摸屏电源连接端子与本安触摸屏7相连接，为触摸屏提供电源并与触摸屏信息交互；接地端子26用于接地以保障安全；3个备用扩展端子27用于根据功能扩展的需要备用。

操控手柄3设有2个，2个操控手柄3在上盖12上分左右设置，2个操控手柄3使用时分别用于诸如煤矿绞车类设备的调速和制动闸控制。应急断电按钮4用于产生应急断电信号。状态指示灯组5用于指示工作状态，本实施例中，状态指示灯组包括5个工作状态指示灯。功能按钮/旋钮组6中功能按钮/旋钮的数量根据实际需要设置，本实施例中，功能按钮/旋钮组6的功能按钮/旋钮设有3排，每排8个，共24个功能按钮/旋钮以实现操作终端相应的操控功能。

控制板上设有光耦隔离模块、模拟量隔离模块、CPU模块、CAN通信模块、串口通信模块、以太网通信模块和电源模块；CPU模块分别与光耦隔离模块和模拟量隔离模块信号电连接；CPU模块分别与CAN通信模块、串口通信模块和以太网通信模块通信连接；电源模块提供本实施例的操作终端的工作电源。光耦隔离模块分别与应急断电按钮4和功能按钮/旋钮组6电连接；模拟量隔离模块分别与2个操控手柄3电连接；状态指示灯组5与CPU模块电连接；CAN通信模块、串口通信模块、以太网通信模块分别与CAN总线连接端子22、485通信连接端子23、以太网连接端子24对应电连接；应急断电信号输出端子25和触摸屏信号连接端子均与CPU模块电连接；触摸屏电源连接端子与电源模块电连接；电源模块的输入端与电源输入连接端子21电连接；接地端子26使用时接地。

作为优选方式，本实施例的矿用本安型双总线操作终端，其在机箱1的下方还设有可拆卸且要折叠的支撑架9，通过设置可拆卸且可折叠的支撑架9，在运输时支撑架9与机箱1分离以方便运输，在使用时，可根据煤矿井下实际情况若需要再装上支撑架9，以方便地实现本实施例的矿用本安型双总线操作终端在煤矿井下的安装。

以上实施例是对本实用新型的具体实施方式的说明，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种矿用本安型双总线操作终端，其特征在于：包括机箱和电路装置；所述机箱包括上端开口的中空箱体以及可开闭地设于所述箱体上的上盖；所述电路装置包括设于箱体上的连接端子组、设于箱体内的控制板以及设于上盖上的应急断电按钮、功能按钮/旋钮组和2个操控手柄；所述连接端子组包括CAN总线连接端子、485通信连接端子、以太网连接端子、应急断电信号输出端子、触摸屏信号连接端子和触摸屏电源连接端子，以及通过配设的可拆卸连接架固定安装在机箱上的本安触摸屏；

所述控制板上设有光耦隔离模块、模拟量隔离模块、CPU模块、CAN通信模块、串口通信模块、以太网通信模块和电源模块；所述CPU模块分别与光耦隔离模块和模拟量隔离模块信号电连接；CPU模块分别与CAN通信模块、串口通信模块和以太网通信模块通信连接；电源模块用于提供工作电源；

所述光耦隔离模块分别与应急断电按钮和功能按钮/旋钮组电连接；模拟量隔离模块分别与2个操控手柄电连接；应急断电信号输出端子与CPU模块电连接；CAN通信模块、串口通信模块、以太网通信模块分别与CAN总线连接端子、485通信连接端子、以太网连接端子对应电连接；本安触摸屏通过触摸屏信号连接端子与CPU模块电连接，本安触摸屏通过电源连接端子与所述电源模块电连接。

2.根据权利要求1所述的矿用本安型双总线操作终端，其特征在于：所述电路装置还包括与所述CPU模块电连接的状态指示灯组。

3.根据权利要求1所述的矿用本安型双总线操作终端，其特征在于：所述连接端子组还包括电源输入连接端子，所述电源模块与所述电源输入连接端子电连接，使用时，电源输入连接端子接外部DC18V本安供电电源。

4.根据权利要求1所述的矿用本安型双总线操作终端，其特征在于：所述连接端子组还包括用于使用时接地的接地端子。

5.根据权利要求1所述的矿用本安型双总线操作终端，其特征在于：所述连接端子组还包括3个备用扩展端子。

6.根据权利要求1所述的矿用本安型双总线操作终端，其特征在于：所述功能按钮/旋钮组包括24个功能按钮/旋钮，24个功能按钮/旋钮在上盖上分3排平行设置，每排8个。

7.根据权利要求1～6任一所述的矿用本安型双总线操作终端，其特征在于：还包括设置在所述机箱上且位于机箱下方的可拆卸且可折叠的支撑架。