一种新型煤矿井下信号集成隔离耦合的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种新型煤矿井下信号集成隔离耦合的装置，包括非本安侧信号接口，电源，信号收发与隔离模块，MCU芯片，DC/DC模块，本安侧信号接口，USB信号隔离模块和网络隔离变压器模块，所述的非本安侧信号接口设置在信号收发与隔离模块的左端；所述的电源设置在DC/DC模块的输入侧；所述的MCU芯片设置在信号收发与隔离模块的中间位置，用于处理TLL信号；所述的DC/DC模块设置在本安侧信号接口的供电端，用于向本安侧供电。本实用新型的信号收发与隔离模块和USB信号隔离模块和网络隔离变压器模块的设置，有利于扩大功能，减少体积，进一步降低维护成本高和延长使用寿命。
【专利说明】一种新型煤矿井下信号集成隔离耦合的装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及煤矿井下通讯设备领域，更具体地，涉及一种新型煤矿井下信号 集成隔离耦合的装置。
[0002] 【【背景技术】】
[0003] 目前，由于煤矿井下工作环境的特殊情况，要求井下通讯非本安与本安信号之间 必须按照严格的安全标准进行隔离耦合，同时也要具有良好的通讯效果，以减少外界工作 面的干扰。这就需要各种信号的隔离耦合器来达到煤矿井下信号通讯的要求。目前，主流 通讯方式有CAN (Controller Area Network)总线、RS485、RS232、USB和以太网等，市场上 的矿用信号隔离耦合器隔离功能单一，价格较高，体积较大现象，存在如CAN信号隔离器、 RS485信号隔离器、RS232信号隔离器、USB信号隔离器、网口隔离器等产品。随着煤矿开 采的不断自动化，这就要求矿用设备的不断集成化来满足煤矿开采行业的发展。设备集成 化的同时，不同方式的信号通讯就要集成到一个设备上，现有情况就需要使用不同的信号 隔离器来满足集成的要求，现有的矿用信号隔离耦合器存在着功能单一，价格较高，体积较 大，维护成本高和使用寿命短的问题。
[0004] 因此，改进现有的矿用信号隔离耦合器显得非常必要。
[0005] 【
【发明内容】
】
[0006] 有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种新型煤矿井下信号集成隔离耦合 的装置，能够解决现有的矿用信号隔离耦合器存在着功能单一，价格较高，体积较大，维护 成本高和使用寿命短的问题。
[0007] 为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：本实用新型提供了一种新型煤 矿井下信号集成隔离耦合的装置，包括非本安侧信号接口，电源，信号收发与隔离模块，MCU 芯片，DC/DC模块，本安侧信号接口，USB信号隔离模块和网络隔离变压器模块，所述的非 本安侧信号接口设置在信号收发与隔离模块的左端；所述的电源设置在DC/DC模块的输入 侦h所述的MCU芯片设置在信号收发与隔离模块的中间位置，用于处理TLL信号；所述的 DC/DC模块通过设置在本安侧信号接口的供电端，用于向本安侧供电；所述的本安侧信号 接口设置在信号收发与隔离模块的最右端；所述的USB信号隔离模块设置在网络隔离变压 器模块的上部，用于USB信号的隔离；所述的网络隔离变压器模块设置在USB信号隔离模块 的下部，用于以太网信号的隔离。
[0008] 优选地，所述的信号收发与隔离模块包括CAN信号收发与隔离电路装置，RS485信 号收发与隔离电路装置和RS232隔信号收发与隔离电路装置，所述的CAN信号收发与隔离 电路装置设置在RS232隔信号收发与隔离电路装置的上部，实现CAN信号的隔离耦合作用； 所述的RS485信号收发与隔离电路装置设置在RS232隔信号收发与隔离电路装置的下部， 用于RS485信号的隔离稱合作用。
[0009] 优选地，所述的USB信号隔离模块具体采用USB信号隔离芯片，USB信号隔离芯片 接收非本安侧信号接口的USB数据，经过USB信号隔离芯片进行隔离耦合，然后与本安侧信 号接口的USB数据进行传输，使得具有良好的信号隔离功能，能够准确、有效、实时地对信 号进行传输，进一步扩大功能，减少体积，延长使用寿命。
[0010] 优选地，所述的网络隔离变压器模块具体采用网络隔离变压器，在非本安侧信号 接口以太网经网络隔离变压器进行信号隔离耦合作用，经过网络隔离变压器实现非本安侧 信号接口和本安侧信号接口的数据交换，有利于实现以太网隔离耦合作用，进一步降低维 护成本，减少体积，延长使用寿命。
[0011] 与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：由于本发明的一种新型煤矿井 下信号集成隔离耦合的装置可以广泛应用于煤矿井下通讯等领域。同时，本实用新型的信 号收发与隔离模块和USB信号隔离模块和网络隔离变压器模块的设置，使得集成化、模块 化、小型化，可满足大部分煤矿井下通讯的要求，可作为模块嵌入设备内部使用，也可作为 单独信号隔离器使用；具有良好的信号隔离功能，能够准确、有效、实时地对信号进行传输； 抗干扰能力强，安全性高有利于扩大功能，减少体积，进一步降低维护成本高和延长使用寿 命。
[0012]【【专利附图】
【附图说明】】
[0013] 图1示出了根据本实用新型的一种新型煤矿井下信号集成隔离耦合的装置的结 构示意图。
[0014] 结合附图在图上标记以下附图标记：
[0015] 1-非本安侧信号接口，2-电源，3-信号收发与隔离模块，31-CAN信号收发与隔离 电路装置，32-RS485信号收发与隔离电路装置，33-RS232隔信号收发与隔离电路装置，4-MCU芯片，5- DC/DC模块，6-本安侧信号接口，7-USB信号隔离模块，71-USB信号隔离芯片， 8-网络隔离变压器模块，81-网络隔离变压器。
[0016]【【具体实施方式】】
[0017] 下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
[0018] 如图1所示，本实用新型提供了一种新型煤矿井下信号集成隔离耦合的装置，包 括非本安侧信号接口 1，电源2,信号收发与隔离模块3，MCU芯片4,DC/DC模块5,本安侧信 号接口 6, USB信号隔离模块7和网络隔离变压器模块8,所述的非本安侧信号接口 1设置 在信号收发与隔离模块3的左端；所述的电源2设置在DC/DC模块5的输入侧；所述的MCU 芯片4设置在信号收发与隔离模块3的中间位置，用于处理TLL信号；所述的DC/DC模块5 通过设置在本安侧信号接口 6的供电端，用于向本安侧6供电；所述的本安侧信号接口 6设 置在信号收发与隔离模块3的最右端；所述的USB信号隔离模块7设置在网络隔离变压器 模块8的上部，用于USB信号的隔离；所述的网络隔离变压器模块8设置在USB信号隔离模 块7的下部，用于以太网信号的隔离。
[0019] 优选地，所述的信号收发与隔离模块3包括CAN信号收发与隔离电路装置31， RS485信号收发与隔离电路装置32和RS232隔信号收发与隔离电路装置33,所述的CAN信 号收发与隔离电路装置31设置在RS232隔信号收发与隔离电路装置33的上部，实现CAN 信号的隔离耦合作用；所述的RS485信号收发与隔离电路装置32设置在RS232隔信号收发 与隔离电路装置33的下部，用于RS485信号的隔离耦合作用。
[0020] 优选地，所述的USB信号隔离模块7具体采用USB信号隔离芯片71，USB信号隔离 芯片71接收非本安侧信号接口 1的USB数据，经过USB信号隔离芯片71进行隔离耦合，然 后与本安侧信号接口 6的USB数据进行传输，使得具有良好的信号隔离功能，能够准确、有 效、实时地对信号进行传输，进一步扩大功能，减少体积，延长使用寿命。
[0021] 优选地，所述的网络隔离变压器模块8具体采用网络隔离变压器81，在非本安侧 信号接口 1以太网经网络隔离变压器81进行信号隔离耦合作用，经过网络隔离变压器81 实现非本安侧信号接口 1和本安侧信号接口 6的数据交换，有利于实现以太网隔离耦合作 用，进一步降低维护成本，减少体积，延长使用寿命。
[0022] 与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：由于本发明的一种新型煤矿井 下信号集成隔离耦合的装置可以广泛应用于煤矿井下通讯等领域。同时，本实用新型的信 号收发与隔离模块和USB信号隔离模块和网络隔离变压器模块的设置，使得集成化、模块 化、小型化，可满足大部分煤矿井下通讯的要求，可作为模块嵌入设备内部使用，也可作为 单独信号隔离器使用；具有良好的信号隔离功能，能够准确、有效、实时地对信号进行传输； 抗干扰能力强，安全性高有利于扩大功能，减少体积，进一步降低维护成本高和延长使用寿 命。
[0023] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域 的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任 何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种新型煤矿井下信号集成隔离耦合的装置，包括非本安侧信号接口（1)，电源 (2)，信号收发与隔离模块（3)，MCU芯片（4)，DC/DC模块（5)，本安侧信号接口（6)，USB信 号隔离模块（7)和网络隔离变压器模块（8)，所述的非本安侧信号接口（1)设置在信号收发 与隔离模块（3)的左端；所述的电源（2)设置在DC/DC模块（5)的输入侧；所述的MCU芯片 (4)设置在信号收发与隔离模块（3)的中间位置，用于处理TLL信号；所述的DC/DC模块（5) 通过设置在本安侧信号接口（6)的供电端，用于向本安侧（6)供电；所述的本安侧信号接口 (6)设置在信号收发与隔离模块（3)的最右端；所述的USB信号隔离模块（7)设置在网络 隔离变压器模块（8)的上部，用于USB信号的隔离；所述的网络隔离变压器模块（8)设置在 USB信号隔离模块（7)的下部，用于以太网信号的隔离。
2. 根据权利要求1所述的一种新型煤矿井下信号集成隔离耦合的装置，其特征在于， 所述的信号收发与隔离模块（3)包括CAN信号收发与隔离电路装置（31)，RS485信号收发 与隔离电路装置（32)和RS232隔信号收发与隔离电路装置（33)，所述的CAN信号收发与隔 离电路装置设置（31)在RS232隔信号收发与隔离电路装置（33)的上部；所述的RS485信 号收发与隔离电路装置（32)设置在RS232隔信号收发与隔离电路装置（33)的下部。
3. 根据权利要求1所述的一种新型煤矿井下信号集成隔离耦合的装置，其特征在于， 所述的USB信号隔离模块（7)具体采用USB信号隔离芯片（71)。
4. 根据权利要求1所述的一种新型煤矿井下信号集成隔离耦合的装置，其特征在于， 所述的网络隔离变压器模块（8)具体采用网络隔离变压器（81)。
【文档编号】E21F17/18GK203879551SQ201420258581
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】张战永, 贾展超, 张贺才 申请人:天津华宁电子有限公司