[發明專利]數據采集一體化礦用本安型計算機

有效

• 申請號: 201310145008.2
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103279167B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 吳燕清;鄭萬波;康厚清;雷凱麗;謝成梁;鄧楠;康躍明
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: G06F1/16
• 分類號: G06F1/16
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙)50211
• 代理人: 郭云

1.數據采集一體化礦用本安型計算機，包括電池組(1)、DC-DC模塊(3)、LED顯示屏(4)、工控板(6)、USB無線WIFI模塊(7)、信號隔離板(8)、信號轉換電路(10)、礦用本安型耳麥(12)、以太網信號接口(14)、礦用本安型USB閃存盤(15)、RS485/RS232信號接口(16)和礦用本安型鍵盤(17)；

其特征在于:該數據采集一體化礦用本安型計算機還設置有“ia”級本安保護電路(2)、觸摸板(5)、信號采集板(9)、礦用傳感器接口(11)、礦用本安型有線/無線隨鉆測量裝置探管(13)和隨鉆通信板(19)；

所述DC-DC模塊(3)由電池組(1)通過“ia”級本安保護電路(2)供電，DC-DC模塊(3)分別為LED顯示屏(4)、工控板(6)、信號隔離板(8)、信號采集板(9)供電，并且所述DC-DC模塊(3)的各個輸出端的正負極均彼此隔離；

所述工控板(6)接收所述信號隔離板(8)輸出的USB信號，接收所述觸摸板(5)輸出的USB信號，進行處理后輸出到LED顯示屏(4)顯示；工控板(6)還與USB無線WIFI模塊(7)進行雙工通信；工控板(6)還將收到的信號進行處理，輸出USB信號到信號隔離板(8)；

所述信號隔離板(8)對收到的信號進行隔離處理及信號轉換；信號隔離板(8)與工控板(6)、信號轉換電路(10)、以太網信號接口(14)、礦用本安型USB閃存盤(15)、RS485/RS232信號接口(16)、礦用本安型鍵盤(17)和隨鉆通信板(19)分別進行雙工通信；

所述信號轉換電路(10)將信號隔離板(8)輸出的標準信號轉換成音頻信號輸出到礦用本安型耳麥(12)；信號轉換電路(10)接收礦用本安型耳麥(12)輸出的音頻信號轉換成標準信號輸出到信號隔離板(8)；

所述信號采集板(9)接收礦用傳感器接口(11)輸出的模擬電流信號或者頻率脈沖信號進行處理后輸出到信號轉換電路(10)，信號轉換電路(10)將收到的信號轉換成標準信號輸出到信號隔離板(8)，由信號隔離板(8)進行隔離處理后輸出到工控板(6)；工控板(6)輸出標準信號通過信號隔離板(8)進行隔離處理后到信號轉換電路(10)，信號轉換電路(10)轉換成控制信號輸出到信號采集板(9)，控制信號采集板(9)采集礦用傳感器接口(11)的數據；

所述信號采集板(9)包括隔離放大器(20)、切換開關(21)和多功能數據采集卡(22)；其中隔離放大器(20)將礦用傳感器接口(11)輸出的模擬電流信號或者頻率脈沖信號進行隔離放大處理后，由切換開關(21)按照工控板(6)的指令切換輸出到多功能數據采集卡(22)，多功能數據采集卡(22)進行數據采集和轉換后輸出到信號轉換電路(10)；

所述工控板(6)中設置有數據生成模塊(25)、軟件參數配置模塊(26)、緩存模塊、啟動D/A轉換模塊(28)、輸出波形模塊(29)、啟動A/D轉換模塊(30)、數據傳輸模塊(32)和數據顯示模塊(33)；

其中，所述工控板(6)根據需求在運行環境中啟動任務(24),根據軟件接口資源由軟件參數配置模塊(26)進行軟件配置參數；如果為數據信號輸出，數據生成模塊(25)生成描述輸出信號特征的數據，并通過第一緩存模塊(27)將其放入緩存器；當需要D/A轉換時，啟動D/A轉換模塊(28)啟動D/A轉換，并由輸出波形模塊(29)輸出波形，完成此次數據輸出；

如果為數據輸入，啟動A/D轉換模塊(30)控制多功能數據采集卡(22)進行數據采集和A/D轉換后輸出；第二緩存模塊(31)將轉換數據放入緩存器，并經過數據傳輸模塊(32)傳輸給處理器或者LED顯示器(4)進行數據顯示，完成此次數據輸入。

2.根據權利要求1所述的數據采集一體化礦用本安型計算機，其特征在于:所述“ia”級本安保護電路(2)與電池組(1)用環氧樹脂灌封成一體作為本安組件，并且在電池組(1)的輸出端設置限流電阻(R10)以限制電池組(1)的輸出能量；電池組(1)的充電端串聯設置阻斷二極管(D3、D4、D5)；實現“ia”級本質安全電路要求。

3.根據權利要求1或2所述的數據采集一體化礦用本安型計算機，其特征在于:所述信號隔離板(8)包括RS485信號隔離板和RS232信號隔離板，所述RS485信號隔離板中設置有信號收發轉換隔離芯片(U3)。

4.根據權利要求3所述的數據采集一體化礦用本安型計算機，其特征在于:所述RS232信號隔離板中設置有RS232信號收發轉換隔離芯片(U5)。