[發(fā)明專利]一種爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備的模擬視頻信號(hào)隔離電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710016331.8
• 申請(qǐng)日: 2017-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106851048B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張興凱;魏利軍;李全明;王剛;韓毅;李戰(zhàn)麗;楊裕云;方來(lái)華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中安科創(chuàng)科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): H04N5/14
• 分類號(hào): H04N5/14
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

本發(fā)明涉及一種爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備的模擬視頻信號(hào)隔離電路，屬于安全生產(chǎn)保障設(shè)備領(lǐng)域；包括電源隔離模塊、模擬視頻信號(hào)隔離模塊、升降壓模塊、升壓模塊及三個(gè)安全柵；電源隔離模塊和信號(hào)隔離模塊的一次側(cè)、升降壓模塊均位于非安全區(qū)；電源隔離模塊和信號(hào)隔離模塊的二次側(cè)、升壓模塊、三個(gè)安全柵均位于安全區(qū)；供電電源一路與電源隔離模塊一次側(cè)連接，另一路通過(guò)升降壓模塊與模擬視頻信號(hào)隔離模塊一次側(cè)連接；電源隔離模塊二次側(cè)一路與第一安全柵連接，另一路依次通過(guò)升壓模塊、第二安全柵與模擬視頻信號(hào)隔離模塊二次側(cè)相連；模擬視頻信號(hào)隔離模塊與第三安全柵雙向連接。本發(fā)明可解決電氣設(shè)備在爆炸性環(huán)境中模擬視頻信號(hào)通信的本質(zhì)安全問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于安全生產(chǎn)保障設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備的模擬視頻信號(hào)隔離電路。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的進(jìn)步，科技的發(fā)展，應(yīng)用于爆炸性環(huán)境的電氣設(shè)備越來(lái)越多，這些設(shè)備的智能化水平也越來(lái)越高。其中模擬視頻信號(hào)具有傳輸接口簡(jiǎn)單高效、視頻還原性好以及成本低等優(yōu)點(diǎn)，在視頻信號(hào)播錄設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。但是，根據(jù)防爆電氣設(shè)備的防爆形式不同，設(shè)備內(nèi)部非本質(zhì)安全模擬視頻信號(hào)電路以及非本質(zhì)安全的模擬視頻信號(hào)接口都有可能暴露在爆炸性環(huán)境中，假如設(shè)計(jì)不當(dāng)，使得在故障狀態(tài)下發(fā)生打火、過(guò)熱等情況，就會(huì)造成潛在的危險(xiǎn)隱患。

根據(jù)《GB3836.1-2010爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用要求》中的描述，爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備的防爆電路設(shè)計(jì)形式有很多種，包括本質(zhì)安全型、隔爆型、增安型等多種防爆電路設(shè)計(jì)形式，同時(shí)一種設(shè)備的防爆電路設(shè)計(jì)也可以混合用到多種防爆電路形式。在完全本質(zhì)安全型設(shè)備中，只存在單一的本質(zhì)安全電路，設(shè)備的防爆電路設(shè)計(jì)不用考慮信號(hào)或電源隔離的問(wèn)題，但是當(dāng)設(shè)備中的一部分關(guān)鍵的、必要的電路參數(shù)，例如電流、電壓、儲(chǔ)能等電參數(shù)，或是機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)、輻射、溫度等非電參數(shù)無(wú)法符合本質(zhì)安全電路的設(shè)計(jì)參數(shù)要求時(shí)，就需要更改或增加防爆電路形式，以達(dá)到設(shè)備的電氣防爆要求，因此一種電氣設(shè)備就存在了本質(zhì)安全電路與非本質(zhì)安全電路。根據(jù)《GB3836.4-2010爆炸性環(huán)境第4部分：由本質(zhì)安全型“i”保護(hù)的設(shè)備》的防爆設(shè)計(jì)要求，本質(zhì)安全電路和非本質(zhì)安全電路之間不能有電氣聯(lián)系，除了電路兩端要有電氣間隙和爬電距離的要求外，還需要根據(jù)防爆等級(jí)和設(shè)計(jì)參數(shù)通過(guò)相應(yīng)的工頻耐壓試驗(yàn)。

在實(shí)際的防爆電氣設(shè)備電路設(shè)計(jì)中，模擬視頻信號(hào)的發(fā)送端或是接收端都有可能處在非本質(zhì)安全端，由于光電耦合器的輸入輸出是以光信號(hào)進(jìn)行控制的,沒(méi)有直接的電氣聯(lián)系，可以利用光電耦合器實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全與非本質(zhì)安全電路間模擬視頻信號(hào)的傳遞。模擬視頻信號(hào)的傳遞還需要電源給本質(zhì)安全端與非本質(zhì)安全端供電，利用隔離變壓器可實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全與非本質(zhì)安全電路間電源的轉(zhuǎn)換、傳遞。除了上述對(duì)電氣間隙、爬電距離以及工頻耐壓的要求以外，隔離后的信號(hào)和電源還需要相應(yīng)的安全柵電路進(jìn)行限制能量，這樣才能可靠地將本安電路與非本安電路隔離開(kāi)，才能符合本質(zhì)安全電路設(shè)計(jì)要求。因此，針對(duì)爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備在設(shè)計(jì)上存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一種安全、可靠、通用的模擬視頻信號(hào)隔離電路，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，提出一種爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備的模擬視頻信號(hào)隔離電路。本發(fā)明電路保證了模擬視頻信號(hào)在爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備內(nèi)部的安全通信。

本發(fā)明提出的一種爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備的模擬視頻信號(hào)隔離電路，該電路由電源隔離模塊、模擬視頻信號(hào)隔離模塊、升降壓模塊、升壓模塊及三個(gè)安全柵組成；所述電源隔離模塊的一次側(cè)、信號(hào)隔離模塊的一次側(cè)以及升降壓模塊均放置在非安全區(qū)，構(gòu)成非安全子電路；所述電源隔離模塊的二次側(cè)、第一安全柵、升壓模塊、第二安全柵、信號(hào)隔離模塊的二次側(cè)以及第三安全柵均放置在安全區(qū)，構(gòu)成安全子電路；其中，外部的供電電源一路與電源隔離模塊的一次側(cè)連接，另一路通過(guò)升降壓模塊與模擬視頻信號(hào)隔離模塊的一次側(cè)連接；電源隔離模塊二次側(cè)的一路通過(guò)第一安全柵輸出隔離供電電源，電源隔離模塊的二次側(cè)另一路依次通過(guò)第二電源升壓模塊、第二安全柵與模擬視頻信號(hào)隔離模塊的二次側(cè)相連；模擬視頻信號(hào)隔離模塊的一次側(cè)與非安全區(qū)模擬視頻信號(hào)接口雙向連接，模擬視頻信號(hào)隔離模塊的二次側(cè)與第三安全柵一端雙向連接，第三安全柵另一端與安全區(qū)模擬視頻信號(hào)接口雙向連接。