一种点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，包括微处理器、分别与微处理器的输入端连接的码址产生单元和单极性串行异步解码单元以及与微处理器的输出端连接的频率量输出单元，还包括可拼接LED点阵驱动单元，所述可拼接LED点阵驱动单元的输入端与微处理器的输出端连接。本实用新型通过设置可拼接LED点阵驱动单元，可以根据需求将显示单元进行拼接以组成多灯位信号机或文字显示屏，从而扩大信号机的使用范围，节省设备投入。
【专利说明】一种点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及矿用信号机【技术领域】，具体是一种点阵式多灯位矿用隔爆兼本安
型信号机。
【背景技术】
[0002]目前，矿用信号机虽然品牌众多，但功能、显示图形较为单一，大多由发光二极管或发光块按固定顺序排列组合而成，只能显示固定的简单图形，限制了信号机的使用范围。特别是在交叉路口进行多方向指示时，需要安装多个显示不同图形的信号机，且若要显示下发的临时通知信息，还额外需要在车场、关键路口等所需之处安装文字显示屏，增加了设备投入。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种显示单元可拼接、具有多灯位信号显示及文字显示的点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机。
[0004]本实用新型的技术方案为:
[0005]一种点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，包括微处理器、分别与微处理器的输入端连接的码址产生单元和单极性串行异步解码单元以及与微处理器的输出端连接的频率量输出单元，还包括可拼接LED点阵驱动单元，所述可拼接LED点阵驱动单元的输入端与微处理器的输出端连接。
[0006]所述的点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，所述可拼接LED点阵驱动单元包括5-24译码电路和串转并寄存器电路。
[0007]所述的点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，所述码址产生单元包括两个8421旋转编码开关，所述单极性串行异步解码单元包括解码芯片、选码开关和隔离光耦，所述频率量输出单元包括PWM电路和隔离光耦。
[0008]所述的点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，还包括故障安全导向单元，所述故障安全导向单元的输入端与微处理器的输出端连接，所述故障安全导向单元的输出端与可拼接LED点阵驱动单元的输入端连接；所述故障安全导向单元包括微处理器运行状态检测电路、信号发生电路和多通道选择电路。
[0009]所述的点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，还包括蜂鸣器驱动单元，所述蜂鸣器驱动单元的输入端与微处理器的输出端连接，所述蜂鸣器驱动单元的输出端与蜂鸣器连接；所述蜂鸣器驱动单元包括升压电路和电流放大电路。
[0010]所述的点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，还包括带隔离RS-485通信接口单元，所述带隔离RS-485通信接口单元与微处理器通过UART接口交互连接，所述带隔离RS-485通信接口单元由带电源隔离和信号隔离的RS485芯片组成。
[0011]所述的点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，还包括2.4GHz无线单元，所述
2.4GHz无线单元与微处理器通过SPI接口交互连接，所述2.4GHz无线单元选用2.4GHz射频芯片。
[0012]所述的点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，还包括外部复位单元，所述外部复位单元与微处理器交互连接，所述外部复位单元包括看门狗电路和按键检测电路。
[0013]所述的点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，还包括本安电源单元，所述本安电源单元包括AC-DC电源模块和双重过流过压保护电路，用于就地将井下高压非本安交流电源转换为本安电源为信号机提供工作电源。
[0014]由上述技术方案可知，本实用新型通过设置可拼接LED点阵驱动单元，可以根据需求将显示单元进行拼接以组成多灯位信号机或文字显示屏，从而扩大信号机的使用范围，节省设备投入。
[0015]优选地，通过设置故障安全导向单元，当出现通讯故障或微处理器故障时，能够显示故障导向模式，保证行车安全。
[0016]优选地，通过设置蜂鸣器驱动单元，当出现通讯故障或微处理器故障时，能够控制蜂鸣器鸣叫，进行声音提示。
[0017]优选地，通过设置带隔离RS-485通信接口单元，可以通过RS485总线对外通讯，便于设备融合。
[0018]优选地，通过设置2.4GHz无线单元，可以接收2.4GHz无线数据上传至上位机，便于设备融合。
[0019]优选地，通过设置外部复位单元，可以通过按键对微处理器进行复位以及检测到微处理器程序故障时对其复位。
[0020]优选地，通过设置本安电源单元，可以就地将井下高压非本安交流电源转换为本安电源对微处理器和其它单元供电，无需另外铺设电源线以引入本安电源，降低了设备投入和施工成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型具体实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例进一步说明本实用新型。
[0023]如图1所示，一种点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，包括微处理器1、本安电源单元2、外部复位单元3、码址产生单元4、故障安全导向单元5、可拼接LED点阵驱动单元6、带隔离RS-485通信接口单元7、单极性串行异步解码单元8、频率量输出单元9、
2.4GHz无线单元10以及蜂鸣器驱动单元11。
[0024]码址产生单元4的输出端和单极性串行异步解码单元8的输出端均与微处理器I的输入端连接；微处理器I的输出端分别与故障安全导向单元5的输入端、可拼接LED点阵驱动单元6的输入端、频率量输出单元9的输入端和蜂鸣器驱动单元11的输入端连接；微处理器I的输入输出端与外部复位单元3的输入输出端连接；微处理器I的输入输出端通过UART接口与带隔离RS-485通信接口单元7的输入输出端连接；微处理器I的输入输出端通过SPI接口与2.4GHz无线单元10的输入输出端连接；故障安全导向单元5的输出端与可拼接LED点阵驱动单元6的输入端连接。[0025]本实用新型的工作原理:
[0026]本安电源单元2通过AC-DC电源模块和双重过流过压保护电路实现，可以就地将井下高压非本安交流电源转换为本安电源对微处理器I和其它所有单元供电。
[0027]故障安全导向单元5通过微处理器I的通讯和程序运行状态检测电路、信号发生电路和多通道选择电路实现，当出现通讯故障或微处理器故障时，产生相应信号到可拼接LED点阵驱动单元6，使其显示故障表示状态。可拼接LED点阵驱动单元6通过5_24译码电路和串转并寄存器电路实现，对LED点阵24行逐行扫描以及后续拼接级联，可根据实际需要，拼接组成多灯位信号机进行信号指示或组成文字显示屏显示上位机发送的信息，具有红黄绿三种显示颜色。蜂鸣器驱动单元11通过升压电路和电流放大电路实现，控制蜂鸣器鸣叫，进行声音提示。外部复位单元3通过看门狗电路和按键检测电路实现，可以通过按键对微处理器I进行复位以及检测到微处理器I程序故障时对其复位。码址产生单元4通过两个8421旋转编码开关实现，产生信号机在组成分布式结构网络时所需的地址码以及所连接可拼接LED点阵驱动单元6的个数。
[0028]单极性串行异步解码单元8通过解码芯片、选码开关和隔离光耦实现，组成带隔离的单极性串行异步解码输入端口。频率量输出单元9通过PWM电路和隔离光耦实现，可输出732Hz-1379Hz的脉冲信号。微处理器I通过单极性串行异步解码单元8接收控制分站发送的包含地址和数据的编码信息，从而显示各种模式，频率量输出单元9根据单极性串行异步解码单元8的解码命令输出相应频率信号将显示模式上报反馈。
[0029]带隔离RS-485通信接口单元7采用带电源隔离和信号隔离的RS485芯片组成，信号机可以通过RS485总线对外通讯。2.4GHz无线单元10采用2.4GHz射频芯片设计，可接收2.4GHz无线数据上传至上位机，便于设备融合。
[0030]由上述可知，本实用新型具有可拼接LED点阵驱动单元，可以根据需求将显示单元进行拼接组成多灯位信号机或文字显示屏，从而扩大信号机的使用范围，节省设备投入；具有故障安全导向单元，当通讯故障或微处理器故障时，能够显示故障导向模式，保证行车安全；具有专用通讯接口、总线通讯接口和2.4GHz无线通讯接口，可以根据现场实际需求进行设备融合，大大增强了设备的灵活性、实用性和经济性；具有远程在线升级功能，通过地面主控计算机向井下信号机发送升级命令和待更新的应用程序文件，无需亲临现场即可完成对其应用程序的更新，极大地方便了对信号机的调试维护以及在需要时对其功能进行扩展；具有自身提供本安电源的功能，无需另外铺设电源线，降低了设备投入和施工成本。本实用新型采用隔爆兼本质安全型设计，可以应用在具有爆炸性气体的危险性场合。
[0031]以上所述实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，包括微处理器、分别与微处理器的输入端连接的码址产生单元和单极性串行异步解码单元以及与微处理器的输出端连接的频率量输出单元，其特征在于:还包括可拼接LED点阵驱动单元，所述可拼接LED点阵驱动单元的输入端与微处理器的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，其特征在于:所述可拼接LED点阵驱动单元包括5-24译码电路和串转并寄存器电路。
3.根据权利要求1所述的点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，其特征在于:所述码址产生单元包括两个8421旋转编码开关，所述单极性串行异步解码单元包括解码芯片、选码开关和隔离光耦，所述频率量输出单元包括PWM电路和隔离光耦。
4.根据权利要求1所述的点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，其特征在于:还包括故障安全导向单元，所述故障安全导向单元的输入端与微处理器的输出端连接，所述故障安全导向单元的输出端与可拼接LED点阵驱动单元的输入端连接；所述故障安全导向单元包括微处理器运行状态检测电路、信号发生电路和多通道选择电路。
5.根据权利要求1或4所述的点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，其特征在于:还包括蜂鸣器驱动单元，所述蜂鸣器驱动单元的输入端与微处理器的输出端连接，所述蜂鸣器驱动单元的输出端与蜂鸣器连接；所述蜂鸣器驱动单元包括升压电路和电流放大电路。
6.根据权利要求1所述的点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，其特征在于:还包括带隔离RS-485通信接口单元，所述带隔离RS-485通信接口单元与微处理器通过UART接口交互连接，所述带隔离RS-485通信接口单元由带电源隔离和信号隔离的RS485芯片组成。
7.根据权利要求1所述的点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，其特征在于:还包括2.4GHz无线单元，所述2.4GHz无线单元与微处理器通过SPI接口交互连接，所述2.4GHz无线单元选用2.4GHz射频芯片。
8.根据权利要求1所述的点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，其特征在于:还包括外部复位单元，所述外部复位单元与微处理器交互连接，所述外部复位单元包括看门狗电路和按键检测电路。
9.根据权利要求1所述的点阵式多灯位矿用隔爆兼本安型信号机，其特征在于:还包括本安电源单元，所述本安电源单元包括AC-DC电源模块和双重过流过压保护电路，用于就地将井下高压非本安交流电源转换为本安电源为信号机提供工作电源。
【文档编号】E21F17/18GK203603982SQ201320777644
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】魏臻, 鲍红杰, 陆阳, 徐伟, 胡敏, 陈雄, 邢军伟, 彭磊 申请人:合肥工大高科信息科技股份有限公司