礦用隔爆兼本安型計算機的製作方法

2023-12-09 15:03:56 1

專利名稱：礦用隔爆兼本安型計算機的製作方法
技術領域：
本實用新型礦用隔爆兼本安型計算機，屬於礦用計算機技術領域。
背景技術：
目前，應用於煤礦井下的計算機受到了越來越多的關注，礦用計算機以其獨特 性，能夠適應井下惡劣環境，同時又具有阻燃性、防爆性以及安全性，現在的礦用計算 機功能單一，不設置USB接口，無法完成計算機常用的一些功能，為人們使用帶來了不 便。

實用新型內容本實用新型克服現有技術的不足，所要解決的問題是提供一種功能完善且安全 性高的礦用隔爆兼本安型計算機。為解決上述問題，本實用新型採用的技術方案為礦用隔爆兼本安型計算機，包括主機、本安顯示屏、礦用本安鍵盤，所述的主 機包括交流輸入端、隔離變壓器、開關電源、CPU、主板、I/O接口和本安電源，交流輸 入端依次與隔離變壓器和開關電源串聯，CPU安裝在主板上，開關電源與主板上的電源 接口連接，I/O接口與主板上的對應插口連接並通過主板上的總線與CPU連接，本安電 源的輸入端與隔離變壓器連接，本安電源的輸出端與本安顯示屏連接，所述的I/O接口 的結構為VGA隔離接口與主板上的A插口連接，USB隔離接口與主板上的B插口連 接，RS232-485隔離接口與主板上的C插口連接，乙太網隔離接口與主板上的D插口連 接；所述USB隔離接口和RS232-485隔離接口均與直流輸入端連接；所述VGA隔離接口的結構為VGA隔離變壓器的一端與主板上的A插口連 接，VGA隔離變壓器的另一端為VGA信號輸出端；所述乙太網隔離接口的結構為乙太網隔離變壓器的一端與主板上的D插口連 接，乙太網隔離變壓器的另一端為乙太網信號輸出端；所述USB隔離接口的結構為第一隔離器的一端與主板上的B插口連接，第一 隔離器的另一端為USB信號輸出端，第一隔離型DC/DC變換器並聯在第一隔離器的兩 端，電壓調整器的輸入端與直流輸入端連接，電壓調整器的輸出端與第一隔離型DC/DC 變換器連接；所述RS232-485隔離接口的結構為RS232-TTL/CMOS轉換適配器的信號輸入 端與第二隔離器的一端連接，RS232-TTL/CMOS轉換適配器的信號輸出端與主板上的C 插口連接，RS232-TTL/CMOS轉換適配器的外部電源輸入端與直流輸入端連接，第二隔 離器的另一端與RS485收發器連接，第二隔離器的兩端並聯有第二隔離型DC/DC變換 器，第二隔離型DC/DC變換器的輸入端與直流輸入端連接，第二隔離型DC/DC變換器 的輸出端與RS485收發器連接；[0011]本安顯示屏的電源輸入端與主機中本安電源的輸出端連接，本安顯示屏的信號 輸入端與主機上的VGA隔離接口連接；礦用本安鍵盤與主機上的USB隔離接口連接，主 機上的RS232-485隔離接口外接具有485接口的配接設備，主機上的乙太網隔離接口外接 具有乙太網接口的配接設備。所述的第一隔離器和第二隔離器均為iCoupler數字隔離器。所述的主板為工控主板。所述的USB隔離接口可設置兩個或兩個以上。所述的本安顯示屏內設置有無線接收器，無線接收器通過主機上的USB隔離接 口與CPU連接。本實用新型與現有技術相比具有的有益效果是本礦用隔爆兼本安型計算機方便井下應用，具有多種外部隔離接口，包括USB 隔離接口、RS232-485隔離接口、VGA隔離接口和乙太網隔離接口，可以根據需要連接 不同的外部設施，也可根據應用的不同配置相應的程序及軟體，使用方便，安全性高。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為VGA隔離接口的結構示意圖；圖3為乙太網隔離接口的結構示意圖；圖4為USB隔離接口的結構示意圖；圖5為RS232-485隔離接口的結構示意圖。圖中1為主機、2為本安顯示屏、3為礦用本安鍵盤、4為交流輸入端、5為 隔離變壓器、6為開關電源、7為CPU、8為主板、9為I/O接口、10為本安電源、11為 VGA隔離接口、12為USB隔離接口、13為RS232-485隔離接口、14為乙太網隔離接 口、15為直流輸入端、16為無線接收器、17為礦用無線鍵盤、18為礦用無線滑鼠、19 為VGA隔離變壓器、20為VGA信號輸出端、21為乙太網隔離變壓器、22為乙太網信號 輸出端、23為第一隔離器、24為USB信號輸出端、25為第一隔離型DC/DC變換器、26 為電壓調整器、27為第二隔離器、28為第二隔離型DC/DC變換器、29為RS232-TTL/ CMOS轉換適配器、30為RS485收發器。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本實用新型礦用隔爆兼本安型計算機，包 括主機1、本安顯示屏2、礦用本安鍵盤3，所述的主機1包括交流輸入端4、隔離變壓器 5、開關電源6、CPU7、主板8、I/O接口 9和本安電源10，交流輸入端4依次與隔離變 壓器5和開關電源6串聯，CPU7安裝在主板8上，開關電源6與主板8上的電源接口連 接，I/O接口 9與主板8上的對應插口連接並通過主板8上的總線與CPU7連接，本安電 源10的輸入端與隔離變壓器5連接，本安電源10的輸出端與本安顯示屏2連接，所述的 I/O接口 9的結構為VGA隔離接口 11與主板8上的A插口連接，USB隔離接口 12與 主板8上的B插口連接，RS232-485隔離接口 13與主板8上的C插口連接，乙太網隔離
4接口 14與主板8上的D插口連接；所述USB隔離接口 12和RS232-485隔離接口 13均與直流輸入端15連接；所述VGA隔離接口 11的結構為VGA隔離變壓器19的一端與主板8上的A插 口連接，VGA隔離變壓器19的另一端為VGA信號輸出端20 ；所述乙太網隔離接口 14的結構為乙太網隔離變壓器21的一端與主板8上的D 插口連接，乙太網隔離變壓器21的另一端為乙太網信號輸出端22;所述USB隔離接口 12的結構為第一隔離器23的一端與主板8上的B插口連 接，第一隔離器23的另一端為USB信號輸出端24，第一隔離型DC/DC變換器25並聯 在第一隔離器23的兩端，電壓調整器26的輸入端與直流輸入端15連接，電壓調整器26 的輸出端與第一隔離型DC/DC變換器25連接；所述RS232-485隔離接口 13的結構為RS232-TTL/CMOS轉換適配器29的信 號輸入端與第二隔離器27的一端連接，RS232-TTL/CMOS轉換適配器29的信號輸出端 與主板8上的C插口連接，RS232-TTL/CMOS轉換適配器29的外部電源輸入端與直流 輸入端15連接，第二隔離器27的另一端與RS485收發器30連接，第二隔離器27的兩端 並聯有第二隔離型DC/DC變換器28，第二隔離型DC/DC變換器28的輸入端與直流輸 入端15連接，第二隔離型DC/DC變換器28的輸出端與RS485收發器30連接；本安顯示屏2的電源輸入端與主機1中本安電源10的輸出端連接，本安顯示屏 2的信號輸入端與主機1上的VGA隔離接口 11連接；礦用本安鍵盤3與主機1上的USB 隔離接口 12連接，主機1上的RS232-485隔離接口 13外接具有485接口的配接設備，主 機1上的乙太網隔離接口 14外接具有乙太網接口的配接設備。所述的第一隔離器23和第二隔離器27均為iCoupler數字隔離器。所述的主板8為工控主板。所述的USB隔離接口 12可設置兩個或兩個以上。所述的本安顯示屏2內設置有無線接收器16，無線接收器16通過主機1上的 USB隔離接口 12與CPU7連接。所述主機1上RS232-485隔離接口 13外接的具有485接口的配接設備可以 為KJ350-Z型信號轉換器，KJ350-Z型信號轉換器將外界信號轉換為RS485信號，經 RS232-485隔離接口 11後傳給CPU4處理，主機1上乙太網隔離接口 14外接的具有以太 網接口的配接設備可以為KJJ132型礦用隔爆型交換機。所述的CPU7為ARK3389型，本安電源10為CSTI型，隔離變壓器5為1:1隔
離變壓器，本安顯示屏2為PH12型，礦用本安型鍵盤3為FHJ5型。本實用新型礦用隔爆兼本安型計算機還可以配備礦用無線鍵盤17和礦用無線鼠 標18。使用時，將220V的交流電接入主機1的交流輸入端4，經過1:1隔離變壓器5 後，再經過開關電源6轉為直流電為主機1供電，同時經過本安電源10轉為直流電為本 安顯示屏2供電。VGA隔離接口 11和乙太網隔離接口 14均通過變壓器隔離耦合技術實現隔離。USB隔離接口 12和RS232-485隔離接口 13均通過基於晶片尺寸變壓器的 !Coupler集成磁耦合技術實現隔離，採用iCoupler數字隔離器和隔離型DC/DC變換器給該隔離器、RS485收發器30供電的組合用法，有效的解決了隔離和安全問題，保護系統 免遭瞬態高壓損壞，降低了信號失真，也保護了人身安全，由於採用iCoupler磁隔離技 術的磁耦數字隔離器和隔離型DC/DC變換器需要DC電源供電，所以USB隔離接口 12 和RS232-485隔離接口 13均與直流輸入端15連接。
權利要求1.礦用隔爆兼本安型計算機，包括主機(1)、本安顯示屏(2)、礦用本安鍵盤(3)， 所述的主機(1)包括交流輸入端(4)、隔離變壓器(5)、開關電源(6)、CPU(7)、主板 (8)、I/O接口(9)和本安電源(10)，交流輸入端⑷依次與隔離變壓器(5)和開關電源 (6)串聯，CPU(7)安裝在主板⑶上，開關電源(6)與主板⑶上的電源接口連接，I/ O接口(9)與主板⑶上的對應插口連接並通過主板⑶上的總線與CPU(7)連接，本安 電源(10)的輸入端與隔離變壓器(5)連接，本安電源(10)的輸出端與本安顯示屏(2)連 接，其特徵在於所述的I/O接口(9)的結構為VGA隔離接口(11)與主板⑶上的A 插口連接，USB隔離接口(12)與主板⑶上的B插口連接，RS232-485隔離接口(13) 與主板(8)上的C插口連接，乙太網隔離接口(14)與主板(8)上的D插口連接；所述USB隔離接口(12)和RS232-485隔離接口(13)均與直流輸入端(15)連接；所述VGA隔離接口(11)的結構為VGA隔離變壓器(19)的一端與主板⑶上的A 插口連接，VGA隔離變壓器(19)的另一端為VGA信號輸出端(20)；所述乙太網隔離接口(14)的結構為乙太網隔離變壓器(21)的一端與主板⑶上的 D插口連接，乙太網隔離變壓器(21)的另一端為乙太網信號輸出端(22)；所述USB隔離接口(12)的結構為第一隔離器(23)的一端與主板⑶上的B插口連 接，第一隔離器(23)的另一端為USB信號輸出端(24)，第一隔離型DC/DC變換器(25) 並聯在第一隔離器(23)的兩端，電壓調整器(26)的輸入端與直流輸入端(15)連接，電 壓調整器(26)的輸出端與第一隔離型DC/DC變換器(25)連接；所述RS232-485隔離接口(13)的結構為RS232-TTL/CMOS轉換適配器(29)的信 號輸入端與第二隔離器(27)的一端連接，RS232-TTL/CMOS轉換適配器(29)的信號輸 出端與主板⑶上的C插口連接，RS232-TTL/CMOS轉換適配器(29)的外部電源輸入端 與直流輸入端(15)連接，第二隔離器(27)的另一端與RS485收發器(30)連接，第二隔 離器(27)的兩端並聯有第二隔離型DC/DC變換器(28)，第二隔離型DC/DC變換器(28) 的輸入端與直流輸入端(15)連接，第二隔離型DC/DC變換器(28)的輸出端與RS485收 發器(30)連接；本安顯示屏(2)的電源輸入端與主機(1)中本安電源(10)的輸出端連接，本安顯示 屏(2)的信號輸入端與主機(1)上的VGA隔離接口(11)連接；礦用本安鍵盤(3)與主機 (1)上的USB隔離接口(12)連接，主機(1)上的RS232-485隔離接口(13)外接具有485 接口的配接設備，主機⑴上的乙太網隔離接口(14)外接具有乙太網接口的配接設備。
2.根據權利要求1所述的礦用隔爆兼本安型計算機，其特徵在於所述的第一隔離 器(23)和第二隔離器(27)均為iCoupler數字隔離器。
3.根據權利要求1所述的礦用隔爆兼本安型計算機，其特徵在於所述的主板(8)為 工控主板。
4.根據權利要求1所述的礦用隔爆兼本安型計算機，其特徵在於所述的USB隔離 接口(12)可設置兩個或兩個以上。
5.根據權利要求1所述的礦用隔爆兼本安型計算機，其特徵在於所述的本安顯示 屏(2)內設置有無線接收器(16)，無線接收器(16)通過主機(1)上的USB隔離接口(12) 與CPU (7)連接。
專利摘要本實用新型礦用隔爆兼本安型計算機，屬於礦用計算機技術領域；所要解決的問題是提供一種功能完善且安全性高的礦用隔爆兼本安型計算機；採用的技術方案為包括主機、本安顯示屏、礦用本安鍵盤，所述的主機包括交流輸入端、隔離變壓器、開關電源、CPU、主板、I/O接口和本安電源，交流輸入端依次與隔離變壓器和開關電源串聯，CPU安裝在主板上，開關電源與主板上的電源接口連接，I/O接口與主板上的對應插口連接並通過主板上的總線與CPU連接，本安電源的輸入端與隔離變壓器連接，本安電源的輸出端與本安顯示屏連接；本礦用隔爆兼本安型計算機方便井下應用，具有多種外部隔離接口，使用方便，安全性高。
文檔編號G06F1/16GK201796325SQ201020552849
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月28日 優先權日2010年9月28日
發明者付國軍, 張志峰, 張晉民, 高波 申請人:山西科達自控工程技術有限公司