矿用隔爆兼本安型计算机制造技术

本实用新型专利技术公开了矿用隔爆兼本安型计算机，包括：工控板，USB无线模块，信号控制板，信号隔离模块，USB信号转换模块，其特征在于：所述工控板输出USB信号、RS232信号和RS485信号到信号隔离模块；并且，工控板接收信号隔离模块输出的USB信号、RS232信号和RS485信号，进行处理后输出到显示屏显示；所述信号隔离模块接收所述工控板输出的USB信号、RS232信号和RS485信号，并将收到的信号分别进行信号隔离处理后，输出USB信号到USB信号转换模块，输出RS485信号到RS485信号接口，输出RS232信号到信号控制板；并且信号隔离模块接收信号控制板输出的RS232信号，进行隔离处理后，输出到工控板；本实用新型专利技术具有与外部设备进行直接通讯功能，性能安全可靠，可广泛应用于矿井监控。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤矿和非煤矿山使用的计算机，尤其涉及一种矿用隔爆兼本安型计算机。
技术介绍
在矿井隔爆计算机中，矿井监控系统用隔爆兼本安型计算机比较普遍，实现井下数据处理、显示，井下分站通过RS485、CAN、以太网等通信接口与井下分站等设备进行通信。但是，在通信功能及供电方式上，不具有与千米定向钻机随钻测量系统进行通信功能，需要单独的配电电源箱供电；在矿井远程水平钻机控制系统和避难硐室的矿用隔爆计算机不具备声音输入输出功能；不同时具有图像、数据和声音处理并隔离输入输出信号功能，在信号隔离方式上，以太网信号隔离多采用光纤转换，或者直接采用磁隔离，导致隔爆腔体积较大，RS232信号转换成RS485信号进行隔离，声音多采用语音转换电路进行隔离；现有矿用隔爆计算机多采用LCD或者LED屏，均需要逆变器，高压在矿井中存在安全隐患。
技术实现思路
本技术解决的具体问题是，提供矿用隔爆兼本安型计算机，包括工控板，USB无线模块，信号控制板，信号隔离模块，USB信号转换模块，其特点是所述工控板输出USB信号、RS232信号和RS485信号到信号隔离模块；并且，工控板接收信号隔离模块输出的USB信号、RS232信号和RS485信号，进行处理后输出到显示屏显示；所述信号隔离模块接收所述工控板输出的USB信号、RS232信号和RS485信号，并将收到的信号分别进行信号隔离处理后，输出USB信号到USB信号转换模块，输出RS485信号到RS485信号接口，输出RS232信号到信号控制板；并且信号隔离模块接收信号控制板输出的RS232信号，进行隔离处理后，输出到工控板；信号隔离模块接收USB信号转换模块输出的USB信号，进行隔离处理后，输出到工控板；信号隔离模块接收RS485信号接口输出的RS485信号，进行隔离处理后，输出到工控板；所述信号控制板接收信号隔离模块输出的RS232信号，进行转换以及隔离处理，输出电流信号到外部装置；并且信号控制板接收外部装置输出的电流信号，进行转换以及隔离处理后，输出RS232信号到信号隔离模块；所述USB信号转换模块接收信号隔离模块输出的USB信号，进行处理后，输出音频信号到矿用本安型耳麦，输出以太网信号到具有以太网信号接口的设备；USB信号转换模块接收矿用本安型耳麦输出的音频信号，接收具有以太网信号接口的设备输出的以太网信号，进行处理后，输出USB信号到信号隔离模块；并且USB信号转换模块与矿用本安型键盘配接。本技术具有同时对图像、数据和声音进行处理的功能，并隔离输入输出信号，具有与矿用本安型随钻测量装置等外部装置进行直接通讯功能，在隔爆腔中通过信号隔离4模块同时隔离RS232、RS485和USB信号，并将隔离后的USB信号转换成音频信号和以太网信号，信号抗干扰能力强，所需隔爆腔体积小；成本低，重量轻。根据本技术所述的矿用隔爆兼本安型计算机的优选方案，所述工控板与USB无线模块进行双向信号通讯；所述工控板将收到的信号进行处理，将处理后的信号通过USB无线模块发送到基站，并且，所述工控板通过USB无线模块接收基站发出的信号，进行处理，输出USB信号、RS232信号和RS485信号到信号隔离模块。根据本技术所述的矿用隔爆兼本安型计算机的优选方案，所述信号控制板包括RS232信号转TTL电平模块、第一光隔离模块、TTL电平转RS232信号模块和RS232信号转电流信号模块；其中，所述RS232信号转TTL电平模块接收信号隔离模块输出的RS232信号,将RS232信号转换成TTL电平信号,输出到所述第一光隔离模块进行光隔离,所述第一光隔离模块将隔离后的信号输出到所述TTL电平转RS232信号模块，所述TTL电平转RS232信号模块将TTL电平信号转换成RS232信号输出到所述RS232信号转电流信号模块，所述RS232信号转电流信号模块将RS232信号转换成电流信号输出到外部装置。该优选方案中，信号控制板先将RS232转换成TTL电平信号，进行输入输出隔离后，将TTL电平信号转换成RS232信号，再将RS232信号转换成电流信号输出，电路结构简单，成本低，没有采用常规的将RS232信号转换成RS485信号进行隔离的电路。根据本技术所述的矿用隔爆兼本安型计算机的优选方案，所述信号控制板还包括TTL电平转RS232信号模块、第二光隔离模块、RS232信号转TTL电平模块和电流信号转RS232信号模块；其中，所述电流信号转RS232信号模块接收外部装置输出的电流信号，将电流信号转换成RS232信号输出到所述RS232信号转TTL电平模块；所述RS232信号转TTL电平模块将RS232信号信号转换成TTL电平输出到所述第二光隔离模块进行光隔离，所述第二光隔离模块将隔离后的信号输出到所述TTL电平转RS232信号模块，所述TTL电平转RS232信号模块将TTL电平信号转换成RS232信号输出到信号隔离模块。根据本技术所述的矿用隔爆兼本安型计算机的优选方案，显示屏为液晶屏，由矿用本安驱动电路驱动，无需逆变器，成本低，重量轻，安全性高。本技术所述的矿用隔爆兼本安型计算机的有益效果是，本技术具有同时对图像、数据和声音进行处理的功能，并隔离输入输出信号，具有与矿用本安型随钻测量装置等外部装置进行直接通讯功能，在隔爆腔中通过信号隔离模块同时隔离RS232、RS485和USB信号，并将隔离后的USB信号转换成音频信号和以太网信号，信号抗干扰能力强，所需隔爆腔体积小；由于具有USB无线模块，实现了与机站进行双工无线通讯；另外，采用本安输出驱动多路LED背光模块，无需逆变器；本技术功能多，体积小，成本低，重量轻，使用方便、可靠，安全性高，可广泛应用于矿井监控。附图说明图I是本技术所述的矿用隔爆兼本安型计算机的原理框图。图2是本技术所述信号隔离模块10的原理框图。图3是本技术所述的USB信号转换模块11的原理框图。图4是本技术所述的矿用本安驱动电路5的原理框图。图5是本技术所述的信号控制板9的原理框图。图6是本技术所述的RS232信号隔离模块19的原理图。图7是本技术所述的RS485信号隔离模块20的原理图。具体实施方式参见图I至图4，一种矿用隔爆兼本安型计算机，由保险管1，总电源开关2，隔离变压器3，开关电源4，矿用本安驱动电路5，电源板6，工控板7，USB无线模块8，信号控制板9，信号隔离模块10，USB信号转换模块11，矿用本安型耳麦13，以太网信号接口 14，矿用本安型USB闪存盘15，矿用本安型键盘16，RS485信号接口 17，显示屏18组成。其中隔离变压器3连接在总电源与电源板6之间，具体为隔离变压器3输入127V交流，输出为IlV交流，采用隔离变压器实现强电和本安电路之间的隔离，其隔离电压大于2500V ；所述的开关电源4输入为127V交流，所述开关电源4为工控板7、矿用本安驱动电路5供电；所述的电源板6实现将IlV交流转换为两路输出，一路供电给信号隔离模块10隔离输出端、USB信号转换模块11、矿用本安型耳麦13、矿用本安型USB闪存盘15、矿用本安型键盘16 ;另一路供电给信号控制板9 ；所述工控板7输出USB信号、RS232信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用隔爆兼本安型计算机，包括：工控板(7)，USB无线模块(8)，信号控制板(9)，信号隔离模块(10)，USB信号转换模块(11)，其特征在于：所述工控板(7)输出USB信号、RS232信号和RS485信号到信号隔离模块(10)；并且，工控板(7)接收信号隔离模块(10)输出的USB信号、RS232信号和RS485信号，进行处理后输出到显示屏(18)显示；所述信号隔离模块(10)接收所述工控板(7)输出的USB信号、RS232信号和RS485信号，并将收到的信号分别进行信号隔离处理后，输出USB信号到USB信号转换模块(11)，输出RS485信号到RS485信号接口(17)，输出RS232信号到信号控制板(9)；并且信号隔离模块(10)接收信号控制板(9)输出的RS232信号，进行隔离处理后，输出到工控板(7)；信号隔离模块(10)接收USB信号转换模块(11)输出的USB信号，进行隔离处理后，输出到工控板(7)；信号隔离模块(10)接收RS485信号接口(17)输出的RS485信号，进行隔离处理后，输出到工控板(7)；所述信号控制板(9)接收信号隔离模块(10)输出的RS232信号，进行转换以及隔离处理，输出电流信号到外部装置(12)；并且信号控制板(9)接收外部装置(12)输出的电流信号，进行转换以及隔离处理后，输出RS232信号到信号隔离模块(10)；所述USB信号转换模块(11)接收信号隔离模块(10)输出的USB信号，进行处理后，输出音频信号到矿用本安型耳麦(13)，输出以太网信号到具有以太网信号接口的设备；USB信号转换模块(11)？接收矿用本安型耳麦(13)输出的音频信号，接收具有以太网信号接口的设备输出的以太网信号，进行处理后，输出USB信号到信号隔离模块(10)；并且USB信号转换模块(11)与矿用本安型键盘(16)配接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴燕清，康厚清，郑万波，王侃，谢成梁，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院，
类型：实用新型
国别省市：