[发明专利]嵌入式矿用数据分站

摘要

本发明一种嵌入式矿用数据分站，是煤矿安全生产监控系统中使用的井下数据采集与控制装置。该分站由本安电源、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组成。通过下行RS485总线实时采集挂接在该矿用数据分站上的各种模拟量、开关量、累积量传感器的实时数据，通过液晶显示屏实时显示；根据实时数据变化，按照设定的控制逻辑自动对所挂接的输出设备进行断电控制；通过上行CAN总线接口将数据传输至地面监控主机，进行网络化监控。该分站适用于煤矿井下环境中，具有智能报警断电控制和自主组网功能，是无主式煤矿安全生产监控系统中的重要组成部分，可及时减少煤矿安全事故的发生机率。

主权项

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；通过下行RS485总线通讯接口与总线式传感器、执行器或信号转换器相连，信号转换器实现传统模拟量传感器、执行器向RS485总线之间的信号转换。