【技术实现步骤摘要】
一种矿用隔爆信号控制器系统
[0001]本技术涉及矿用控制器，特别是一种矿用隔爆信号控制器系统。
技术介绍
[0002]在现有的煤矿矿井通信技术中，通信主要形式有线载波通信、漏泄通信、感应通信和4G、5G网络通信等；由于结构上的不足，这些设备在应用方面都存在诸多缺点，如：抗干扰性能差、系统造价昂贵且覆盖区域信号弱，传输数据信号延迟，收发数据的灵敏度和可靠性差，导致矿井通信和自动化控制器故障频发等，轻者造成设备损坏，停工、停产，重者造成人员伤亡等重大特大安全事故，严重威胁到了煤矿的安全生产。因此，研发一种机动性好（无线）、灵敏度高、安全可靠的矿井信号通信和控制器，成为当前急需解决的技术难题。
技术实现思路
[0003]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本技术之目的就是提供一种矿用隔爆信号控制器系统，可有效解决现有信号通讯设备抗干扰能力差、维护成本高、信号弱，传输数据信号延迟、灵敏度和可靠性差等问题。
[0004]为实现上述目的，本技术解决的技术方案是，一种矿用隔爆信号控制器系统，包括主机和分机，主机和分机经无线通信连接，所述的主机包括主机壳体、电源板、话筒、主机扬声器和主机控制主板，主机壳体上部装有主机把手，主机壳体经隔板分为隔爆腔和本安腔，隔爆腔内装有电源板，本安腔内装有主机控制主板和主机与控制主板相连的主机扬声器、主机显示屏、主机指示灯和话筒，主机控制主板经装在隔板上的隔爆接线端子与电源板相连，隔爆腔处的主机壳体外部设有与电源板相连的多个第一电缆引入装置，本安腔处的主机壳体外面上装有第二电缆引...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种矿用隔爆信号控制器系统，包括主机和分机，主机和分机经无线通信连接，其特征在于，所述的主机包括主机壳体、电源板、话筒、主机扬声器和主机控制主板，主机壳体（1）上部装有主机把手（14），主机壳体（1）经隔板（2）分为隔爆腔（101）和本安腔（102），隔爆腔（101）内装有电源板（3），本安腔（102）内装有主机控制主板（4）和主机与控制主板（4）相连的主机扬声器（11）、主机显示屏（7）、主机指示灯（9）和话筒（10），主机控制主板（4）经装在隔板（2）上的隔爆接线端子（5）与电源板（3）相连，隔爆腔（101）处的主机壳体（1）外部设有与电源板（3）相连的多个第一电缆引入装置（6），本安腔（102）处的主机壳体（1）外面上装有第二电缆引入装置（601）、与主机显示屏（7）对应的通孔（13）、主机操作按钮（8）、与主机指示灯（9）对应的指示灯孔、与话筒（10）对应的话筒孔、主机天线接口端子（1201）和与主机扬声器（11）对应的主机扬声器孔（1101），主机天线接口端子（1201）上装有主机天线（12），主机操作按钮（8）、主机指示灯（9）、话筒（10）和主机天线（12）分别与主机控制主板（4）相连；所述分机包括分机壳体、分机把手和分机显示屏，分机壳体（16）上面装有分机提手（17），分机壳体（16）内装有分机控制主板（25）和分别与分机控制主板（25）相连的分机扬声器（22）、分机指示灯（21）、分机显示屏（20）和电池（27），分机壳体（16）前面装有与分机显示屏（20）对应的显示屏窗口（51）、与分机控制主板（25）相连的分机操作按钮（23）、与分机指示灯（21）对应的指示灯孔（211）和与分机扬声器（22）对应的分机扬声器孔（221），分机扬声器（22）、分机指示灯（21）、分机显示屏（20）和分机操作按钮（23）分别与分机控制主板（25）相连，实现信号数据通信，分机壳体（16）侧面装有与电池（27）相连的充电接口（19），分机壳体（16）上面装有天线进入装置（18），分机天线（181）经天线进入装置（18）与装在分机壳体（16）内的分机控制主板（25）相连，实现主机和分机之间的无线打点、声光信号及信号指令、语音播报、对讲通话、显示屏显示、指定号码信息信号灯转换控制及语音警示和设备连接控制于一体。2.根据权利要求1所述的矿用隔爆信号控制器系统，其特征在于，所述的主机操作按钮（8）包括打点、急停、解锁和对讲按钮，分机操作按钮（23）包括打点、急停、解锁和备用按钮。3.根据权利要求1所述的矿用隔爆信号控制器系统，其特征在于，所述的通孔（13）对应的本安腔（102）内装有主机玻璃压板（15），主机显示屏（7）经螺钉装在主机控制主板（4）上，通过通孔（13）并透过主机玻璃压板（15） ，观察主机显示屏（7）；所述的主机天线接口端子（1201）上装有主机安装孔（1206），主机天线（12）的天线馈线伸进主机安装孔（1206）与主机天线接口端子（1201）相连，主机天线（12）与主机安装孔（1206）从内向外依次装有主机密封圈（1202）、主机金属垫（1203）和主机压紧空心螺帽（1204），转动主机压紧空心螺帽（1204）压紧主机金属垫（1203）和主机密封圈（1202），实现密封，主机压紧空心螺帽（1204）外面上装有L型的导向卡管（1205），主机天线（12）的伸出端经导向卡管（1205）伸出外面。4.根据权利要求1所述的矿用隔爆信号控制器系统，其特征在于，所述的显示屏窗口（51）对应的分机壳体（16）内装有分机玻璃压板（26），分机显示屏（20）经螺钉装在分机控制主板（25）上，通过显示屏窗口（51）并透过分机玻璃压板（26），观察分机显示屏（20）；所述的天线进入装置（18）包括分机安装孔（306）、分机天线接口端子（305）、分机密封圈（304）、分机金属圈（303）和分机压紧空心螺帽（302），分机天线（181）的天线馈线伸进分机安装孔（306）内与分机天线接口端子（305）相连，分机天线（181）与分机安装孔（306）间从内向外依
次装有分机密封圈（304）、分机金属圈（303）和分机压紧空心螺帽（302），转动分机压紧空心螺帽（302）压紧分机金属圈（303）和分机密封圈（304），实现密封。5.根据权利要求1所述的矿用隔爆信号控制器系统，其特征在于，所述的分机壳体（16）包括前壳体（161）和后壳体（162），分机控制主板（25）、分机显示屏（20）、分机扬声器（22）、分机指示灯（21）和分机操作按钮（23）装在前壳体（161）上，电池（27）装在后壳体（162）上，前壳体（161）和后壳体（162）上面装有相对的2个提手卡扣（24），分机提手（17）两端卡装在2个提手卡扣（24）内。6.根据权利要求1所述的矿用隔爆信号控制器系统，其特征在于，所述的主机控制主板（4）上设有主机控制电路，主机控制电路是，控制芯片U10的5脚和6脚分别接晶振Y1的2脚和1脚，并分别接电容C28和电容C29的一端，电容C28和电容C29的另一共端接地；控制芯片U10的7脚分别与接VDD3.3V的电阻R18和二极管D14及接地电容C27相连；控制芯片U10的16脚和17脚分别接无线模块U2的4脚和5脚，控制芯片U10的23脚、24脚和25脚分别接芯片P10的3脚、4脚和5脚，控制芯片U10的26脚接光耦U8的2脚，控制芯片U10的29脚和30脚分别接SIM网络通讯模块U29的8脚和9脚，控制芯片U10的34脚接光耦U13的4脚，控制芯片U10的35脚接光耦U15的4脚，控制芯片U10的37脚接光耦U12的2脚，控制芯片U10的38脚、40脚、39脚、51脚、52脚和50脚分别与接地的电阻R47、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13和电阻R15相连，电阻R11、电阻R12、电阻R13和电阻R15与控制芯片U10的39脚、51脚、52脚和50脚之间分别与按钮SW4、按钮SW3、按钮SW2和按钮SW1相连，实现打点、急停、解锁、语音对讲的功能，控制芯片U10的42脚、43脚、44脚和45脚分别与显示模块U6的4脚、5脚、6脚和17脚相连，控制芯片U10的46脚、47脚、48脚和49脚分别与芯片P3的1脚、2脚、3脚和4脚相连，控制芯片U10的53脚接语音功放芯片U3的1脚，控制芯片U10的54脚、55脚分别接语音芯片U4的2脚和3脚，控制芯片U10的57脚接光耦U8的2脚，控制芯片U10的60脚经电阻R14接地；DC12V的电源经三端稳压器U5转为sysDC9V给载波电路供电，并经稳压器U9输出VCC3.3V给控制芯片U10供电；显示模块U6的1脚经可变电阻RT1分别与显示模块U6的5脚、控制芯片U10的44脚和显示模块U6的18脚相连，显示模块U6的2脚与三端稳压器U1连接输入DC12V，显示模块U6的15脚和20脚接地，显示模块U6的19脚接VCC5V电源；矿用信号控制器相互之间的信号数据传递中，应用了无线局域网络通信和载波通讯两种通信技术，两路同时收发传递同一信号指令，并形成优势互补，使通讯和数据传递更及时、安全、可靠；通过SIM网络通讯模块U29实现矿井上下的4G/5G网络互通，若无4G/5G信号的矿井中，通过信号控制器座机与分机之间自身形成的无线局域网络，相互中继和传输数据信号和控制设备运行；所述的第一电缆引入装置（6）设有4个，其中一个电缆引入装置接外置的AC127V电源，另外三个电缆引入装置供自动化控制使用，电源板（3）上设有电源控制电路，所述的电源控制电路是由第一变压器T1、稳压电路、继电器控制电路及插拔式接线端子P7、P6、P5构成，接线端子P1经其中一个电缆引入装置接AC127V电源，接线端子P1的1脚经电容C7、电容C9与接线端子P4的1脚相连，接线端子P4的1脚和2脚通过电容C7、电容C81、电容C91和电容C101与AC127V的H端和G端相连接并与控制主板（4）上的变压器T1相通构成了载波信号通讯回路，第一变压器T1初级线圈接AC127V，中间抽头接AC36V，两个次级线圈各15V，次级线圈4的输出两端接第二整流稳压电路，第二整流稳压电路包括第一层过压、过流保护电路和第二层过压、过流保护电路，经第二层过压、过流保护电路输出电源+12
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2V，生成稳定可靠的双重
过压、过流保护的本质安全电路，经接线端子P4通过隔爆接线端子（5）连接接线端子P10给控制主板（4）供电，次级线圈5的输出两端接第一整流稳压电路，并经第一整流稳压电路输出+12V电源给继电器K1、继电器K2、继电器K3控制电路供电；第一变压器T1的初级线圈的1脚经熔断器FU1接接线端子P1的1脚，第一变压器T1的初级线圈的2脚接接线端子P3的3脚，第一变压器T1的初级线圈的3脚接接线端子P3的1脚，接线端子P3的2脚接接线端子P1的2脚，接线端子P1的3脚经串联的电容C81、电容C101接接线端子P4的2脚，接线端子P1的1脚经串联的电容C7、电容C91接接线端子P4的1脚，接线端子P4的3脚、4脚和5脚与继电器K1、继电器K2、继电器K3的控制电路相连，继电器K1、继电器K2、继电器K3分别与插拔式接线端子P7、插拔式接线端子P6、插拔式接线端子P5相连，接线端子P4的7脚接地，接线端子P4的6脚接电源+12
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2；所述的第一变压器T1的次级线圈4接整流器D1的1脚和3脚，整流器D1的4脚接1V
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，整流器D1的2脚与三极管Q101的发射极相连，三极管Q101的集电极与三极管Q61的发射极相连，三极管Q61的集电极与电阻R351一端相连，三极管Q61的集电极与电阻R351的共端D与接线端子P4的6脚，电阻R351另一端与接地的发光二极管D13相连；第一层过压、过流保护电路是，三极管Q101的基极经电阻R2与三极管Q21的集电极相连，三极管Q21的发射极与稳压二极管D3相连，稳压二极管D3另一端接地，三极管Q21的基极经电阻R4和有极性电容C2的共端B接三极管Q31的集电极，三极管Q31的发射极与接地的稳压二极管D4相连，三极管Q31的基极与电位器R10的1脚相连，电位器R10的3脚接地，电位器R10的2脚与电阻R111一端相连，电阻R111另一端与电阻R301和电阻R501的共端接+12
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1，电阻R301另一端经电阻R4与有极性电容C2的正极相连，有极性电容C2的负极接地，电阻R501的另一端经电阻R601与电阻R72一端相连，电阻R72另一端与有极性电容C301的负极的共端分别接电阻R82和电源1V
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，芯片U1A的2脚分别与有极性电容C301的正极和电阻R99一端相连，电阻R99另一端接电阻R82和电阻R19的共端，电阻R82另一端接电源1V
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，芯片U1A的3脚接电阻R501和电阻R601的共端，芯片U1A的4脚接1V
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，芯片U1A的1脚接电阻R4和有极性电容C2的共端A相连，三极管Q41的发射极经电阻R301和电阻R4的共端与芯片U1A的8脚共同接1V+，三极管Q41的基极接电阻R1和稳压二极管D2的共端，稳压二极管D2另一端接1V
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，电阻R1另一端与三极管Q41的集电极、有极性电容C1的正极和整流器D1与三极管Q101的发射极的共端共同接三极管Q51的集电极，有极性电容C1的负极接1V
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；第二层过压、过流保护电路是，三极管Q51的基极接电阻R121和稳压二极管D5的共端，稳压二极管D5另一端分别接电阻R82、电阻R19和电源2V
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，电阻R121另一端接三极管Q51的集电极，三极管Q51的发射极经电阻R141和电阻R151的共端与芯片U2B的8脚共同接2V+；三极管Q61的基极经电阻R131与三极管Q7的集电极相连，三极管Q7的发射极经稳压二极管D9接地，三极管Q7的基极经电阻R151和有极性电容C4的共端C接三极管Q81的集电极，有极性电容C4的负极接地，三极管Q81的发射极经稳压二极管D7接地，三极管Q81的基极接电位器R302的1脚，电位器R302的3脚接地，电位器R10的2脚与电阻R311一端相连，电阻R311另一端与电阻R141、电阻R16和有极性电容C6的正极共同接共端D，有极性电容C6的负极接地；电阻R141的另一端经电阻R151与有极性电容C4的正极相连，有极性电容C4的负极接地，电阻R16的另一端经电阻R171与电阻R181一端相连，电阻R181另一端与有极性电容C501的负极的共端分别接电阻R19和2V
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，芯片U2B的2脚分别与有极性电容C501的正极和电阻R201一端相连，电阻R201另一端经电阻R191接2V
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，芯片U2B的5脚接电阻R16和电
阻R171的共端，芯片U2B的7脚接电阻R151和有极性电容C4的共端E相连，芯片U2B的4脚接2V
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；继电器K1、继电器K2、继电器K3的控制电路是，接线端子P4的3脚、4脚和5脚分别经电阻R231、电阻R271、电阻R331接三极管Q91、三极管Q10和三极管Q11的基极，电阻R231与三极管Q91的基极之间与电阻R241一端相连，电阻R241另一端与三极管Q91的发射极的共端接地，三极管Q91的集电极分别与电阻R211、二极管D16和继电器K1相连，电阻R211另一端经发光二极管D151与二极管D16的另一端相连，发光二极管D151和二极管D16的共端与继电器K1共同接稳压电路，继电器K1与插拔式接线端子P7的相连；电阻R271与三极管Q10的基极之间与电阻R281一端相连，电阻R281另一端与三极管Q10的发射极的共端接地，三极管Q10的集电极分别与电阻R261、二极管D9和继电器K2相连，电阻R261另一端经发光二极管D81与二极管D9的另一端相连，发光二极管D81和二极管D9的共端与继电器K2共同接稳压电路；继电器K2与插拔式接线端子P6相连；电阻R331与三极管Q11的基极之间与电阻R341一端相连，电阻R341另一端与三极管Q11的发射极的共端接地，三极管Q11的集电极分别与电阻R321、二极管D10和继电器K3相连，电阻R321另一端经发光二极管D10与二极管D11的另一端相连，发光二极管D10和二极管D11的共端与继电器K3共同接稳压电路；继电器K3与插拔式接线端子P5相连；所述的语音功放芯片U3的2脚经电容C10接地，语音功放芯片U3的3脚接电阻R3的一端，电阻R3另一端分别与电容C74和电容C5相连，电容C5另一端接编程控制开关芯片U7的3脚，电容C74另一端接语音芯片U4的7脚，语音功放芯片U3的6脚接VCC5V，语音功放芯片U3的5脚和8脚与扬声器（11）相连，语音功放芯片U3的0脚和7脚接地；语音芯片U27的1脚接发光二极管D3的一端，发光二极管D3的另一端经电阻R95接VDD3.3V，语音芯片U27的2脚接光耦U13的1脚，语音芯片U27的3脚分别与接VDD3.3VD电阻R92和接地电阻R94相连，语音芯片U27的8脚接地，语音芯片U4的6脚和5脚分别与电容C73和电容C72一端相连，电容C73和电容C72的另一共端接地；语音芯片U4的1脚接发光二极管D2的一端，二极管D2的另一端经电阻R2接VDD3.3V，语音芯片U4的7脚接编程控制开关芯片U7的13脚，语音芯片U4的6脚和5脚分别接电容C9和电容C8的一端，电容C9和电容C8的另一共端接地；编程控制开关芯片U7的6脚、7脚、8脚、9脚和11脚接地，编程控制开关芯片U7的10脚接光耦U8的3脚，编程控制开关芯片U7的15脚接功放芯片U21的5脚，编程控制开关芯片U7的16脚接光耦U8的4脚；光耦U8的1脚经电阻R7接VDD3.3V，光耦U8的3脚与编程控制开关芯片U7的10脚、接地电容C14和接地电阻R9相连，光耦U8的4脚接sysDC9V；光耦U11的1脚经电阻R17接VDD3.3V，光耦U11的3脚与电阻R19一端相连，电阻R19另一端与电阻R20和三极管Q1的1脚的共端相连，电阻R20与三极管Q1的2脚的共端接地，三极管Q1的3脚与发光管D8的一端相连，发光管D8的另一端经电阻R8接电源sysDC9V，光耦U11的4脚接VCC3.3V；所述的功放芯片U21的1脚经有极性电容C61接功放芯片U21的8脚，功放芯片U21的2脚和4脚接地，功放芯片U21的3脚与二极管D28和电容C59的共端相连，二极管D28另一端接电阻R61相连，电阻R61另一端与电阻R60、解码芯片U20的8脚和光耦U15的1脚的共端相连，电阻R60的另一端与电源sysDC9V相连，功放芯片U21的5脚经电阻R58与编程控制开关芯片U7的15脚相连，功放芯片U21的6脚与芯片OP1的3脚、电阻R33和电阻R34的共端相连，电阻R33另一端分别与三极管Q4的集电极和电阻R35的一端相连，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极和电阻R35之间与三极管Q6的集电极相连，电阻R35的另一端与电容C35一端相连，
电容C35另一端接电容C34，电容C35和电容C34之间接有接地的二极管D19和二极管D20，电容C34另一端与电阻R36、接地电容C36和解码芯片U20的3脚相连；电阻R34与三极管Q4的基极的共端与电阻R41一端相连，电阻R41另一端分别与变压器T1的6脚和电容C40一端相连，变压器T1的1脚和3脚分别与磁环T2的4脚和3脚相连，变压器T1的4脚分别与电容C40、电阻R44和接地的有极性电容C42相连，电阻R44的另一端分别与电阻R45和电阻R50一端相连，电阻R45另一端与三极管Q6的基极相连，三极管Q6的发射极接地，电阻R45和电阻R50之间与芯片OP2的3脚相连、功放芯片U18的6脚和接地的有极性电容C41的相连，电阻R50另一端分别与电阻R51和二极管D27的一端相连，电阻R51另一端与三极管Q8的2脚相连，三极管Q8的1脚接地，三极管Q8的3脚与芯片OP3的3脚相连，二极管D27的另一端分别与解码芯片U20的5脚和电阻R54一端相连，电阻R54另一端与可变电阻RT2一端相连，可变电阻RT2另一端与接地电容C56相连，可变电阻RT2与电容C56之间接解码芯片U20的6脚，解码芯片U20的7脚接地，解码芯片U20的1脚与接地的有极性电容C52相连，解码芯片U20的4脚经接地的二极管D25、接地的有极性电容C44与电阻R47一端相连，电阻R47另一端接电源sysDC9V，解码芯片U20的2脚与电容C57、接地电容C49和电阻R52相连，电容C57另一端经电阻R66分别与电容C59和接地电容C60相连，电阻R52另一端经电容C47分别与接地电阻R56和电阻R53相连，电阻R53另一端经电容C48接功放芯片U18的5脚，功放芯片U18的4脚和2脚接地，功放芯片U18的3脚经电容C45分别与接地的电容C46、电阻R48和话筒（10）的一端相...
【专利技术属性】
技术研发人员：安继伟，刘远振，刘广坛，裴志强，刘鸣放，
申请(专利权)人：河南中飞光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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