專利名稱：礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦和非煤礦山使用的多媒體計(jì)算機(jī)，尤其涉及一種礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)。
背景技術(shù)：
在礦井隔爆計(jì)算機(jī)中，礦井監(jiān)控系統(tǒng)用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)比較普遍，實(shí)現(xiàn)井下數(shù)據(jù)處理、顯示，井下分站通過RS485、CAN、以太網(wǎng)等通信接ロ與井下分站等設(shè)備進(jìn)行通信。但是，在通信功能及供電方式上，不具有與千米定向鉆機(jī)隨鉆測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行通信功能，需要単獨(dú)的配電電源箱供電；在礦井遠(yuǎn)程水平鉆機(jī)控制系統(tǒng)和避難硐室的礦用隔爆計(jì)算機(jī)不具備聲音輸入輸出功能；不同時(shí)具有圖像、數(shù)據(jù)和聲音處理并隔離輸入輸出信號(hào)功能，在信號(hào)隔離方式上，以太網(wǎng)信號(hào)隔離多采用光纖轉(zhuǎn)換，或者直接采用磁隔離，導(dǎo)致隔爆腔體積較大，RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS485信號(hào)進(jìn)行隔離，聲音多采用語音轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行隔離；現(xiàn)有礦用 隔爆計(jì)算機(jī)多采用LCD或者LED屏，均需要逆變器，高壓在礦井中存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的具體問題是，提供一種礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)，包括隔爆機(jī)殼、蓋板、鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置和計(jì)算機(jī)控制電路；計(jì)算機(jī)控制電路包括エ控板、信號(hào)控制模塊、信號(hào)隔離模塊和USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊；隔爆機(jī)殼與蓋板之間構(gòu)成隔爆腔；計(jì)算機(jī)控制電路設(shè)置在隔爆腔內(nèi)，其特點(diǎn)是所述蓋板上設(shè)有窗ロ，所述顯示屏設(shè)置在隔爆腔內(nèi)，且顯示屏幕正對(duì)蓋板的窗ロ，在顯示屏幕外設(shè)置有鋼化玻璃，該鋼化玻璃固定在蓋板的內(nèi)表面；鍵盤嵌在所述鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置上，所述鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置通過鉸接機(jī)構(gòu)與蓋板相鉸接，以便鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置在與蓋板成O度至90度之間轉(zhuǎn)動(dòng)；所述エ控板輸出USB信號(hào)、RS232信號(hào)和RS485信號(hào)到信號(hào)隔離模塊；并且，エ控板接收信號(hào)隔離模塊輸出的USB信號(hào)、RS232信號(hào)和RS485信號(hào)，進(jìn)行處理后輸出到顯示屏顯示；所述信號(hào)隔離模塊接收所述エ控板輸出的USB信號(hào)、RS232信號(hào)和RS485信號(hào)，并將收到的信號(hào)分別進(jìn)行信號(hào)隔離處理后，輸出USB信號(hào)到USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，輸出RS485信號(hào)到RS485信號(hào)接ロ，輸出RS232信號(hào)到信號(hào)控制模塊；并且信號(hào)隔離模塊接收信號(hào)控制模塊輸出的RS232信號(hào)，進(jìn)行隔離處理后，輸出到エ控板；信號(hào)隔離模塊接收信號(hào)控制模塊輸出的USB信號(hào)，進(jìn)行隔離處理后，輸出到エ控板；信號(hào)隔離模塊接收RS485信號(hào)接ロ輸出的RS485信號(hào)，進(jìn)行隔離處理后，輸出到エ控板；所述信號(hào)控制模塊接收信號(hào)隔離模塊輸出的RS232信號(hào)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換以及隔離處理，輸出電流信號(hào)到外部裝置；并且信號(hào)控制模塊接收外部裝置輸出的電流信號(hào)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換以及隔離處理后，輸出RS232信號(hào)到信號(hào)隔離模塊；所述USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊接收信號(hào)隔離模塊輸出的USB信號(hào)，進(jìn)行處理后，輸出音頻信號(hào)到礦用本安型耳麥，輸出以太網(wǎng)信號(hào)到具有以太網(wǎng)信號(hào)接ロ的設(shè)備；USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊接收礦用本安型耳麥113輸出的音頻信號(hào)，接收具有以太網(wǎng)信號(hào)接ロ的設(shè)備輸出的以太網(wǎng)信號(hào)，進(jìn)行處理后，輸出USB信號(hào)到信號(hào)隔離模塊；并且USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊與礦用本安型鍵盤配接。本發(fā)明具有同時(shí)對(duì)圖像、數(shù)據(jù)和聲音進(jìn)行處理的功能，并隔離輸入輸出信號(hào)，具有與礦用本安型隨鉆測(cè)量裝置等外部裝置進(jìn)行直接通訊功能，在隔爆腔中通過信號(hào)隔離模塊同時(shí)隔離RS232、RS485和USB信號(hào)，并將隔離后的USB信號(hào)轉(zhuǎn)換成音頻信號(hào)和以太網(wǎng)信號(hào)，信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)，所需隔爆腔體積??；成本低，重量輕；本發(fā)明將顯示屏設(shè)置在隔爆腔內(nèi)，并在顯示屏幕外設(shè)置有鋼化玻璃，保證隔爆性能；還將顯示屏、鍵盤以及主機(jī)集成一體，集成度高，結(jié)構(gòu)簡単；鍵盤與主機(jī)不需要外連接線，攜帯和使用很方便，鍵盤使用時(shí)可通過聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)打開，不用時(shí)可合上，對(duì)顯示屏起到進(jìn)ー步的保護(hù)作用，隔爆性好，性能安全可靠， 能滿足煤礦井下長期在線監(jiān)控的使用需求；根據(jù)本發(fā)明所述的礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)的優(yōu)選方案，所述エ控板與USB無線模塊進(jìn)行雙向信號(hào)通訊；所述エ控板將收到的信號(hào)進(jìn)行處理，將處理后的信號(hào)通過USB無線模塊發(fā)送到基站，并且，所述エ控板通過USB無線模塊接收基站發(fā)出的信號(hào)，進(jìn)行處理，輸出USB信號(hào)、RS232信號(hào)和RS485信號(hào)到信號(hào)隔離模塊。根據(jù)本發(fā)明所述的礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)的優(yōu)選方案，所述信號(hào)控制模塊包括RS232信號(hào)轉(zhuǎn)TTL電平模塊、第一光隔離模塊、TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊和RS232信號(hào)轉(zhuǎn)電流信號(hào)模塊；其中，所述RS232信號(hào)轉(zhuǎn)TTL電平模塊接收信號(hào)隔離模塊輸出的RS232信號(hào)，將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL電平信號(hào)，輸出到所述第一光隔離模塊進(jìn)行光隔離，所述第一光隔離模塊將隔離后的信號(hào)輸出到所述TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊,所述TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊將TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS232信號(hào)輸出到所述RS232信號(hào)轉(zhuǎn)電流信號(hào)模塊，所述RS232信號(hào)轉(zhuǎn)電流信號(hào)模塊將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)輸出到外部裝置。該優(yōu)選方案中，信號(hào)控制模塊先將RS232轉(zhuǎn)換成TTL電平信號(hào)，進(jìn)行輸入輸出隔離后，將TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS232信號(hào)，再將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)輸出，電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低，沒有采用常規(guī)的將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS485信號(hào)進(jìn)行隔離的電路。。根據(jù)本發(fā)明所述的礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)的優(yōu)選方案，所述信號(hào)控制模塊還包括TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊、第二光隔離模塊、RS232信號(hào)轉(zhuǎn)TTL電平模塊和電流信號(hào)轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊；其中，所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊接收外部裝置輸出的電流信號(hào)，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS232信號(hào)輸出到所述RS232信號(hào)轉(zhuǎn)TTL電平模塊；所述RS232信號(hào)轉(zhuǎn)TTL電平模塊將RS232信號(hào)信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL電平輸出到所述第二光隔離模塊進(jìn)行光隔離，所述第二光隔離模塊將隔離后的信號(hào)輸出到所述TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊，所述TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊將TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS232信號(hào)輸出到信號(hào)隔離模塊。根據(jù)本發(fā)明所述的礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)的優(yōu)選方案，顯示屏為液晶屏，由礦用本安驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，無需逆變器，成本低，重量輕，安全性高。根據(jù)本發(fā)明所述的礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)的優(yōu)選方案，鉸接機(jī)構(gòu)由固定鉸耳、轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)鉸耳構(gòu)成，固定鉸耳的頂部與蓋板的下端聯(lián)接，固定鉸耳凸出部位插入到旋轉(zhuǎn)鉸耳凹槽中，旋轉(zhuǎn)鉸耳下部側(cè)表與鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置側(cè)壁聯(lián)接，轉(zhuǎn)軸穿過固定鉸耳和旋轉(zhuǎn)鉸耳通孔，由螺母鎖定。
根據(jù)本發(fā)明所述的礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)的優(yōu)選方案，所述鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置包括鍵盤固定面板和翻轉(zhuǎn)機(jī)殼，翻轉(zhuǎn)機(jī)殼通過鉸接機(jī)構(gòu)與蓋板的下端鉸接，所述固定面板蓋在翻轉(zhuǎn)機(jī)殼上端形成盒體，鍵盤嵌入盒體內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明所述的礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)的優(yōu)選方案，所述鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置還包括固定扣，固定扣由底座、固定環(huán)和掛鉤構(gòu)成，其中，底座固定在翻轉(zhuǎn)機(jī)殼上，固定環(huán)固定在底座上，掛鉤固定在蓋板上并與底座相對(duì)應(yīng)，當(dāng)翻轉(zhuǎn)機(jī)殼合上吋，固定環(huán)掛在掛鉤上固定翻轉(zhuǎn)機(jī)殼。
根據(jù)本發(fā)明所述的礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)的優(yōu)選方案，在所述隔爆機(jī)殼上設(shè)置有起吊環(huán)，用于計(jì)算機(jī)搬運(yùn)時(shí)懸掛固定；進(jìn)線隔爆裝置和出線隔爆裝置分別設(shè)置在隔爆機(jī)殼的兩側(cè)，并與所述計(jì)算機(jī)控制電路電連接，進(jìn)ー步保證隔爆性能。本發(fā)明所述的礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)的有益效果是，本發(fā)明具有同時(shí)對(duì)圖像、數(shù)據(jù)和聲音進(jìn)行處理的功能，并隔離輸入輸出信號(hào)，具有與礦用本安型隨鉆測(cè)量裝置等外部裝置進(jìn)行直接通訊功能，在隔爆腔中通過信號(hào)隔離模塊同時(shí)隔離RS232、RS485和USB信號(hào)，并將隔離后的USB信號(hào)轉(zhuǎn)換成音頻信號(hào)和以太網(wǎng)信號(hào)，信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)，所需隔爆腔體積??；成本低，重量輕；本發(fā)明將顯示屏設(shè)置在隔爆腔內(nèi)，并在顯示屏幕外設(shè)置有鋼化玻璃，保證隔爆性能；還將顯示屏、鍵盤以及主機(jī)集成一體，集成度高，結(jié)構(gòu)簡單；鍵盤與主機(jī)不需要外連接線，攜帯和使用很方便，鍵盤使用時(shí)可通過聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)打開，不用時(shí)可合上，對(duì)顯示屏起到進(jìn)ー步的保護(hù)作用，隔爆性好，性能安全可靠；數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出分別通過進(jìn)線隔爆裝置和出線隔爆裝置，進(jìn)ー步保證隔爆性能；由于具有USB無線模塊，能夠與機(jī)站進(jìn)行雙エ無線通訊；另外，采用本安輸出驅(qū)動(dòng)多路LED背光模塊，無需逆變器；本發(fā)明功能多，體積小，成本低，重量輕，使用方便、可靠，安全性高，可廣泛應(yīng)用于礦井監(jiān)控。


圖I是本發(fā)明所述的礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)的原理框圖。圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明所述信號(hào)隔離模塊100的原理框圖。圖4是本發(fā)明所述的USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊110的原理框圖。圖5是本發(fā)明所述的礦用本安驅(qū)動(dòng)電路105的原理框圖。圖6是本發(fā)明所述的信號(hào)控制模塊109的原理框圖。圖7是本發(fā)明所述的RS232信號(hào)隔離模塊119的原理圖。圖8本發(fā)明所述的RS485信號(hào)隔離模塊120的原理圖。圖9為鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置18打開狀態(tài)時(shí)的左視圖。圖10為鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置18打開狀態(tài)時(shí)的俯視圖。圖11為聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。圖12為聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)主視圖。圖13為聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)局部剖視圖。
具體實(shí)施例方式參見圖I和圖2，一種礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)控制電路、保險(xiǎn)管101、總電源開關(guān)7、開關(guān)電源3、逆變變壓器4、隔爆機(jī)殼9、蓋板I、顯示屏12、鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置18、鍵盤21、礦用本安驅(qū)動(dòng)電路105、USB無線模塊108、礦用本安型耳麥113、以太網(wǎng)信號(hào)接ロ 114、礦用本安型USB閃存盤115、RS485信號(hào)接ロ 117、進(jìn)線隔爆裝置19和出線隔爆裝置20構(gòu)成；計(jì)算機(jī)控制電路布置在エ控板6、電源板17和信號(hào)隔離板5上，信號(hào)隔離板5包括信號(hào)隔離模塊100、USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊110和信號(hào)控制模塊109 ；逆變變壓器4底部采用導(dǎo)熱絕緣板23螺釘聯(lián)接到隔爆機(jī)殼9內(nèi)部，保證熱量能快速傳遞到隔爆機(jī)殼9表面，エ控板6上面安裝有散熱片22，増大其散熱面積，保證了內(nèi)部電 氣元件長期安全工作。外接127V AC電源從進(jìn)線隔爆裝置19輸入，通過總電源開關(guān)7分成兩路；通過信號(hào)隔離板5輸出各類本質(zhì)安全型信號(hào)從出線隔爆裝置20輸出。隔爆機(jī)殼9采用鋼板焊接制成，隔爆機(jī)殼9與蓋板I采用螺栓連接，二者之間構(gòu)成隔爆腔；エ控板6、電源板17和信號(hào)隔離板5均通過螺釘聯(lián)接固定在隔爆腔內(nèi)部的安裝柱上，所述蓋板I上設(shè)有窗ロ，顯示屏12設(shè)置在隔爆腔內(nèi)，且顯示屏幕正對(duì)蓋板I的窗ロ，在顯示屏幕外設(shè)置有鋼化玻璃10，所述鋼化玻璃10四周由鋼化玻璃壓條13固定在蓋板I的內(nèi)表面，顯示屏12四周通過顯示屏壓條11固定在鋼化玻璃壓條13上，鋼化玻璃壓條13為金屬材料，且其下面通過橡膠墊防止鋼化玻璃10壓碎。顯示屏壓條11為塑料材料，同時(shí)通過橡膠墊防止顯示屏12壓碎；鍵盤21嵌在所述鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置18上，且通過螺紋聯(lián)接固定，鍵盤21采用不銹鋼鍵盤且?guī)в|摸板；所述鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置18通過鉸接機(jī)構(gòu)與蓋板I相鉸接，以便鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置18在與蓋板I成O度至90度之間轉(zhuǎn)動(dòng)，且當(dāng)鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置18與蓋板I成O度時(shí)，鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置18為顯示屏幕的蓋；其中逆變變壓器4連接在總電源與電源板17之間，進(jìn)行AC-AC的隔離和降壓；具體為輸入127V交流，輸出為IlV交流；所述的開關(guān)電源3輸入為127V交流，所述開關(guān)電源3為エ控板6、礦用本安驅(qū)動(dòng)電路105供電；所述的電源板17實(shí)現(xiàn)將IlV交流轉(zhuǎn)換為兩路輸出，一路供電給信號(hào)隔離模塊100隔離輸出端、USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊110、礦用本安型耳麥113、礦用本安型USB閃存盤115、礦用本安型鍵盤21 ;另一路供電給信號(hào)控制模塊109 ；所述エ控板6輸出USB信號(hào)、RS232信號(hào)和RS485信號(hào)到信號(hào)隔離模塊100 ;并且，エ控板6接收信號(hào)隔離模塊100輸出的USB信號(hào)、RS232信號(hào)和RS485信號(hào)，進(jìn)行處理后輸出到顯示屏12顯示；所述信號(hào)隔離模塊100接收所述エ控板6輸出的USB信號(hào)、RS232信號(hào)和RS485信號(hào)，并將收到的信號(hào)分別進(jìn)行信號(hào)隔離處理后，輸出USB信號(hào)到USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊110，輸出RS485信號(hào)到RS485信號(hào)接ロ 117，輸出RS232信號(hào)到信號(hào)控制模塊109 ;并且信號(hào)隔離模塊100接收信號(hào)控制模塊109輸出的RS232信號(hào)，進(jìn)行隔離處理后，輸出到エ控板6 ;信號(hào)隔離模塊100接收信號(hào)控制模塊109輸出的USB信號(hào)，進(jìn)行隔離處理后，輸出到エ控板6 ；信號(hào)隔離模塊100接收RS485信號(hào)接ロ 117輸出的RS485信號(hào)，進(jìn)行隔離處理后，輸出到エ控板6 ；RS485信號(hào)接ロ 117與具有RS485接ロ的配接設(shè)備連接；具體實(shí)施例中所述信號(hào)隔離模塊100由USB信號(hào)隔離模塊118、RS232信號(hào)隔離模塊119和RS485信號(hào)隔離模塊120構(gòu)成；所述信號(hào)控制模塊109接收信號(hào)隔離模塊100輸出的RS232信號(hào)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換以及隔離處理，輸出電流信號(hào)到外部裝置112 ;并且信號(hào)控制模塊109接收外部裝置112輸出的電流信號(hào)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換以及隔離處理后，輸出RS232信號(hào)到信號(hào)隔離模塊100 ；所述USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊110接收信號(hào)隔離模塊100輸出的USB信號(hào)，進(jìn)行處理后，輸出音頻信號(hào)到礦用本安型耳麥113，輸出以太網(wǎng)信號(hào)到具有以太網(wǎng)信號(hào)接ロ的設(shè)備；USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊110接收礦用本安型耳麥113輸出的音頻信號(hào)，接收具有以太網(wǎng)信號(hào)接ロ的設(shè)備輸出的以太網(wǎng)信號(hào)，進(jìn)行處理后，輸出USB信號(hào)到信號(hào)隔離模塊100 ;并且USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊110與礦用本安型鍵盤21配接，接收礦用本安型鍵盤21輸出的信號(hào)。參見圖4，具體實(shí)施例中，所述的USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊110內(nèi)設(shè)有USB信號(hào)轉(zhuǎn)換器121、音頻轉(zhuǎn)換模塊122和網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換模塊123 ;所述的USB信號(hào)轉(zhuǎn)換器121實(shí)現(xiàn)一路USB信 號(hào)轉(zhuǎn)換成四路USB信號(hào)，一路配接礦用本安型鍵盤21，另一路配接礦用本安型USB閃存盤115 ;音頻轉(zhuǎn)換模塊122實(shí)現(xiàn)USB信號(hào)轉(zhuǎn)換成音頻信號(hào)輸出給礦用本安型耳麥113，數(shù)字信號(hào)隔離后再轉(zhuǎn)換成音頻信號(hào)，抗干擾強(qiáng)，音質(zhì)較好。網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換模塊123實(shí)現(xiàn)USB信號(hào)轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)信號(hào)，輸出給以太網(wǎng)信號(hào)接ロ 114，先隔離再轉(zhuǎn)換的方法減小了隔爆腔的體積，節(jié)約成本和減輕了重量。所述エ控板6與USB無線模塊108進(jìn)行雙向信號(hào)通訊；所述エ控板6將收到的信號(hào)進(jìn)行處理，將處理后的信號(hào)通過USB無線模塊108發(fā)送到基站，并且，所述エ控板6通過USB無線模塊108接收基站發(fā)出的信號(hào)，進(jìn)行處理，輸出USB信號(hào)、RS232信號(hào)和RS485信號(hào)到信號(hào)隔離模塊100，所述的USB無線模塊108為信號(hào)轉(zhuǎn)換和輸出模塊，具體為USB WIFI模塊。顯示屏12為液晶屏，采用LED背光屏，24V直流供電，由礦用本安驅(qū)動(dòng)電路105驅(qū)動(dòng)。參見圖5，所述的顯示模板124和エ控板6均與開關(guān)電源4連接，開關(guān)電源4輸出6組24V電壓,分別為第一背光模塊125至第六背光模塊130供電,無需逆變器；顯不模板124信號(hào)由エ控板6輸入；礦用本安驅(qū)動(dòng)電路105經(jīng)過ニ級(jí)限流和兩極過壓保護(hù)，輸出驅(qū)動(dòng)6組燈組和液晶屏的顯示模塊，達(dá)到GB. 3836. 4關(guān)于本質(zhì)安全的參數(shù)指標(biāo)要求，防止高壓引起的安全隱患。參見圖6，其中，所述信號(hào)控制模塊109由RS232信號(hào)轉(zhuǎn)TTL電平模塊132、第一光隔離模塊133、TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊134、RS232信號(hào)轉(zhuǎn)電流信號(hào)模塊135、TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊136、第二光隔離模塊137、RS232信號(hào)轉(zhuǎn)TTL電平模塊138和電流信號(hào)轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊139構(gòu)成；其中，所述RS232信號(hào)轉(zhuǎn)TTL電平模塊132接收信號(hào)隔離模塊100輸出的RS232信號(hào)，將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL電平信號(hào)，輸出到所述第一光隔離模塊133進(jìn)行光隔離，滿足礦用本質(zhì)安全的介電強(qiáng)度的要求，所述第一光隔離模塊133將隔離后的信號(hào)輸出到所述TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊134，所述TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊134將TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS232信號(hào)輸出到所述RS232信號(hào)轉(zhuǎn)電流信號(hào)模塊135，所述RS232信號(hào)轉(zhuǎn)電流信號(hào)模塊135將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)輸出到外部裝置112;外部裝置112可以是礦用本安型隨鉆測(cè)量裝置；所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊139接收外部裝置112輸出的電流信號(hào)，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS232信號(hào)輸出到所述RS232信號(hào)轉(zhuǎn)TTL電平模塊138 ;所述RS232信號(hào)轉(zhuǎn)TTL電平模塊138將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL電平輸出到所述第二光隔離模塊137進(jìn)行光隔離，所述第二光隔離模塊137將隔離后的信號(hào)輸出到所述TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊136，所述TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊136將TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS232信號(hào)輸出到信號(hào)隔離模塊100。信號(hào)控制模塊109能實(shí)現(xiàn)與礦用本安型隨鉆測(cè)量裝置的長距離雙エ通信，既能完成RS232信號(hào)的接收、編碼、解碼并轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，也能完成電流信號(hào)的接收，編碼，解碼并轉(zhuǎn)換成RS232信號(hào)。如圖7所示，具體說明RS232信號(hào)隔離模塊119的工作原理從TTL電平轉(zhuǎn)為RS2323信號(hào)的原理由于ニ極管與電容的作用，使得在ニ極管D7與電容C6交接處的電壓以及ニ極管D4與電容C5交接處的電壓保持在-3V -15V。當(dāng)TXDO為"I"時(shí)，三極管Ql截止，RXDINO上的電壓與TXD_IN0 (TXDINl)電壓相等，也是_3 -15V，為"I"電平；當(dāng)TXDO為"O"時(shí)，三極管Ql導(dǎo)通，則RXDINO電壓約為+5V，這個(gè)電壓在+3 +15V之間為RS232的電平"O";從而實(shí)現(xiàn)了從TTL到RS232的電平轉(zhuǎn)換。同理，當(dāng)TXDl為"I"電平時(shí)，三極管Q4截止，RXDINl上的電壓與TXDINl電壓相等，也是-3 -15V，為"I"電平；當(dāng)TXDl為"O"電平時(shí)，三極管Q4導(dǎo)通，則RXDINl電壓約為+5V，這個(gè)電壓在+3 +15V之間為RS232的電平"O";從而實(shí)現(xiàn)了從TTL到RS232的電平轉(zhuǎn)換。從RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換為TTL電平的原理當(dāng)TXDINO為"I "電平，即_3 -15V時(shí)，三極管Q3截止，RXDO電壓約為5V，為"I"電平，光耦Gl導(dǎo)通，RXDl為高電平“ 1”，三極管Q4截止，RXDINl輸出為-3 -15V電壓，即為輸出的RS232電平“I”;當(dāng)TXDINO為"O"電平時(shí)，三極管Q3導(dǎo)通，RXDO電壓為0V，電平為"O"，光耦Gl截止，TXDl為高電平，三極管Q3截止。同理當(dāng)TXDINl為"I "電平時(shí)，即_3 -15V時(shí)，三極管Q2截止，RXDl電壓約為5V，為"I"電平，光耦G2導(dǎo)通，RXDl為高電平“ 1”，三極管Q4截止，RXDINl輸出為-3 -15V電壓，即為輸出的RS232電平“I”；當(dāng)TXDINl為"O"電壓約為+5V時(shí)，三極管Q2導(dǎo)通，RXDl電壓為0V，電平為"O"，光耦G2截止，TXDO為高電平，三極管Q2截止。本電路成本低，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換延時(shí)小。如圖8，RS485收發(fā)器Ul、U2是實(shí)現(xiàn)RS485收發(fā)，光耦Gl、G2實(shí)現(xiàn)通信信號(hào)TTL電平隔離，光耦G3實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的隔離，隔離電壓為2500V，使其達(dá)到礦用隔爆設(shè)備的介電強(qiáng)度的要求，芯片U3A、U3B是單穩(wěn)振蕩器，控制RS485收發(fā)器U1、U2的收發(fā)使能腳來控制RS485的數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)間，其初始狀態(tài)吋，芯片U3A、U3B的Q端是低電平；RS485收發(fā)器Ul、U2都處于接收狀態(tài)，如當(dāng)RS485收發(fā)器Ul收到數(shù)據(jù)時(shí)，起始位從I到O的變化觸發(fā)U3A的Q端變?yōu)楦唠娖剑琑S485收發(fā)器U2的發(fā)送器處于工作狀態(tài)；同時(shí)低電平清除U3B的Q端，使得RS485收發(fā)器Ul處于接收狀態(tài)。U3A產(chǎn)生的脈沖寬度與電容Cl和電阻R15有關(guān)系。參見圖9至圖13，在具體實(shí)施例中，鉸接機(jī)構(gòu)由固定鉸耳14、轉(zhuǎn)軸15、旋轉(zhuǎn)鉸耳16構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)鉸耳16為“U”型，固定鉸耳14為“T”型，固定鉸耳14的頂部與蓋板I的下端聯(lián)接，固定鉸耳14凸出部位插入到旋轉(zhuǎn)鉸耳16凹槽中，同時(shí)凸出部位與旋轉(zhuǎn)鉸耳16兩側(cè)留有間隙B，旋轉(zhuǎn)鉸耳16下部側(cè)表與鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置18側(cè)壁聯(lián)接，轉(zhuǎn)軸15穿過固定鉸耳14和、旋轉(zhuǎn)鉸耳16通孔，由彈墊24、平墊25和螺母26鎖定；固定鉸耳14與旋轉(zhuǎn)鉸耳16上設(shè)置結(jié)構(gòu)限位，保證鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置18只能繞轉(zhuǎn)軸15旋轉(zhuǎn)到90°打開狀態(tài)。在具體實(shí)施例中，所述鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置18由鍵盤固定面板181、翻轉(zhuǎn)機(jī)殼182和固定扣183構(gòu)成，翻轉(zhuǎn)機(jī)殼182通過鉸接機(jī)構(gòu)與蓋板I的下端鉸接，所述固定面板181蓋在翻轉(zhuǎn)機(jī)殼182上端形成盒體，鍵盤21嵌入盒體內(nèi)；固定扣183由底座183A、固定環(huán)183B和掛鉤183C構(gòu)成，其中，底座183A固定在翻轉(zhuǎn)機(jī)殼182上，固定環(huán)183B固定在底座183A上，掛鉤183C固定在蓋板I上并與底座183A相對(duì)應(yīng)，當(dāng)翻轉(zhuǎn)機(jī)殼182合上時(shí)，固定環(huán)183B掛在掛鉤183C上固定翻轉(zhuǎn)機(jī)殼182。在具體實(shí)施例中，在隔爆機(jī)殼9上設(shè)置有起吊環(huán)2，進(jìn)線隔爆裝置19和出線隔爆裝置20分別設(shè)置在隔爆機(jī)殼9的兩側(cè)，并與所述計(jì)算機(jī)控制電路電連接，進(jìn)線隔爆裝置19由壓緊螺母19-1、阻燃密封圈19-2、壓緊墊片19-3組成，出線隔爆裝置20主要由壓緊螺母20-1、阻燃密封圈20-2、壓緊墊片20-3組成。在具體實(shí)施例中，總電源開關(guān)7通過螺釘固定在隔爆腔內(nèi)部，并用環(huán)氧膠灌封，旋 轉(zhuǎn)圓鈕8套在總電源開關(guān)7的手柄上，井伸出隔爆機(jī)殼9，旋轉(zhuǎn)圓鈕8與隔爆機(jī)殼9螺紋聯(lián)接。
權(quán)利要求
1.一種礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)，包括隔爆機(jī)殼(9)、蓋板(I)、鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置(18)和計(jì)算機(jī)控制電路；所述計(jì)算機(jī)控制電路包括エ控板(6)、信號(hào)控制模塊(109)、信號(hào)隔離模塊(100)和USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊(110);所述隔爆機(jī)殼(9)與所述蓋板⑴之間構(gòu)成隔爆腔；所述計(jì)算機(jī)控制電路設(shè)置在隔爆腔內(nèi)，其特征在于 所述蓋板(I)上設(shè)有窗ロ，所述顯示屏(12)設(shè)置在隔爆腔內(nèi)，且顯示屏幕正對(duì)蓋板(I)的窗ロ，在顯示屏幕外設(shè)置有鋼化玻璃(10)，該鋼化玻璃(10)固定在所述蓋板(I)的內(nèi)表面；所述鍵盤(21)嵌在所述鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置(18)上，所述鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置(18)通過鉸接機(jī)構(gòu)與蓋板(I)相鉸接； 所述エ控板(6)輸出USB信號(hào)、RS232信號(hào)和RS485信號(hào)到所述信號(hào)隔離模塊(100)；并且，所述エ控板(6)接收所述信號(hào)隔離模塊(100)輸出的USB信號(hào)、RS232信號(hào)和RS485信號(hào)，進(jìn)行處理后輸出到所述顯示屏(12)顯示； 所述信號(hào)隔離模塊(100)接收所述エ控板(6)輸出的USB信號(hào)、RS232信號(hào)和RS485信號(hào)，并將收到的信號(hào)分別進(jìn)行信號(hào)隔離處理后，輸出USB信號(hào)到USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊(110)，輸出RS485信號(hào)到RS485信號(hào)接ロ(117)，輸出RS232信號(hào)到信號(hào)控制模塊(109);并且信號(hào)隔離模塊(100)接收信號(hào)控制模塊(109)輸出的RS232信號(hào)，進(jìn)行隔離處理后，輸出到エ控板(6);信號(hào)隔離模塊(100)接收信號(hào)控制模塊(109)輸出的USB信號(hào)，進(jìn)行隔離處理后，輸出到エ控板出)；所述信號(hào)隔離模塊(100)接收所述RS485信號(hào)接ロ(117)輸出的RS485信號(hào)，進(jìn)行隔離處理后，輸出到所述エ控板(6)； 所述信號(hào)控制模塊(109)接收所述信號(hào)隔離模塊(100)輸出的RS232信號(hào)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換以及隔離處理，輸出電流信號(hào)到外部裝置(112);并且所述信號(hào)控制模塊(109)接收外部裝置(112)輸出的電流信號(hào)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換以及隔離處理后，輸出RS232信號(hào)到所述信號(hào)隔離模塊(100)； 所述USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊(110)接收所述信號(hào)隔離模塊(100)輸出的USB信號(hào)，進(jìn)行處理后，輸出音頻信號(hào)到礦用本安型耳麥(113)，輸出以太網(wǎng)信號(hào)到具有以太網(wǎng)信號(hào)接ロ的設(shè)備；所述USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊(110)接收礦用本安型耳麥(113)輸出的音頻信號(hào)，接收具有以太網(wǎng)信號(hào)接ロ的設(shè)備輸出的以太網(wǎng)信號(hào)，進(jìn)行處理后，輸出USB信號(hào)到所述信號(hào)隔離模塊(100);并且所述USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊(110)與鍵盤(21)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)，其特征在于所述エ控板(6)與USB無線模塊(108)進(jìn)行雙向信號(hào)通訊；所述エ控板(6)將收到的信號(hào)進(jìn)行處理，將處理后的信號(hào)通過USB無線模塊(108)發(fā)送到基站，并且，所述エ控板(6)通過USB無線模塊(108)接收基站發(fā)出的信號(hào)，進(jìn)行處理，輸出USB信號(hào)、RS232信號(hào)和RS485信號(hào)到所述信號(hào)隔離模塊(100)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)，其特征在于所述信號(hào)控制模塊(109)包括RS232信號(hào)轉(zhuǎn)TTL電平模塊(132)、第一光隔離模塊(133)、TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊(134)和RS232信號(hào)轉(zhuǎn)電流信號(hào)模塊(135);其中，所述RS232信號(hào)轉(zhuǎn)TTL電平模塊(132)接收所述信號(hào)隔離模塊(100)輸出的RS232信號(hào)，將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL電平信號(hào)，輸出到所述第一光隔離模塊(133)進(jìn)行光隔離，所述第一光隔離模塊(133)將隔離后的信號(hào)輸出到所述TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊(134)，所述TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊(134)將TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS232信號(hào)輸出到所述RS232信號(hào)轉(zhuǎn)電流信號(hào)模塊(135)，所述RS232信號(hào)轉(zhuǎn)電流信號(hào)模塊(135)將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)輸出到外部裝置(112)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)，其特征在于所述信號(hào)控制模塊(109)還包括TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊(136)、第二光隔離模塊(137)、RS232信號(hào)轉(zhuǎn)TTL電平模塊(138)和電流信號(hào)轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊(139);其中，所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊(139)接收外部裝置(112)輸出的電流信號(hào)，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS232信號(hào)輸出到所述RS232信號(hào)轉(zhuǎn)TTL電平模塊(138);所述RS232信號(hào)轉(zhuǎn)TTL電平模塊(138)將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL電平輸出到所述第二光隔離模塊(137)進(jìn)行光隔離，所述第二光隔離模塊(137)將隔離后的信號(hào)輸出到所述TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊(136)，所述TTL電平轉(zhuǎn)RS232信號(hào)模塊(136)將TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS232信號(hào)輸出到信號(hào)隔離模塊(100)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)，其特征在于所述顯示屏(12)為液晶屏，由礦用本安驅(qū)動(dòng)電路(105)驅(qū)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)，其特征在于所述鉸接機(jī)構(gòu)由固定鉸耳(14)、轉(zhuǎn)軸(15)、旋轉(zhuǎn)鉸耳(16)構(gòu)成，固定鉸耳(14)的頂部與蓋板⑴的下端聯(lián)接，固定鉸耳(14)凸出部位插入到旋轉(zhuǎn)鉸耳(16)凹槽中，旋轉(zhuǎn)鉸耳(16)下部側(cè)表與鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置(18)側(cè)壁聯(lián)接，轉(zhuǎn)軸(15)穿過固定鉸耳(14)和旋轉(zhuǎn)鉸耳(16)通孔，由螺母(26)鎖定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)，其特征在于所述鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置(18)包括鍵盤固定面板(181)和翻轉(zhuǎn)機(jī)殼(182)，翻轉(zhuǎn)機(jī)殼(182)通過鉸接機(jī)構(gòu)與蓋板(I)的下端鉸接，所述固定面板(181)蓋在翻轉(zhuǎn)機(jī)殼(182)上端形成盒體，鍵盤(21)嵌入盒體內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的礦用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)，其特征在于所述鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置(18)還包括固定扣(183)，固定扣(183)由底座(183A)、固定環(huán)(183B)和掛鉤(183C)構(gòu)成，其中，底座(183A)固定在翻轉(zhuǎn)機(jī)殼(182)上，固定環(huán)(183B)固定在底座(183A)上，掛鉤(183C)固定在蓋板(I)上并與底座(183A)相對(duì)應(yīng)，當(dāng)翻轉(zhuǎn)機(jī)殼(182)合上時(shí)，固定環(huán)(183B)掛在掛鉤(183C)上固定翻轉(zhuǎn)機(jī)殼(182)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)，其特征在于在所述隔爆機(jī)殼(9)上設(shè)置有起吊環(huán)(2)，進(jìn)線隔爆裝置(19)和出線隔爆裝置(20)分別設(shè)置在隔爆機(jī)殼(9)的兩側(cè)，并與所述計(jì)算機(jī)控制電路電連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了礦用隔爆兼本安型多媒體計(jì)算機(jī)，包括隔爆機(jī)殼、蓋板、鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置和計(jì)算機(jī)控制電路；計(jì)算機(jī)控制電路包括工控板、信號(hào)控制模塊、信號(hào)隔離模塊和USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊；隔爆機(jī)殼與蓋板之間構(gòu)成隔爆腔；計(jì)算機(jī)控制電路設(shè)置在隔爆腔內(nèi)，其特征在于所述蓋板上設(shè)有窗口，所述顯示屏設(shè)置在隔爆腔內(nèi)，且顯示屏幕正對(duì)蓋板的窗口，在顯示屏幕外設(shè)置有鋼化玻璃，該鋼化玻璃固定在蓋板的內(nèi)表面；鍵盤嵌在所述鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置上，所述鍵盤翻轉(zhuǎn)裝置通過鉸接機(jī)構(gòu)與蓋板相鉸接；所述工控板輸出USB信號(hào)、RS232信號(hào)和RS485信號(hào)到信號(hào)隔離模塊；工控板接收信號(hào)隔離模塊輸出的USB信號(hào)、RS232信號(hào)和RS485信號(hào)，進(jìn)行處理后輸出到顯示屏顯示；本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于礦井監(jiān)控。
文檔編號(hào)G06F1/16GK102662433SQ201210074508
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者吳燕清, 康厚清, 王侃, 謝成梁, 鄭萬波, 馬少杰 申請(qǐng)人:中煤科工集團(tuán)重慶研究院