CN213302830U - 一种矿用本安型分站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种矿用本安型分站，包括控制模块、电源保护模块、显示模块、模拟信号采集模块、通信模块、接口模块和无线收发模块；所述控制模块分别与电源保护模块、显示模块、模拟信号采集模块、通信模块、无线收发模块连接；所述电源保护模块包括直流稳压电路和过压过流保护电路，外部本安型电源依次通过直流稳压电路和过压过流保护电路与控制模块电连接。本实用新型可以兼容匹配多种通信接口制式，能够适配各种传感器，能够检测作业人员所携带标识卡的唯一性，当标识卡识别异常事，能够通过蜂鸣器报警提示，满足了用电的本安型电路要求。

Description

一种矿用本安型分站

技术领域

本实用新型涉及一种分站，更具体的说是涉及一种矿用本安型分站。

背景技术

矿用本安型分站是一种以单片机为核心的微型计算机系统，可挂接多种传感器，能对井下多种环境参数诸如瓦斯、风速、一氧化碳、负压、设备开停状态等进行连续监测，具有多通道、多制式的信号采集功能和通讯功能，通过网络及时将监测到的各种环境参数、设备状态传送到地面中心站，并执行中心站发出的各种命令，及时发出报警和断电控制信号。使用于煤矿井下有瓦斯或煤尘的场所。因其设计有多种传感器信号接入和处理功能，具有结构简单、功能完备的特点，作为煤矿井下安全监控系统的关键设备之一，被广泛使用。

但是，现有的矿用本安型分站仅仅作为一个信号的中转设备，功能较为单一，完全可以根据其内部的功能部件使其在井下安全监控系统中发挥更大的作用。另外，虽然现有的矿用本安型分站采用本安型电源供电，但是由于内部功能部件较多，一旦内部电路产生过压或过流，存在产生井下瓦斯气体爆炸的安全隐患。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型的目的在于提供一种矿用本安型分站。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种矿用本安型分站，包括控制模块、电源保护模块、显示模块、模拟信号采集模块、通信模块、接口模块和无线收发模块；所述控制模块分别与电源保护模块、显示模块、模拟信号采集模块、通信模块、无线收发模块连接，所述无线收发模块用于与井下人员的标识卡进行双向通信；所述接口模块分别与模拟信号采集模块、通信模块连接，接口模块用于接入外部设备，并根据设备信号类型选择模拟信号采集模块或通信模块将设备信号发送至控制模块；所述电源保护模块包括直流稳压电路和过压过流保护电路，外部本安型电源依次通过直流稳压电路和过压过流保护电路与控制模块电连接。

进一步，所述过压过流保护电路包括：浪涌抑制器芯片U1的一脚串联电容C1后接地，浪涌抑制器芯片U1的二脚与电阻R6的一端连接，浪涌抑制器芯片U1的三脚与电阻R5的一端连接，浪涌抑制器芯片U1的四脚与电阻R4的一端连接，浪涌抑制器芯片U1的五脚分别与电阻R1的一端、电阻R2的一端、电阻R3的一端、电阻R8的一端、二极管D1的引脚、直流稳压电路的输出端连接，浪涌抑制器芯片U1的六脚与电阻R1的另一端连接，浪涌抑制器芯片U1的七脚与电阻R3的另一端连接，浪涌抑制器芯片U1的八脚接地，浪涌抑制器芯片U1的九脚分别与电阻R8的另一端、场效应管Q1的漏极连接；二极管D1的阳极、电阻R2的另一端分别接地；场效应管Q1的栅极与电阻R4的另一端连接，场效应管Q1的源极分别与电阻R5的另一端、电阻R6的另一端、电阻R7的一端、控制模块连接；电阻R7的另一端接地。

进一步，还包括：红外模块和时钟模块，控制模块分别与红外模块和时钟模块，所述红外模块用于接收红外遥控器的光信号，并发送至控制模块。

进一步，通信模块包括以太网通信单元和总线通信单元，以太网通信单元分别与接口模块和控制模块连接，总线通信单元分别与接口模块和控制模块连接。

进一步，所述模拟信号采集模块采用信号采集板，模拟信号采集模块与过压过流保护电路连接，模拟信号采集模块包括频率信号采集电路和电流信号采集电路。

进一步，还包括：语音模块、功放单元和扬声器，所述语音模块分别与控制模块和功放单元连接，扬声器与功放单元连接。

进一步，所述控制模块采用STM32f103RCT6微处理芯片。

进一步，所述浪涌抑制器芯片U1采用型号为LT4356的浪涌控制器芯片。

对比现有技术，本实用新型有益效果在于：

1、本实用新型采用了多种数据接口模块，可以兼容匹配多种通信接口制式，能够适配各种传感器。

2、本实用新型内置有无线收发模块，能够检测作业人员所携带标识卡的唯一性，当标识卡识别异常事，能够通过蜂鸣器报警提示，满足《煤矿安全规程》等相关要求。

3、本实用新型设有红外模块和显示模块，配和红外遥控器实现了人机交互。

4、本实用新型的电源保护模块采用了稳压设计和过压过流保护，提高了各部件的供电稳定性，满足了用电的本安型电路要求。

由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的电气框图。

图2是本实用新型过压过流保护电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做出说明。

如图1所示的一种矿用本安型分站，包括控制模块、电源保护模块、显示模块、模拟信号采集模块、通信模块、接口模块、无线收发模块、红外模块、时钟模块、语音模块、功放单元和扬声器。

所述控制模块分别与电源保护模块、显示模块、模拟信号采集模块、通信模块、无线收发模块、红外模块、时钟模块、语音模块连接，所述无线收发模块用于与井下人员的标识卡进行双向通信；所述接口模块分别与模拟信号采集模块、通信模块连接，接口模块用于接入外部设备，并根据设备信号类型选择模拟信号采集模块或通信模块将设备信号发送至控制模块；所述电源保护模块包括直流稳压电路和过压过流保护电路，外部本安型电源依次通过直流稳压电路和过压过流保护电路与控制模块电连接。红外模块用于接收红外遥控器的光信号，并发送至控制模块。语音模块通过功放单元与扬声器连接。

其中，通信模块包括以太网通信单元和总线通信单元，以太网通信单元分别与接口模块和控制模块连接，总线通信单元分别与接口模块和控制模块连接。模拟信号采集模块采用信号采集板，模拟信号采集模块与过压过流保护电路连接，模拟信号采集模块包括频率信号采集电路和电流信号采集电路。控制模块采用STM32f103RCT6微处理芯片。

如图2所示，过压过流保护电路包括：浪涌抑制器芯片U1的一脚串联电容C1后接地，浪涌抑制器芯片U1的二脚与电阻R6的一端连接，浪涌抑制器芯片U1的三脚与电阻R5的一端连接，浪涌抑制器芯片U1的四脚与电阻R4的一端连接，浪涌抑制器芯片U1的五脚分别与电阻R1的一端、电阻R2的一端、电阻R3的一端、电阻R8的一端、二极管D1的引脚、直流稳压电路的输出端连接，浪涌抑制器芯片U1的六脚与电阻R1的另一端连接，浪涌抑制器芯片U1的七脚与电阻R3的另一端连接，浪涌抑制器芯片U1的八脚接地，浪涌抑制器芯片U1的九脚分别与电阻R8的另一端、场效应管Q1的漏极连接；二极管D1的阳极、电阻R2的另一端分别接地；场效应管Q1的栅极与电阻R4的另一端连接，场效应管Q1的源极分别与电阻R5的另一端、电阻R6的另一端、电阻R7的一端、控制模块连接；电阻R7的另一端接地。浪涌抑制器芯片U1采用型号为LT4356的浪涌控制器芯片。

结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

Claims (8)

1.一种矿用本安型分站，其特征在于，包括控制模块、电源保护模块、显示模块、模拟信号采集模块、通信模块、接口模块和无线收发模块；所述控制模块分别与电源保护模块、显示模块、模拟信号采集模块、通信模块、无线收发模块连接，所述无线收发模块用于与井下人员的标识卡进行双向通信；所述接口模块分别与模拟信号采集模块、通信模块连接，接口模块用于接入外部设备，并根据设备信号类型选择模拟信号采集模块或通信模块将设备信号发送至控制模块；

所述电源保护模块包括直流稳压电路和过压过流保护电路，外部本安型电源依次通过直流稳压电路和过压过流保护电路与控制模块电连接。

2.根据权利要求1所述的矿用本安型分站，其特征在于：所述过压过流保护电路包括：浪涌抑制器芯片U1的一脚串联电容C1后接地，浪涌抑制器芯片U1的二脚与电阻R6的一端连接，浪涌抑制器芯片U1的三脚与电阻R5的一端连接，浪涌抑制器芯片U1的四脚与电阻R4的一端连接，浪涌抑制器芯片U1的五脚分别与电阻R1的一端、电阻R2的一端、电阻R3的一端、电阻R8的一端、二极管D1的引脚、直流稳压电路的输出端连接，浪涌抑制器芯片U1的六脚与电阻R1的另一端连接，浪涌抑制器芯片U1的七脚与电阻R3的另一端连接，浪涌抑制器芯片U1的八脚接地，浪涌抑制器芯片U1的九脚分别与电阻R8的另一端、场效应管Q1的漏极连接；二极管D1的阳极、电阻R2的另一端分别接地；场效应管Q1的栅极与电阻R4的另一端连接，场效应管Q1的源极分别与电阻R5的另一端、电阻R6的另一端、电阻R7的一端、控制模块连接；电阻R7的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的矿用本安型分站，其特征在于，还包括：红外模块和时钟模块，控制模块分别与红外模块和时钟模块，所述红外模块用于接收红外遥控器的光信号，并发送至控制模块。

4.根据权利要求1所述的矿用本安型分站，其特征在于，通信模块包括以太网通信单元和总线通信单元，以太网通信单元分别与接口模块和控制模块连接，总线通信单元分别与接口模块和控制模块连接。

5.根据权利要求2所述的矿用本安型分站，其特征在于，所述模拟信号采集模块采用信号采集板，模拟信号采集模块与过压过流保护电路连接，模拟信号采集模块包括频率信号采集电路和电流信号采集电路。

6.根据权利要求1所述的矿用本安型分站，其特征在于，还包括：语音模块、功放单元和扬声器，所述语音模块分别与控制模块和功放单元连接，扬声器与功放单元连接。

7.根据权利要求1所述的矿用本安型分站，其特征在于，所述控制模块采用STM32f103RCT6微处理芯片。

8.根据权利要求2所述的矿用本安型分站，其特征在于，所述浪涌抑制器芯片U1采用型号为LT4356的浪涌控制器芯片。

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