专利名称：一种矿用本质安全型识别分站的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿用本质安全型识别分站，适用于煤矿井下人员部署和 人员位置的确定，属于通信技术领域。
背景技术：
目前矿井井下人员区域位置采用就地控制为主，或采用矿井远距离控制方 式，导致地面调度室很难与井下设备进行通讯控制，同时也无法获取井下设备中 的数据信息，在井下设备产生故障时无法进行实时监测监控，无法实现井上对井 下开关人员及其它产品进行远程监测监控控制与管理，而井下人员分布需有专人 进行管理控制，同时井下的操作事件信息无法及时上传到井上调度控制中心，无 法实现整个矿井设备的统一管理与调度。 发明内容
本实用新型的矿用本质安全型识别分站目的是提供一种矿用本质安全型识
别分站，用作识别卡与数据传输接口和地面监控中心的通信，将接收到的标识卡
的无线信号解码后连同自身的位置信息以CAN方式传送给系统主机，并能在监控
主机的命令下传送自检信息给监控主机，同时监控主机获取该人员等目标的当前
位置信息，以实现人员位置实时监测。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种矿用本质安全型识别
分站，包括电源电路，其特征在于，电源电路分别与微处理器和电源隔离电路相
连，微处理器分别与数据储存器输出端、电平转换器输入端、非门电路输入端和
基于SJA1000的CAN总线电路连接，数据储存器输入端连接拨码开关，拨码开关连
接基于SJA1000的CAN总线电路，基于SJA1000的CAN总线电路的发送/接收端连接
高速光耦隔离电路输入端，高速光耦隔离电路输出端和隔离收发器模块输入端连 接，隔离收发器模块输出端与CAN总线接线端口连接，非门电路与LED指示灯连接。
本实用新型的优点是电气结构简单，布线简洁，体积小，重量轻。
图1为矿用本质安全型识别分站结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例
如图1所示，为矿用本质安全型识别分站，由电源电路、电源隔离电路、微 处理器、数据储存器、电平转换器、非门电路、拨码开关、基于SJA1000的CAN 总线电路、高速光耦隔离电路、隔离收发器模块、LED指示灯和CAN总线接线端口 组成，电源电路分别与微处理器和电源隔离电路相连，微处理器与数据储存器输 出端、电平转换器输入端、非门电路输入端和基于SJA1000的CAN总线电路连接， 数据储存器输入端连接拨码开关，拨码开关连接基于SJA1000的CAN总线电路，基 于SJA1000的CAN总线电路的发送/接收端连接高速光耦隔离电路输入端，高速光 耦隔离电路输出端和隔离收发器模块输入端连接，隔离收发器模块输出端与CAN 总线接线端口连接。本实用新型采用双隔爆型，防尘防水的外壳。
本实用新型的地面配接设备为地面监控主机、KJ347-J地面数据传输接口和 井下KJ347-K识别卡。本实用新型单台可以并接32台KJ347-F识别分站CAN总 线通信口。地面中心站到识别分站之间的传输电缆型号为MHYVRP1X4X7/0. 52 电缆；矿用直流电源与识别分站的传输电纟JIM号为MHYVRP1X4X7/0. 52 (电阻《 12. 1Q/km，电容(80(Tl000Hz)《0. 10yF/km;电感(80(Tl000Hz)《800 u H/km)。 地面中心站到监控分站之间传输速率为2. 5Kbps。
随着通信技术的发展，对通信速率的要求越来越高，距离要求越来越远。根 据RS232C标准，他的最高传输速率为20kb/s时，最远距离仅为15tn，当然在使 用中也可达到60m，但这远远不能满足上述发展对速度及距离所提出的新的要 求。CAN总线是利用多工作方式来提高通信距离和可靠性的一种通信标准，信号 线由通信电缆中两对双芯线构成，定义分别为总线CANH和CANL。 CAN只需通过 报文滤波即可以实现点对点、 一点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据， CAN的直接通信距离可达lOKm (速率5Kbps以下)；通讯速率最高可达1 Mbps。 CAN总线具有极好的检错效果，CAN的每帧信息都具有CRC校验和其他检错措施， 保证了错误的输出率极低。 一个CAN总线可以驱动32 256台CAN总线数据接收 设备。由于CAN总线具有诸多优点，但普通PC机不能直接与CAN总线通信，则 在监控主机传至识别分站中，需要通过CAN接口卡使监控主机与识别分站连接。 在CAN接口卡与监控主机之间则通过USB接口进行通讯连接。工作时，各部件的作用如下微处理器主要功能接收地面监控系统对分站 的控制命令，以及将数据传向地面监控系统。基于SJA1000的CAN总线电路主要
功能与微处理器进行通讯。地面监控系统对分站的控制命令通过基于SJA1000 的CAN总线电路发送给微处理器，微处理器接收到信息后发送数据同过基于 SJA1000的CAN总线电路传给地面监控系统。拨码开关主要功能设置分站号。
数据储存器主要功能存储各参数信息。电平传换器主要功能将5V的电压转 化为3.3V的电压。非门电路主要功能输入与输出反向。高速光藕隔离电路的 主要功能用于隔离信号，达到本质安全的要求。隔离收发器模块主要功能接 收和发送数据。电源隔离电路的主要功能用于电源的隔离，防止相互的干扰。 根据现场总线技术及相关协议，将现场人员信息进行实时监控，识别分站通 过CAN总线技术并联挂接在一条总线上，将CAN总线现场总线引入到本实用新型 中的数据传输接口，经过数据传输接口通过USB接口井下实时数据上传到井上监 控主机。
本实用新型能实现人员位置实时监视；将接收到的标识卡的无线信号解码后 连同自身的位置信息以CAN方式传送给系统主机，并能在主机的命令下传送自检 信息给主机；具有CAN信号中继功能，能延长通讯距离；能够增加网络中读卡分 站数目，从而增加系统设备的容量。
本实用新型矿用本质安全型识别分站具有本机初始化和发送、接收功能如监 控主机发送命令通过数据传输接口到达分站，分站接收信息并向上回复监控主机 发送的命令以及接收识别卡的信息上传给监控主机。具有LED指示功能如分站的 面板上有两个指示灯红灯表示读卡分站接收到标识卡信号，读卡分站每接收到一 帧射频信号，红灯闪烁一次。蓝灯表示接收到网络传输来的信号，读卡分站每接 收到一帧网络传输信号，蓝灯闪烁一次。其通过实现对井下识别分站CAN总线现 场的数据进行采集，格式化处理同时对数据进行转发存储，通过数据传输接口上 传到地面调度系统中，地面监控主机代替人看管井下人员情况，对井下人员位置 进行实时监测监控，减少事故的发生，产生最快排除，实现自动化管理，可以在 调度室进行控制，井下人员的信息、当前所在区域的位置等上传到地面调度室， 调度员可以通过监控主机对人员进行监测、监控，以便做出正确决断。本实用新 型除与综合保护通讯外，还可以接入具有以太网接口的视频监控系统。本实用新型矿用本质安全型识别分站可以远方修改、设定保护参数。地面调 度员可以记录井下人员的基本信息、考勤。可以记录井下人员的位置，以供事后 分析查找。可以自动、准确汇总井下员的具体位置，可以将井下人员情况通过光 缆上传至管理人员办公室可以方便、快捷了解人员信息，有利于全员目标成本管 理、提高安全生产。
权利要求1.一种矿用本质安全型识别分站，包括电源电路，其特征在于，电源电路分别与微处理器和电源隔离电路相连，微处理器分别与数据储存器输出端、电平转换器输入端、非门电路输入端和基于SJA1000的CAN总线电路连接，数据储存器输入端连接拨码开关，拨码开关连接基于SJA1000的CAN总线电路，基于SJA1000的CAN总线电路的发送/接收端连接高速光耦隔离电路输入端，高速光耦隔离电路输出端和隔离收发器模块输入端连接，隔离收发器模块输出端与CAN总线接线端口连接，非门电路与LED指示灯连接。
专利摘要本实用新型提供了一种矿用本质安全型识别分站，包括电源电路，其特征在于，电源电路分别与微处理器和电源隔离电路相连，微处理器分别与数据储存器输出端、电平转换器输入端、非门电路输入端和基于SJA1000的CAN总线电路连接，数据储存器输入端连接拨码开关，拨码开关连接基于SJA1000的CAN总线电路，基于SJA1000的CAN总线电路的发送/接收端连接高速光耦隔离电路输入端，高速光耦隔离电路输出端和隔离收发器模块输入端连接，隔离收发器模块输出端与CAN总线接线端口连接，非门电路与LED指示灯连接。本实用新型的优点是电气结构简单，布线简洁，采用双隔爆型，防尘防水的外壳，体积小，重量轻。
文档编号H04L12/40GK201328131SQ20082020859
公开日2009年10月14日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者卫英杰, 叶忠松, 叶春晓, 呙林波, 张柏第, 丹 朱, 陈介平 申请人:电光防爆科技(上海)有限公司