一种矿用隔离式安全栅制造技术

本实用新型专利技术涉及一种矿用通信系统使用的本质安全型隔离式安全栅。一种矿用隔离式安全栅，包括壳体和隔离电路，所述隔离电路安装于壳体内，在所述壳体上设有电源及信号输入接口（CN101）连接隔离电路的危险侧，设有信号输出接口（CN102）连接隔离电路的安全侧；所述隔离电路采用适于CAN控制器和CAN总线之间连接的接口芯片CTM8251，所述CTM8251的串行信号接口对应连接电源及信号输入接口的CAN控制器发送端和接收端，CTM8251的信号线连接端（CANH，CANL）连接信号输出接口。本实用新型专利技术矿用隔离式安全栅，结构简单，接线方便，使用安全可靠，保证了安全环境和易燃易爆环境的设备通信安全，能够满足安监局“煤矿应急通信保障系统”的要求。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种矿井通讯安全隔离装置，特别是涉及一种矿用通信系统使用的本质安全型隔离式安全栅。
技术介绍
煤炭是我国的主要能源，约占一次能源的70%，我国煤矿约95%是井工矿，开采条件复杂，而且随着采掘深度增加，煤矿瓦斯、水患、冲击地压等灾害越来越严重，很容易引起重大事故。2007年7月29日河南省陕县支建煤矿发生透水事故，共有69人被困。被困人员通过电话及时将被困人数、位置和状况向地面汇报，为救援提供了准确信息，缩短了救援时间。同时通过该电话安抚被困人员，增强了被困人员生还信心。最终被困69人成功获救。 通过此次事件突出反映了煤矿通信在应急救援中的重要作用。2010年5月19日国家安全生产监督管理总局召开的“全国煤矿坚决遏制重特大事故推广井下救生舱等避险设施现场会”明确提出要求煤矿推广完善“六大系统”，《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发〔2010〕23号)等国家政策也明确建设和完善煤矿井下安全避险“六大系统”。2011年国家安全生产监督管理总局将开始组织达标检查，其中“六大系统”之中的通信联络系统正是本项目的核心内容，潜在的煤矿通信联络系统改造的需求非常大。国外在加强和改进煤矿安全生产降低百万吨死亡率等方面进行了长期的科学研究和实践探索。先进的生产技术和安全管理与救援支持系统的有机结合，保障了煤矿生产的低事故和低死亡率。在我国，近年来也逐渐重视应急通信系统的建立。先后有多家科研单位和企业开发了煤矿通信联络系统。井下无线急救通信系统的投入使用，有效地建立了一条紧急信息由地面指挥中心快速发送给井下作业矿工的应急通信手段。但由于矿山井下无线安全预警与救援信息系统地上和地下的运行环境不同，矿井内空气中含有粉尘、瓦斯气体等可燃易爆物质，因此井下通讯设备(尤其是无线通讯设备)必须采取安全防爆措施。而连接地上安全管理或者生产调度的通讯中心与矿下通讯设施的信号传输设备也必须采取安全隔离措施，以确保井下安全。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题本技术矿用隔离式安全栅，通过采用CAN隔离收发器，将CAN控制器的逻辑电平转换为CAN总线的差分电平，同时在CAN控制器与CAN总线之间起到安全隔离作用。本技术所采用的技术方案一种矿用隔离式安全栅，包括壳体和隔离电路，所述隔离电路安装于壳体内，在所述壳体上设有电源及信号输入接口(CN101)连接隔离电路的危险侧，设有信号输出接口 (CN102)连接隔离电路的安全侧；所述隔离电路采用适于CAN控制器和CAN总线之间连接的接口芯片CTM8251，所述CTM8251的串行信号接口对应连接电源及信号输入接口(CN101)的CAN控制器发送端和接收端，CTM8251的信号线连接端(CANH，CANL)连接信号输出接口 (CN102)。所述的矿用隔离式安全栅，CTM8251的隔离电源输出地端口(CANG)通过并联连接的功率电阻(RlOl)和电容(C102)连接信号输出接口(CN102)的接地端(CAN_G)，CTM8251 的电源接口端连接电源及信号输入接口(CNlOl)的+5V电源端，CTM8251的电源地端口连接电源及信号输入接口(CNlOl)的电源地端；所述壳体上设有指示灯(LEDlOl)与电源及信号输入接口(CNlOl)的电源端及电源地端连接。所述的矿用隔离式安全栅，在电源及信号输入接口(CNlOl)的电源端及电源地端连接有稳压管(DlOI)，并设有由胆电容(CPlOI)及另一电容(ClOI)组成的滤波电路。本技术的有益积极效果I、本技术矿用隔离式安全栅，保证了安全环境和易燃易爆环境的设备通信安全，能够满足安监局“煤矿应急通信保障系统”的要求。在将CAN控制器的逻辑电平转换为 CAN总线的差分电平的同时，在CAN控制器与CAN总线之间起到安全隔离作用，适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境，能够有效地将地上通讯信号安全传输到井下。2、本技术矿用隔离式安全栅，结构简单，成本低，接线简单，使用安装方便，适用范围广泛，不但适合于煤炭、冶金，而且适合于化工、建材、交通、电力、粮食等行业地面恶劣环境中使用。附图说明图I :本技术矿用隔离式安全栅电路原理图；图2、图3、图4 :分别为本技术矿用隔离式安全栅隔离电路的电源滤波、稳压及指示电路。具体实施方式实施例一参见图I。本技术矿用隔离式安全栅，包括壳体和隔离电路，所述隔离电路安装于壳体内，在所述壳体上设有电源及信号输入接口 CNlOl连接隔离电路的危险侧，设有信号输出接口 CN102连接隔离电路的安全侧；所述隔离电路采用适于CAN控制器和CAN总线之间连接的接口芯片CTM8251，所述CTM8251的串行信号接口对应连接电源及信号输入接口 CNlOl的CAN控制器发送端和接收端，CTM8251的信号线连接端CANH，CANL连接信号输出接口 CN102。本技术矿用隔离式安全栅，主要功能是将CAN控制器的逻辑电平转换为CAN 总线的差分电平，并且具有隔离功能。接线简单，安装方便，使用使只需将危险侧的电源 (DC5V)、CAN逻辑信号通过线缆引入到接线座上进行连接输入，另外一端为安全信号侧，接入CAN总线差分线上。实施例二 参见图I、图4，本实施例的矿用隔离式安全栅，与实施例一不同的是， 所述CTM8251的隔离电源输出地端口 CANG通过并联连接的功率电阻RlOl和电容C102连接信号输出接口 CN102的接地端CAN_G，CTM8251的电源接口端连接电源及信号输入接口 CNlOl的+5V电源端，CTM8251的电源地端口连接电源及信号输入接口 CNlOl的电源地端； 如图4所示，在所述壳体上设有指示灯LEDlOl与电源及信号输入接口 CNlOl的电源端及电源地端连接。如图2、图3所示，在电源及信号输入接口 CN101的电源端及电源地端连接有稳压管D101，并设有由胆电容CP101及另一电容C101组成的滤波电路。本技术矿用隔离式安全栅，电源额定条件为输入电压DC5V±5% ;输入电流< 70mA。主要技术指标a)安全侧信号输出信号CAN数字信号；信号电平规则标准CAN总线差分电平； 信号传输速率 .( 125kbps ；b)危险侧信号输入信号CAN数字信号；信号电平规则标准CAN控制器TTL逻辑电平。权利要求1.一种矿用隔离式安全栅，包括壳体和隔离电路，所述隔离电路安装于壳体内，在所述壳体上设有电源及信号输入接口(CNlOl)连接隔离电路的危险侧，设有信号输出接口 (CN102)连接隔离电路的安全侧；其特征是所述隔离电路采用适于CAN控制器和CAN总线之间连接的接口芯片CTM8251，所述CTM8251的串行信号接口对应连接电源及信号输入接口(CNlOl)的CAN控制器发送端和接收端，CTM8251的信号线连接端(CANH，CANL)连接信号输出接口(CN102)。2.根据权利要求I所述的矿用隔离式安全栅，其特征是所述CTM8251的隔离电源输出地端口(CANG)通过并联连接的功率电阻(RlOl)和电容(C102)连接信号输出接口 (CN102)的接地端(CAN_G)，CTM8251的电源接口端连接电源及信号输入接口(CNlOl)的+5V 电源端，CT本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁森浩，李业，徐永跃，
申请(专利权)人：郑州赛金电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：