[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

技術領域：

本發明涉及礦用計算機，具體涉及數據采集一體化礦用本安型計算機。

技術背景：

煤礦生產中許多場合需要使用隔爆型或者本安型計算機,如采煤機、通風系統、安全監測監控系統、便攜測量系統等。但是，現有隔爆型或者隔爆兼本安型計算機還遠遠不能適應煤礦工業多樣化的需求。因此，除開發各種隔爆計算機外，有必要對適用于煤礦井下的防塵、防震、防潮、低功耗、易攜帶的礦用本安型計算機進行研究和開發。

目前，在礦用本安型計算機中，與礦用有線和無線隨鉆測量系統配接通信，在國內尚無；計算機采用“ia”保護等級，適合于礦井救災環境，可以與有線礦用救災指揮裝置和礦用救災無線指揮裝置配接，進行語音、視頻和環境數據處理及顯示，在國內尚無；采用虛擬儀器設計方法，用采集卡采集原始信號，儀器的功能采用軟件設置，經過隔爆處理后與具有煤安認證的礦用傳感器配接，實現了數據的高速處理，功能軟件廠家和用戶共同定制，在國內尚無。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題是提供數據采集一體化礦用本安型計算機。

為了解決上述問題，本發明技術方案是，數據采集一體化礦用本安型計算機，包括電池組、DC-DC模塊、LED顯示屏、工控板、USB無線WIFI模塊、信號隔離板、信號轉換電路、礦用本安型耳麥、以太網信號接口、礦用本安型USB閃存盤、RS485/RS232信號接口和礦用本安型鍵盤；

其特點是: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、觸摸板、信號采集板、礦用傳感器接口、礦用本安型有線/無線隨鉆測量裝置探管和隨鉆通信板；

所述DC-DC模塊由電池組通過“ia”級本安保護電路供電，DC-DC模塊分別為LED顯示屏、工控板、信號隔離板、信號采集板供電，并且所述DC-DC模塊的各個輸出端的正負極均彼此隔離；

工控板接收信號隔離板輸出的USB信號，接收觸摸板輸出的USB信號，進行處理后輸出到LED顯示屏顯示；工控板還與USB無線WIFI模塊進行雙工通信；工控板還將收到的信號進行處理，輸出USB信號到信號隔離板；

信號隔離板對收到的信號進行隔離處理及信號轉換；信號隔離板與工控板、信號轉換電路、以太網信號接口、礦用本安型USB閃存盤、RS485/RS232信號接口、礦用本安型鍵盤和隨鉆通信板分別進行雙工通信；

信號轉換電路將信號隔離板輸出的標準信號轉換成音頻信號輸出到礦用本安型耳麥；信號轉換電路接收礦用本安型耳麥輸出的音頻信號轉換成標準信號輸出到信號隔離板；

信號采集板接收礦用傳感器接口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，信號轉換電路將收到的信號轉換成標準信號輸出到信號隔離板，信號隔離板進行隔離處理后輸出到工控板；工控板輸出標準信號通過信號隔離板進行隔離處理后到信號轉換電路，信號轉換電路轉換成控制信號輸出到信號采集板，控制信號采集板采集礦用傳感器接口的數據。

本發明采用“ia”保護等級，可以與有線礦用救災指揮裝置和礦用救災無線指揮裝置配接，可以與礦用有線和無線隨鉆測量系統配接通信,進行語音、視頻和環境數據處理及顯示；同時，采用虛擬儀器設計方法，由多功能數據采集卡采集原始信號，儀器的功能采用軟件定義，經過防爆設計后與具有煤安認證的礦用傳感器配接，實現了數據的井下高速實時處理，儀器功能可根據需要定制；并且，采用先進的隔離技術，對輸出信號（包括USB、RS232、RS485信號，頻率信號）和電源進行隔離保護。

根據本發明所述的數據采集一體化礦用本安型計算機的一種優選方案，所述“ia”級本安保護電路與電池組用環氧樹脂灌封成一體作為本安組件，并且在電池組的輸出端設置限流電阻以限制電池組的輸出能量；電池組的充電端串聯設置阻斷二極管；實現“ia”級本質安全電路要求；并具有可更換備礦用澆封兼本安型備用電源,滿足24小時以上的不間斷工作。

根據本發明所述的數據采集一體化礦用本安型計算機的一種優選方案，所述信號采集板包括隔離放大器、切換開關和多功能數據采集卡；其中隔離放大器將礦用傳感器接口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，由切換開關按照工控板的指令切換輸出到多功能數據采集卡，多功能數據采集卡進行數據采集和轉換后輸出到信號轉換電路。