CN219227618U - 一种通讯保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通讯保护器，涉及通讯管理机保护设备技术领域，包括壳体，壳体的一侧设有三个独立的RS485输入端，另一侧设有相连的RS485输出端，每个独立的RS485输入端和RS485输出端之间设有保护电路；保护电路包括光隔离器和磁隔离器；光隔离器的两侧电路上连接有相同的第一电路保护电路；磁隔离器的一侧连接电源电路，另一侧连接有隔离电源；还包括电源输入端，电源输入端与电源电路之间设有第二电路保护电路。本实用新型具有3路相互独立、电气隔离的RS485总线接口，实现三路RS485信号的增强、隔离，对干扰信号起到抑制作用，在通讯管理机前端设立了一道防火墙，达到有效保护通讯管理机的目的。

Description

一种通讯保护器

技术领域

本实用新型属于通讯管理机保护设备技术领域，具体涉及一种通讯保护器。

背景技术

现有的通迅管理机的总线端口与汇流箱485总线通过双绞线直接相连，总线上安装数量不等的汇流箱，总线距离长达数百米，在长期的运行中，会出现某台汇流箱故障或者总线的某段线路老化、破损等故障，造成总线上出现异常信号，或者出现各种干扰信号，造成通迅管理机485端口的损坏或烧坏，在运行多年的现场中，通迅管理机485端口损坏的故障频繁出现，对系统运行造成不便，为此，我们设计并提出了一种三路485的通讯保护器。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在上述的缺点，而提出的一种通讯保护器。该通讯保护器具有过流、过压、浪涌保护、滤波和信号放大功能，当汇流箱侧总线出现异常，也不会影响到通迅管理机的安全，即使汇流箱侧总线出现毁坏性故障，也会先将通讯保护器损坏，从而对通迅管理机起到保护作用。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

设计一种通讯保护器，包括壳体，所述壳体的一侧设有三个独立的RS485输入端，另一侧对应每个独立的RS485输入端设有相连的RS485输出端，每个独立的所述RS485输入端和RS485输出端之间设有保护电路；所述保护电路包括光隔离器和磁隔离器；所述光隔离器的两侧电路上分别与所述RS485输入端和RS485输出端之间连接有相同的第一电路保护电路；所述磁隔离器的一侧连接电源电路，另一侧连接有隔离电源，所述电源电路和隔离电源分别为光隔离器两侧的第一电路保护电路供电；还包括电源输入端，所述电源输入端与所述电源电路之间设有第二电路保护电路。

进一步的，所述第一电路保护电路包括依次连接的数字处理单元、信号变换器、第一过流保护电路、第二过压保护电路和浪涌保护电路，两侧的所述数字处理单元连接光隔离器，两侧的涌浪保护电路分别连接RS485输入端和RS485输出端。

进一步的，所述电源电路和隔离电源分别与两侧的数字处理单元和信号变换器相连。

进一步的，所述数字处理单元包括依次连接的放大器、控制器和第一滤波器，所述放大器连接光隔离器，所述第一滤波器连接信号变换器。

进一步的，所述第二电路保护电路包括依次连接的第二过流保护电路、第二过压保护电路和第二滤波器，所述第二过流保护电路连接所述电源输入端，所述第二滤波器连接电源电路。

进一步的，所述壳体上设有第一指示灯和第二指示灯，所述第一指示灯用于指示所述RS485输入端与RS485输出端的连通，所述第二指示灯用于指示电源输入端的连通。

本实用新型提出的一种通讯保护器，有益效果在于：本实用新型具有3路相互独立、电气隔离的RS485总线接口，实现三路RS485信号的增强、隔离，对干扰信号起到抑制作用。具体地：

将该通讯保护器安装于通讯管理机串口与485总线之间，在物理上将通信管理机和总线设备进行物理隔离，能有效保护通讯管理机免受总线上各种干扰信号、雷击以及因总线上单台设备故障引起的总线异常电压的冲击，在通讯管理机前端设立了一道防火墙，达到有效保护通讯管理机的目的。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型关于保护电路的结构框图；

图3是本实用新型关于其中一个独立的RS485输入端和RS485输出端的电路结构示意图；

图4是本实用新型关于数字处理单元的电路结构示意图；

图5是本实用新型中关于点到点/两线半双工的通讯连接示意图；

图6是本实用新型中关于点到多点/两线半双工的通讯连接示意图；

图中标记为：1、壳体；11、RS485输入端；12、RS485输出端；13、电源输入端；14、第一指示灯；15、第二指示灯；2、保护电路；21、光隔离器；22、磁隔离器；221、电源电路；222、隔离电源；23、第一电路保护电路；231、数字处理单元；232、信号变换器；233、第一过流保护电路；234、第一过压保护电路；235、浪涌保护电路；236、放大器；237、控制器；238、第一滤波器；24、第二电路保护电路；241、第二过流保护电路；242、第二过压保护电路；243、第二滤波器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

现结合说明书附图，详细说明本实用新型的结构特点。

参见图1-4，一种通讯保护器，包括壳体1，壳体1的四角设有安装孔，方便设备的安装和拆卸，壳体1的一侧设有三个独立的RS485输入端11，另一侧对应每个独立的RS485输入端11设有相连的RS485输出端12，每个独立的RS485输入端11和RS485输出端12之间设有保护电路2，形成保护通道，每个端口都自适应300～115200bps的波特率，所有通道均在相同的波特率下工作，通道传输延时非常小。符合RS485标准，支持透明的，协议独立的RS485消息传输，使其适用于多种应用，如Modbus协议等。

保护电路2包括光隔离器21和磁隔离器22，信号部分通过光隔离器21进行物理隔离，电源部分通过磁隔离器22进行物理隔离，通过光隔离和磁隔离将通迅管理机和汇流箱在物理上隔离为两个完全独立的设备。

光隔离器21的两侧电路上分别与RS485输入端11和RS485输出端12之间连接有相同的第一电路保护电路23，第一电路保护电路23包括依次连接的数字处理单元231、信号变换器232、第一过流保护电路233、第一过压保护电路234和浪保护电路235，两侧的数字处理单元231连接光隔离器21，两侧的冲浪保护电路235分别连接RS485输入端11和RS485输出端12。其中，数字处理单元231包括依次连接的放大器236、控制器237和第一滤波器238，放大器236连接光隔离器21，第一滤波器238连接信号变换器232。信号经过多重保护电路之后进入到信号变换器232，信号变换器232的作用是将总线上的差分信号转换成TTL输入和输出信号，转换后的TTL信号才能进入数字处理单元231进行滤波、放大和信号调制，调制后的信号才能进行光隔离器21，经过光隔离的信号再经过同样的电路进行还原。可实现ESD保护，可防止静电，每路600W浪涌冲击，端口数据转发速度快，延时小于1us，自动控制数据流方向，无须握手信号。

磁隔离器22的一侧连接电源电路221，另一侧连接有隔离电源222，电源电路221和隔离电源222分别为光隔离器21两侧的第一电路保护电路23供电，电源电路221和隔离电源222分别与两侧的数字处理单元231和信号变换器232相连。还包括电源输入端13，电源输入端13与电源电路221之间设有第二电路保护电路24。第二电路保护电路24包括依次连接的第二过流保护电路241、第二过压保护电路242和第二滤波器243，第二过流保护电路241连接电源输入端13，第二滤波器243连接电源电路221。工作电压为7V～27V DC，每一路的隔离电压高达1.5KV，使得一路RS485总线受到破坏时，其他RS485总线上的器件能得到物理上的保护。并且具有卓越的带负载能力，每个RS485端口最多可携带128个节点。每个RS485端口、电源也拥有一定的ESD防护能力，过流保护(超过1A断路)，过压保护(超过30V)。

壳体1上设有第一指示灯14和第二指示灯15，第一指示灯14用于指示RS485输入端11与RS485输出端12的连通，第二指示灯15用于指示电源输入端13的连通，有电源、每路RS485收发状态指示灯。

本实用新型的通讯保护器，本通讯保护器具有3路相互独立、电气隔离的RS485总线接口，实现三路RS485信号的增强、隔离，对干扰信号起到抑制作用。在使用时，本通讯保护器安装于通讯管理机与汇流箱485总线之间，通迅管理机的485端口与通讯集中保护器相连，数据经过通讯保护器后再与汇流箱通讯，通讯保护器具有过流、过压、浪涌保护、滤波和信号放大功能，当汇流箱侧总线出现异常，也不会影响到通迅管理机的安全，即使汇流箱侧总线出现毁坏性故障，也会先将通迅集中保护器损坏，从而对通迅管理机起到保护作用。将本模块安装于通讯管理机串口与485总线之间，在物理上将通信管理机和总线设备进行物理隔离，能有效保护通讯管理机免受总线上各种干扰信号、雷击以及因总线上单台设备故障引起的总线异常电压的冲击，在通讯管理机前端设立了一道防火墙，达到有效保护通讯管理机的目的。

参见图5-6，具体地，使用时，通讯保护器采用拔插式接线端子为输入/输出接口，可使用双绞线或屏蔽线，连接、拆卸非常方便。为了提高可靠性和实现设备在最佳状态下发挥功能，在安装和接线时务必考虑下列因素。环境条件不要在下列任一场所中安装设备。

环境温度低于-25℃或高于85℃的场所；

温度变化急剧和凝露的场所；

环境湿度低于10％或高于90％的场所；

具有腐蚀性或易燃性气体的场所；

有过多尘埃、氯化物或铁木尘埃的场所；

设备会受到直接冲击或振动的场所；

直接暴露在阳光的场所；

设备会接触到水、油、化学试剂的场所。

在下列场所中务必要充分封闭或保护好设备。

具有较强静电和大噪音的场所；

强电磁场的场所；

可能有放射性泄露的场所；

靠近电力线的场所。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种通讯保护器，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)的一侧设有三个独立的RS485输入端(11)，另一侧对应每个独立的RS485输入端(11)设有相连的RS485输出端(12)，每个独立的所述RS485输入端(11)和RS485输出端(12)之间设有保护电路(2)；

所述保护电路(2)包括光隔离器(21)和磁隔离器(22)；

所述光隔离器(21)的两侧电路上分别与所述RS485输入端(11)和RS485输出端(12)之间连接有相同的第一电路保护电路(23)；

所述磁隔离器(22)的一侧连接电源电路(221)，另一侧连接有隔离电源(222)，所述电源电路(221)和隔离电源(222)分别为光隔离器(21)两侧的第一电路保护电路(23)供电；

还包括电源输入端(13)，所述电源输入端(13)与所述电源电路(221)之间设有第二电路保护电路(24)。

2.根据权利要求1所述的一种通讯保护器，其特征在于，所述第一电路保护电路(23)包括依次连接的数字处理单元(231)、信号变换器(232)、第一过流保护电路(233)、第一过压保护电路(234)和浪涌保护电路(235)，两侧的所述数字处理单元(231)连接光隔离器(21)，两侧浪涌保护电路(235)分别连接RS485输入端(11)和RS485输出端(12)。

3.根据权利要求2所述的一种通讯保护器，其特征在于，所述电源电路(221)和隔离电源(222)分别与两侧的数字处理单元(231)和信号变换器(232)相连。

4.根据权利要求2所述的一种通讯保护器，其特征在于，所述数字处理单元(231)包括依次连接的放大器(236)、控制器(237)和第一滤波器(238)，所述放大器(236)连接光隔离器(21)，所述第一滤波器(238)连接信号变换器(232)。

5.根据权利要求1所述的一种通讯保护器，其特征在于，所述第二电路保护电路(24)包括依次连接的第二过流保护电路(241)、第二过压保护电路(242)和第二滤波器(243)，所述第二过流保护电路(241)连接所述电源输入端(13)，所述第二滤波器(243)连接电源电路(221)。

6.根据权利要求1所述的一种通讯保护器，其特征在于，所述壳体(1)上设有第一指示灯(14)和第二指示灯(15)，所述第一指示灯(14)用于指示所述RS485输入端(11)与RS485输出端(12)的连通，所述第二指示灯(15)用于指示电源输入端(13)的连通。

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