专利名称：一种矿用接口箱的制作方法
技术领域：
—种矿用接口箱技术领域[0001]本实用新型涉及一种矿用接口装置，具体涉及一种多接口的用于信号传输、电源 转换的矿用接口箱。
背景技术：
[0002]目前，煤矿井下的运输巷、机巷随着井下作业面的向前推进而不断延伸。在运输 巷、机巷等场所一般都设置多种安全保护和相关信息设备，以对矿井下的环境进行实时监 控，并将各种设备的诸如485信号、CAN信号、同轴视频信号等信号或数据传输到相关终端。 常见的传输方法有两种一种是各种信号分别传输，相关设备各自拉线，且随着作业面的推 进相关设备同步向前推进，这种方法线缆成本、维护费较高而且费时费力；第二种传输方法 是采用局域网(以太网)综合传输相关设备采集的信号转换成以太网信号，再通过统一的 线缆传输，这种方式不足之处在于如采用以太网电缆，则保证信号强度不衰减的有效传输 距离只有100米，如采用以太网光缆则存在容易折断、续接繁琐等问题。同时，移动作业面 通常接入供掘进机械用的AC660V高压电，而井下相应的照明设备都采用AC127V、AC36V供 电，作业面的照明用电通常的做法是采用矿用综保进行变压后来提供，但由于作业面的不 断推进移动，因而矿用综保势必也要跟随移动，但由于矿用综保比较笨重，移动困难，给工 作带来较大的不便，影响工作效率。实用新型内容[0003]本实用新型的目的是提供一种煤矿移动场合便于多种信号接入、方便延伸传输， 又便于现场取电照明的矿用接口箱。[0004]本实用新型的技术方案是本实用新型的矿用接口箱，包括箱体，上述的箱体包括 箱盖和盒体；其结构特点是还包括电源单元和信号转换单元；上述的电源单元包括固定 安装在箱体的盒体的板壁上的变压器、AC/DC模块和本安电源模块；信号转换单元包括固 定安装在同一块支撑板上的485-以太网转换模块、视频服务器模块、CAN-以太网模块、光 电转换模块和以太网-VDSL转换模块；信号转换单元的支撑板的两端固定安装在箱体的盒 体的两侧板壁上；上述的电源单元为同时输出照明用交流电源和供信号转换单元工作用的 直流本安电源的单元；上述的信号转换单元为将RS485信号、视频信号、CAN信号、以太网光 信号和以太网电信号与VDSL信号进行互换并传输的单元。[0005]进一步的方案是上述的电源单元还包括电源转接板；上述的AC/DC模块具有电 源输入端和电源输出端；AC/DC模块的电源输入端与所述的变压器的一个输出端电连接； 上述的本安电源模块共设有相同的3个；各本安电源模块均具有电源输入端和电源输出 端；各本安电源模块的电源输入端均通过电源转接板与AC/DC模块的电源输出端电连接； 各本安电源模块的电源输出端分别与上述的信号转换单元的相应功能模块的电源端电连 接。[0006]进一步的方案是上述的电源单元输出的照明用的交流电源的电压为36V;上述的电源单元输出的供信号转换单元工作用的直流本安电源的电压为18V。[0007]进一步的方案是上述的箱体的箱盖上设有观察窗；上述的箱体的盒体上设有2 到8个用于电缆线进出的出线嘴；上述的箱体的盒体上固定安装有提手。[0008]本实用新型具有积极的效果(I)本实用新型的矿用接口箱，具有485信号、CAN总 线信号、同轴视频信号、以太网光信号和以太网电信号等多个接口，可以实现多信号同时接 入，在矿井下随作业面的推进而同步向前推进十分方便，省时省力并且节约成本。(2)本实 用新型的矿用接口箱，其接入的多种信号经过转换后通过两芯电缆采用VDSL信号集中综 合传输，能够连续2公里保持6M信号带宽不衰减；且当需要延伸信号传输长度时，传输电缆 的续接方便、快捷、安全，可实现信号的长距离有效传输。(3)本实用新型的矿用接口箱还同 时提供AC36V照明供电，方便了移动点的现场照明取电。
[0009]图1为本实用新型的电路构成框图；[0010]图2为本实用新型的一种结构示意图；[0011]图3为图2的A-A向剖视图；[0012]图4为图2的B-B向剖视图；[0013]图5为图2所示的本实用新型的矿用接口箱打开面板后的内部结构示意图；[0014]图6为图2的C向视图，图中对箱盖和盒体的连接部位进行了局部剖视。[0015]上述附图中的附图标记如下[0016]箱体1，箱盖11，观察窗11-1，盒体12，绞链13，提手14，出线嘴15，第一出线嘴 15-1，第二出线嘴15-2，第三出线嘴15-3，第四出线嘴15_4，第五出线嘴15_5，[0017]电源单元2，变压器21，AC/DC模块22，本安电源模块23，电源转接板24，[0018]信号转换单元3，485_以太网转换模块31，视频服务器模块32，CAN-以太网模块 33，光电转换模块34，以太网-VDSL转换模块35，支撑板36。
具体实施方式
[0019]
以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。[0020](实施例1)[0021]见图1至图6，本实施例的矿用接口箱由箱体1、设置在箱体I内的电源单元2和 信号转换单元3构成。[0022]参见图2、图3和图4，箱体I的材质为Q235A碳钢。箱体I由箱盖11和盒体12 组成，箱盖11与盒体12在箱体I的左侧用2个绞链13绞接在一起，并且在使用状态下，箱 盖与盒体用螺丝固定在一起，且箱盖11与盒体12之间留有用于防爆的3到9毫米的间隙。 箱盖11上镶嵌设置有观察窗11-1，观察窗11-1由透明的有机玻璃制成，用于本实施例的 矿用接口箱在使用中观察其箱内的电源等工作情况。提手14固定安装在盒体12的上侧壁 上。提手14在本实施例的矿用接口箱需要移动时，便于人手提，当移动到位后，用于将本实 施例的矿用接口箱悬挂在设定的位置。[0023]出线嘴15设置2到8个，本实施例中设有5个，按用途和所处的位置不同区分为第 一出线嘴15-1、第二出线嘴15-2、第三出线嘴15-3、第四出线嘴15_4和第五出线嘴15_5。第一出线嘴15-1和第二出线嘴15-2固定安装在箱体I的盒体12的右侧壁上，且第一出线 嘴15-1位于第二出线嘴15-2的上方；第一出线嘴用于提供输送矿用AC660V/380V等电压 的电源电缆进出箱体I的通道。第二出线嘴用于提供AC36V的作业面照明用的电源接口。 第三出线嘴15-3、第四出线嘴15-4和第五出线嘴15-5均固定安装在箱体I的盒体12的 下侧壁上，第三出线嘴15-3用于提供485信号电缆、CAN总线信号电缆、以太网电信号电缆 以及输出DSL信号电缆进出箱体I通道；第四出线嘴15-4用于提供以太网光纤进出箱体I 的通道；第五出线嘴15-5用于提供模拟视频电缆进出箱体I的通道。[0024]参见图5，电源单元2由变压器21、AC/DC模块22、本安电源模块23和本实施例优 选的电源转接板24构成。AC/DC模块22具有电源输入端和电源输出端；本安电源模块23 其设有相同的3个，各本安电源模块23均具有电源输入端和电源输出端。变压器21优选 无锡万峰变压器厂生产的型号为KJJ660. 5 - R320的变压器。变压器21的输入端与通过从 箱体I的第一出线嘴15-1引入的外接AC660V/380V等电压的电源电缆电连接，将外接的高 压交流电降压后分2路输出，一路降压为AC36V，通过箱体I的第二出线嘴15-2输出照明用 的AC36V电源。另一路降压为AC127V。AC/DC模块22的电源输入端与变压器21的AC127V 的输出端电连接；各本安电源模块23的电源输入端均通过电源转接板24与AC/DC模块22 的电源输出端电连接；各本安电源模块23的电源输出端分别与信号转换单元3的相应功能 模块的电源端电连接。AC/DC模块22将交流电转换为直流电后经电源转接板24输出给3 个本安电源模块23 ;AC/DC模块22输出的电压经本安电源模块23处理后转换成本安的18V 的直流电，为信号转换单元3的相应功能模块提供本安的工作电源。[0025]前述的电源单元2的变压器21固定安装在箱体I盒体12的后侧壁上，且位于盒 体12的后侧壁的右侧中部。AC/DC模块22固定安装在箱体I的盒体12的上侧壁上，且位 于盒体12的上侧壁的右侧；3个本安电源模块23中的一个固定安装在箱体I的盒体12的 上侧壁上且位于AC/DC模块22的左侧；3个本安电源模块23中的另外2个分上、下分别固 定安装在箱体I的盒体12的左侧壁上，且位于盒体12的左侧壁的上部和中部位置处。[0026]仍见图1和图5，信号转换单元3由485-以太网转换模块31、视频服务器模块32、 CAN-以太网模块33、光电转换模块34、以太网-VDSL转换模块35和支撑板36组成。信号 转换单元3的各功能模块分别固定在支撑板36上后，再通过该支撑板36的两侧固定在箱 体I的盒体12的左侧壁和右侧壁上的方式，从而将信号转换单元3固定在箱体I的盒体12 上。[0027]485-以太网转换模块31具有RS485信号输入/输出端和以太网信号输入/输出 端；传输矿井下作业面等场合的相关RS485信号的电缆从第三出线嘴15-3引入箱体I内， 与485-以太网转换模块31的RS485信号输入/输出端双向电连接；[0028]视频服务器模块32具有视频信号输入端和以太网信号输入/输出端；传输矿井下 作业面等场合的相关视频信号的电缆从第五出线嘴15-5引入箱体I内，与视频服务器模块 32的视频信号输入端电连接；[0029]CAN-以太网转换模块33具有CAN信号输入/输出端和以太网信号输入/输出端； 传输矿井下作业面等场合大型工程机械的相关信息的CAN信号的电缆从第三出线嘴15-3 引入箱体I内，与CAN-以太网转换模块33的CAN信号输入/输出端双向电连接；[0030]光电转换模块34具有以太网光信号输入/输出端和以太网信号输入/输出端；传输矿井下作业面等场合的相关信息的以太网光信号的电缆从第四出线嘴15-4引入箱体I 内，与光电转换模块34的输入/输出端电连接；[0031]传输相关信息的以太网电信号的电缆从第四出线嘴15-4引入箱体I内；并与光电 转换模块34的以太网信号输入/输出端共线。[0032]以太网-VDSL转换模块35具有第一至第五共5个信号输入/输出端；以太 网-VDSL转换模块35的第一信号输入/输出端与前述的485-以太网转换模块31的以太 网信号输入/输出端双向电连接；以太网-VDSL转换模块35的第二信号输入/输出端与前 述的视频服务器模块32的以太网信号输入/输出端双向电连接；以太网-VDSL转换模块35 的第三信号输入/输出端与前述的CAN-以太网转换模块33的以太网信号输入/输出端双 向电连接；以太网-VDSL转换模块35的第四信号输入/输出端与前述的光电转换模块34 的以太网信号输入/输出端双向电连接；传输VDSL信号的两芯电缆从第三出线嘴15-3引 入箱体I内，与以太网-VDSL转换模块35的第五信号输入/输出端双向电连接。[0033]前述的RS485信号主要由井下矿用分站、矿用本安显示屏、矿用语音声光报警器、 总线式传感器等设备或设施产生；视频信号主要由矿用摄像仪产生；CAN信号主要由矿用 CAN分站、矿用车辆CAN信号产生；以太网电信号、以太网光信号主要是由矿用网络摄像仪、 矿用数据光端机、矿用震动传感器等具有以太网口的设备产生。[0034]综上所述，本实施例的矿用接口箱，通过其电源单元2将输入的矿用电压转换常 用的照明电压接口箱内信号转换单元3工作需要的本安电压；信号转换单元3对各种信号 进行转换交互，实现视频信号、以太网光信号、以太网电信号、CAN信号、RS485信号与VDSL 信号的转换，转换后的信号通过两芯电缆采用VDSL信号集中综合传输，该传输方式能够实 现连续2公里保持6M信号带宽不衰减；且当需要延伸信号传输长度时，传输电缆的续接方 便、快捷、安全，可实现信号的长距离有效传输。本实例提供的接口箱，充分满足了煤矿移动 场合多信号接入传输、照明、外壳防护的需求。[0035]以上实施例是对本实用新型的具体实施方式
的说明，而非对本实用新型的限制， 有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变 换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新 型的专利保护范围。
权利要求1.一种矿用接口箱，包括箱体(I )，所述的箱体(I)包括箱盖(11)和盒体(12);其特征在于还包括电源单元(2)和信号转换单元(3);所述的电源单元(2)包括固定安装在箱体(O的盒体(12)的板壁上的变压器(21)、AC/DC模块(22)和本安电源模块(23);信号转换单元(3)包括固定安装在同一块支撑板(36)上的485-以太网转换模块(31)、视频服务器模块(32)、CAN-以太网模块(33)、光电转换模块(34)和以太网-VDSL转换模块(35);信号转换单元(3)的支撑板(36)的两端固定安装在箱体(I)的盒体(12)的两侧板壁上；所述的电源单元(2)为输出照明用交流电源和供信号转换单元(3)工作用的直流本安电源的单元；所述的信号转换单元(3)为将RS485信号、视频信号、CAN信号、以太网光信号、以太网电信号与VDSL信号进行互换并传输的单元。
2.根据权利要求1所述的矿用接口箱，其特征在于所述的电源单元(2)还包括电源转接板(24);所述的AC/DC模块(22)具有电源输入端和电源输出端；AC/DC模块(22)的电源输入端与所述的变压器(21)的一个输出端电连接；所述的本安电源模块(23)共设有相同的3个；各本安电源模块(23)均具有电源输入端和电源输出端；各本安电源模块(23)的电源输入端均通过电源转接板(24)与所述的AC/DC模块(22)的电源输出端电连接；各本安电源模块(23)的电源输出端分别与所述的信号转换单元(3)的相应功能模块的电源端电连接。
3.根据权利要求2所述的矿用接口箱，其特征在于所述的电源单元(2)输出的照明用的交流电源的电压为36V ;所述的电源单元(2)输出的供信号转换单元(3)工作用的直流本安电源的电压为18V。
4.根据权利要求3所述的矿用接口箱，其特征在于所述的箱体(I)的箱盖上设有观察窗；所述的箱体(I)的盒体(12)上设有2到8个用于电缆线进出的出线嘴(15);所述的箱体(I)的盒体(12)上固定安装有提手(14)。
专利摘要本实用新型提供一种矿用接口箱，包括箱体、电源单元和信号转换单元；电源单元包括固定安装在箱体的板壁上的变压器、AC/DC模块和本安电源模块；信号转换单元包括固定安装在同一块支撑板上的485-以太网转换模块、视频服务器模块、CAN-以太网模块、光电转换模块和以太网-VDSL转换模块；该支撑板的两端固定安装在箱体两侧板壁上；电源单元为同时输出照明用36V交流电源和供信号转换单元工作用的18V直流本安电源的单元。本实用新型可实现矿井下作业环境中多信号同时接入并经转换后集中输出，随作业面同步推进方便、省时省力并且节约成本，同时提供AC36V照明供电，方便了矿井下移动作业点的现场照明取电。
文档编号E21F17/06GK202832653SQ201220480758
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者刘冬, 汪丛笑, 贺耀宜, 赵小兵, 毛华峰, 张立斌, 王勇, 王启峰, 赵立厂, 陈小林 申请人:天地(常州)自动化股份有限公司, 中煤科工集团常州自动化研究院