[发明专利]嵌入式矿用数据分站

权利要求书

1.一种嵌入式矿用数据分站，其特征在于：包括本安电源、ARM控制器主板、CAN总线通讯板、显示驱动板、液晶显示屏和防爆外壳；其中，防爆外壳由隔爆腔和本安腔构成，本安电源安装在隔爆腔内，ARM控制器主板、CAN总线通讯板、显示驱动板和液晶显示屏均采用本质安全型电路设计，相互之间采用总线式插件叠插在一起，安装在本安腔内；隔爆腔和本安腔之间通过带有密封橡胶圈的矿用电缆进行电气连接；

ARM控制器主板含有ARM处理器、电源管理部分、实时时间部分、内存部分和USB、RS232、以太网多种通讯接口；CAN总线通讯板含有CAN总线通讯接口，作为矿用数据分站的上行通讯接口；显示驱动板含有地址选择开关、数据存储器、液晶屏驱动接口和RS485通讯接口，其中RS485通讯接口作为矿用数据分站的下行通讯接口；

本安电源含有交流电输入接口、变压器、电源变换电路、过流保护电路、本安电源输出接口、电池充放电电路和充电电池，外部交流电通过带密封橡胶圈的矿用电缆接入到交流电输入接口上，经保险丝接入变压器的输入端，变压器输出端与电源变换电路连接，经过流保护电路后将直流电压输出到本安电源输出端口，为矿用数据分站的其他电路板供电，充电电池通过充放电电路为本安电源提供备用UPS电源；

矿用数据分站通过上行CAN总线通讯接口与通讯网关及其他矿用数据分站相连，形成总线式通讯系统；通过RS485通讯接口与总线式传感器、总线式执行器或信号转换器相连，信号转换器实现传统模拟量的传感器、执行器向RS485通讯接口之间的信号转换。

2.如权利要求1所述的嵌入式矿用数据分站，其特征在于：所述ARM处理器为ARM9处理器。

3.如权利要求1所述的嵌入式矿用数据分站，其特征在于：所述矿用数据分站的显示驱动板所含有的数据存储器中存储所挂接的传感器和执行器的相关阈值和控制逻辑，实时采集各传感器的数值或状态，与存储的阈值进行比较，判断是否进行自动控制，并按照相关控制逻辑对相应通道的执行器进行控制输出；控制逻辑中允许矿用数据分站之间的相互控制，通过CAN总线实现异地控制。

4.如权利要求1所述的嵌入式矿用数据分站，其特征在于：所述本安电源的输入电压为380V交流电，其输出电压为5V，输出电流为≤2A。

5.如权利要求1所述的嵌入式矿用数据分站，其特征在于：所述CAN总线通讯接口与通讯网关及其他嵌入式矿用数据分站连接，通讯波特率为5k～40kbps，最大接入矿用数据分站的容量≤100个，通讯距离为≤2km。

6.如权利要求1所述的嵌入式矿用数据分站，其特征在于：所述RS485通讯接口与多个总线式传感器、总线式执行器或信号转换器相连接，通讯波特率为1200～115200bps，通讯距离为≤1km。

7.如权利要求1所述的嵌入式矿用数据分站，其特征在于：所述液晶显示屏为单色点阵式显示屏，分辨率为240*128像素。

8.如权利要求1或3所述的嵌入式矿用数据分站，其特征在于：所述矿用数据分站的显示驱动板所含有的数据存储器的容量为至少20万条传感器数据，每条数据包括通道号、采集时间、数据值、单位。

9.如权利要求1所述的嵌入式矿用数据分站，其特征在于：所述地址选择开关由两个10位BDC码拨盘开关组成，通过手动拨动来设定矿用数据分站在CAN总线通讯系统中的ID地址。

10.如权利要求1或3所述的嵌入式矿用数据分站，其特征在于：所述本安电源的充电电池为12V/7.2AH蓄电池，本安电源通过内置UPS切换开关控制蓄电池充放电。