专利名称：隔离式智能安全栅的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能燃气安全技术领域，特别涉及一种隔离式智能安全栅。
背景技术：
安全栅又称安全保持器，本安回路的安全接口，它能在安全区和危险区之间双向传递电信号，并可限制因故障引起的安全区向危险区的能量转递。现有安全栅一般为齐纳式和隔离式。齐纳式安全栅电路中采用快速熔断器、限流电阻或限压二极管以对输入的电能量进行限制，从而保证输出到危险区的能量。它的原理简单、电路实现容易，价格低廉，但因由于其自身原理的缺陷使其应用中的可靠性受到很大影响，并限制了其应用范围。隔离式安全栅采用了将输入、输出以及电源三方之间相互电气隔离的电路结构，同时符合本安型限制能量的要求。与齐纳式安全相比，隔离式安全栅有着突出的优点和更为广泛用途，虽然其价格略高于齐纳式安全栅，但从设计、施工安装、调试及维护成本来考虑，其综合成本反而低于齐纳式安全栅。在要求较高的工程现场几乎无一例外地采用了隔离式安全栅作为主要本安防爆仪表，隔离式安全栅已逐渐取代了齐纳式安全栅，在安全防爆领域得到了日益广泛的应用。但是现有的安全栅工作方式单一，只能对某一种信号进行隔离，如RS485、RS232、开关量、模拟量的其中一种，且每一种安全栅接口单一，兼容性不强，并且现有安全栅没有防雷功能，在遭受感应雷的时候，很各易损坏。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对现有技术中所存在的上述不足，提供一种能兼容危险区多种接口设备、有效的防止控制主板及危险区设备损坏的隔离式智能安全栅。为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案一种隔离式智能安全栅，包括安全区和危险区，所述安全区和危险区通过光电耦合器和继电器进行信号隔离和电源隔离；安全区包括微处理器、安全区通信芯片、防雷模块；危险区包括危险区通信芯片；所述继电器的公共端连接有蓄电池，所述微处理器控制蓄电池的充放电；所述蓄电池通过继电器置位常闭端为危险区供电，所述蓄电池通过继电器的常开端从安全区进行充电；所述防雷模块将外部信号由安全区通信芯片传递到微处理器进行处理分析，微处理器再通过光电耦合器将信号通过危险区通信芯片进行信号交换。作为本实用新型的优选方案，上述隔离式智能安全栅中，所述继电器通过危险区电源开关管连接于危险区LDO (low dropout regulator,低压差线性稳压器)输出电源。作为本实用新型的优选方案，上述隔离式智能安全栅中，所述防雷模块将电源信号传递到安全区LD0，安全区LDO通过安全区电源开关管连接继电器。[0013]作为本实用新型的优选方案，上述隔离式智能安全栅中，所述危险区还设置有与光电耦合器通信连接的开关量接口和模拟量接口。作为本实用新型的优选方案，上述隔离式智能安全栅中，所述防雷模块包括信号防雷器和由气体放电管和TVS管(Transient Voltage Suppressor,瞬态抑制二极管)组成的二级防雷。作为本实用新型的优选方案，上述隔离式智能安全栅中，安全区通信芯片包括RS232通信芯片和RS485通信芯片。作为本实用新型的优选方案，上述隔离式智能安全栅中，危险区通信芯片包括RS232通信芯片、RS485通信芯片和RS422通信芯片。综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为I、本实用新型隔离式智能安全栅安的全区输出接口统一为RS485接口，可简化通讯接口种类；危险区可兼容RS485、RS422、RS232接口，且可同时采集开关量、模拟量，实现了兼容危险区多种接口设备的功能。2、本实用新型隔离式智能安全栅通过对信号和电源的隔离、限能，限制进入危险区能量，防止过大能量进入危险区，在故障情况下引起可燃气体爆炸，保障危险区设备安全，减少安全隐患，保障人民生命财产的安全。3、本实用新型隔离式智能安全栅设计的两级防雷能够有效的防止设备的损坏，在受感应雷冲击时，能有效的把大能量泄流到大地，有效保护设备的同时降低安全区隔离限能器件的压力。
图I为本实用新型隔离式智能安全栅的电路原理图。图2为本实用新型隔离式智能安全栅实施例的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作详细的说明。为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例一种隔离式智能安全栅，如图2所示，包括安全区和危险区，通过光电耦合器和继电器进行信号隔离和电源隔离；安全区包括微处理器、安全区通信芯片、防雷模块、安全区电源开关管以及安全区LD0;危险区包括危险区通信芯片、开关量接口、模拟量接口、危险区电源开关管以及危险区LD0;其中，继电器的公共端连接有蓄电池，蓄电池通过继电器置位常闭端给危险区单独供电继电器经过危险区电源开关管连接于危险区LDO输出电源；蓄电池电压降低后，切换到常开端从安全区进行充电电源信号经过防雷模块传递到安全区LD0，安全区LDO通过安全区电源开关管连接继电器；充放电由置于安全区的微处理器进行控制；经过防雷模块的外部信号由安全区通信芯片传递到微处理器进行处理分析，微处理器再通过光电耦合器将信号通过危险区通信芯片进行信号交换；危险区设置开关量接口和模拟量接口与光电耦合器通信连接；所述防雷模块包括信号防雷器和由气体放电管和TVS管组成的二级防雷；安全区通信芯片包括安全区RS232通信芯片和安全区RS485通信芯片；危险区通信芯片包括危险区RS232通信芯片、危险区RS485通信芯片、危险区RS422通信芯片。本实用新型的工作原理微处理器接收经过防雷模块的外部信号，防雷模块主要作用为在受感应雷冲击时，能有效的把大能量泄流到大地，同时降低安全区隔离限能器件压力；微处理器处理分析后，切换蓄电池给危险区供电，同时微处理器通过光电耦合器将通讯信号发送给危险区设备，在信号交互完成后，切断蓄电池给危险区的供电开关，微处理器把与危险区设备通讯结果传回，完成通讯流程。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种隔离式智能安全栅，包括安全区和危险区，其特征在于，所述安全区和危险区通过光电耦合器和继电器进行信号隔离和电源隔离；安全区包括微处理器、安全区通信芯片、防雷模块；危险区包括危险区通信芯片； 所述继电器的公共端连接有蓄电池，所述微处理器控制蓄电池的充放电；所述蓄电池通过继电器置位常闭端为危险区供电，所述蓄电池通过继电器的常开端从安全区进行充电； 所述防雷模块将外部信号由安全区通信芯片传递到微处理器进行处理分析，微处理器再通过光电耦合器将信号通过危险区通信芯片进行信号交换。
2.根据权利要求I所述的隔离式智能安全栅，其特征在于，所述继电器通过危险区电源开关管连接于危险区LDO输出电源。
3.根据权利要求2所述的隔离式智能安全栅，其特征在于，所述危险区还设置有与光电耦合器通信连接的开关量接口和模拟量接口。
4.根据权利要求I所述的隔离式智能安全栅，其特征在于，所述防雷模块将电源信号传递到安全区LD0，安全区LDO通过安全区电源开关管连接继电器。
5.根据权利要求4所述的隔离式智能安全栅，其特征在于，所述防雷模块包括信号防雷器和由气体放电管和TVS管组成的二级防雷。
6.根据权利要求I所述的隔离式智能安全栅，其特征在于，安全区通信芯片包括RS232通信芯片和RS485通信芯片。
7.根据权利要求I所述的隔离式智能安全栅，其特征在于，危险区通信芯片包括RS232通信芯片、RS485通信芯片和RS422通信芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种隔离式智能安全栅，涉及智能燃气安全技术领域。本实用新型的隔离式智能安全栅，包括安全区和危险区，所述安全区和危险区通过光电耦合器和继电器进行信号隔离和电源隔离；安全区包括微处理器、安全区通信芯片、防雷模块；危险区包括危险区通信芯片；所述继电器的公共端连接有蓄电池，所述微处理器控制蓄电池的充放电；所述蓄电池通过继电器置位常闭端为危险区供电，所述蓄电池通过继电器的常开端从安全区进行充电。本实用新型隔离式智能安全栅通过对信号和电源的隔离、限能，限制进入危险区能量，防止过大能量进入危险区，在故障情况下引起可燃气体爆炸，保障危险区设备安全，减少安全隐患，保障人民生命财产的安全。
文档编号H02J7/00GK202815566SQ201220500859
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者赵勇, 雷新民, 谢木军, 章德伟 申请人:成都千嘉科技有限公司