矿用隔爆兼本安型交换的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种矿用隔爆兼本安型交换机，光信号从光口进入经过光电转换模块传递给交换机芯片，并通过电口模块传出或经过光电转换模块后由另两个光口传出；网络电信号从电口进入经过网口隔离模块传递给交换机芯片，并经过光电转换模块后由任意一个光口传出，指示灯模块显示交换机芯片的指示信号；矿用交流电依次经过隔离开关、变压器、开关电源和充放电电路板，开关电源为串口服务器供电，充放电电路板分别为电池组和交换机主板上的各个模块供电。通过光电转换对网络电信号进行远距离传输，保证传输质量，同时对网络电信号进行本安过滤，保证矿井的安全生产；另外采用电池组能在矿用交流电发生故障时，保证设备正常运行。
【专利说明】矿用隔爆兼本安型交换机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种矿用隔爆兼本安型交换机，属于矿用通讯设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]交换机是一种用于光、电信号传输的网络设备。近年来，矿用安全生产监控系统发展迅速。其中，矿用交换机用于煤矿井下和地面的信号交换和传输。煤矿井下环境恶劣，由于甲烷、瓦斯、煤尘等爆炸性混合物及高电压干扰影响交换机信号传输的质量，并且矿用交换机多采用网线传输信号，传播距离远时，电口信号的衰减不能使其达到远距离传输的要求。在煤矿井下工作面需要对大量设备进行状态数据采集，实现监控调度；目前很多矿井通信系统相互孤立，不能形成信息资源的有效利用；矿井建设中新进设备连接需要大量的传输线路。现有的交换机无法进行进行环网的同时与下级网络进行连通，而且网络信号远距离传输时，信号的传输质量比较差。
实用新型内容
[0003]针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种矿用隔爆兼本安型交换机，通过光电转换对网络电信号进行远距离传输，保证传输质量，同时对网络电信号进行本安过滤，保证矿井的安全生产；另外采用电池组能在矿用交流电发生故障时，保证设备正常运行。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:该矿用隔爆兼本安型交换机，包括防爆壳体、供电模块和交换机主板，交换机主板和供电模块设置在防爆壳体内部，所述的交换机主板包括交换机芯片、三个光电转换模块、网口隔离模块、指示灯模块、电口模块、光口 A、光口 B和光口 C，电口模块与串口服务器连接，光口 A、光口 B和光口 C通过光电转换模块与交换机芯片连接，交换机芯片通过网口隔离模块与电口模块连接；所述的供电模块包括隔离开关、变压器、开关电源、充放电电路板和电池组，矿用交流电依次经过隔离开关、变压器、开关电源和充放电电路板，开关电源为串口服务器供电，充放电电路板分别为电池组和交换机主板上的各个模块供电。
[0005]进一步，所述的壳体上设有防爆观察窗。
[0006]进一步，所述的电口模块由16个电口组成。
[0007]与现有技术相比，本实用新型采用三个光口、电口模块、交换机芯片、光电转换模块和网口隔离模块相结合的方式，三个光口可以在本设备进行环网连接时，同时可以融入另外的网络；当需要远距离传输网络电信号时，可以通过本实用新型的光电转换模块及光口，将信号以光的形式进行传输，不仅传输距离远，而且抗干扰能力强，保证传输的信号质量；另外进行近距离(传输距离小于100米)时，在通过本实用新型网络电信号，会被网口隔离模块进行本安过滤，将非本安型网络电信号隔离，保证了矿井的安全生产；另外供电模块采用变压器、开关电源、充放电电路板和电池组相结合的方式，将矿用交流电经过变压器的变压，开关电源的变直流，然后再进过充放电电路板的降压处理转换成本安型直流电进行供电；采用电池组能在矿用交流电发生故障时，保证设备正常运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的结构示意图；
[0009]图2是本实用新型的数据交换原理图；
[0010]图3是本实用新型中供电模块的电原理图。
[0011]图4是采用本实用新型的矿用以太网通讯系统的示意图。
[0012]图中:1、防爆壳体，2、防爆观察窗。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0014]如图1和图2所示，本实用新型包括防爆壳体1、供电模块和交换机主板，交换机主板和供电模块设置在防爆壳体I内部，所述的交换机主板包括交换机芯片、两个光电转换模块、网口隔离模块、指示灯模块、电口模块、光口 A、光口 B和光口 C，电口模块与串口服务器连接，光信号从任意一个光口进入经过光电转换模块传递给交换机芯片，并通过电口模块传出或经过光电转换模块后由另两个光口传出，通过电口模块传出的网络电信号可以经过串口服务器处理后转换成RS-485通讯信号进行传输，也可以直接进行传输；网络电信号从电口模块进入经过网口隔离模块传递给交换机芯片，并经过光电转换模块后由任意一个光口传出，指示灯模块显示交换机芯片的指示信号；所述的供电模块包括隔离开关、变压器、开关电源、充放电电路板和电池组，矿用交流电依次经过隔离开关、变压器、开关电源和充放电电路板，开关电源为串口服务器供电，充放电电路板分别为电池组和交换机主板上的各个模块供电。
[0015]进一步，所述的壳体上设有防爆观察窗2 ;增加防爆观察窗2便于工作人员对交换机内部的情况进行实时查看。
[0016]进一步，所述的电口模块由16个电口组成；采用多个电口能增加连入的设备，便于使用。
[0017]如图4所示的矿用以太网通讯系统，本实用新型的三个光口，其中两个光口用作构成千兆主干光纤冗余环网，另一个光口则可用来连接另外的百兆光纤冗余环网或树形网，或者用来连接下级交换机，或者直接作为下级交换机连接工作面的自动化监控子设备，图中的顺槽隔爆计算机、顺槽控制器、组合开关和采煤机可编程控制器，是否连接过渡的下级交换机由实际的距离条件决定。
[0018]具体工作过程是:将隔离开关闭合，接入矿用127V或660V交流电，经过变压器的变压转换成220V交流电传递给开关电源，开关电源将220V交流电转换成16V直流电并传递给充放电电路板，充放电电路板经过降压处理将16V直流电转换成12V直流电，分别为电池组充电和交换机主板上各个模块供电。工作时，信号经光口或电口接入，RS-485通讯信号经过串口服务器转换成TCP/IP信号传递给电口。其中，经电口接入的网络电信号需要经网络信号隔离模块滤去非本安型信号，处理后的本安型信号可直接进入交换机芯片。经光口接入的光信号需要经由光电转换模块转换后，可进入交换机芯片内。经交换机芯片处理后的信号，若传输距离小于100米时，通过电口输出，若进行远距离传输时，通过光电转换模块从光口输出，进而增大信号的传播距离。同时，端口支持全双工工作模式，可同时进行接受和发送信号，这样使得通过交换机可以实现实时交换信号的功能；指示灯模块可在本装置掉线时，进行提示，便于工作人员的及时处理。
【权利要求】
1.一种矿用隔爆兼本安型交换机，包括防爆壳体(1)，其特征在于，还包括供电模块和交换机主板，交换机主板和供电模块设置在防爆壳体(1)内部，所述的交换机主板包括交换机芯片、三个光电转换模块、网口隔离模块、指示灯模块、电口模块、光口 A、光口 B和光口C，电口模块与串口服务器连接，光口 A、光口 B和光口 C通过光电转换模块与交换机芯片连接，交换机芯片通过网口隔离模块与电口模块连接；所述的供电模块包括隔离开关、变压器、开关电源、充放电电路板和电池组，矿用交流电依次经过隔离开关、变压器、开关电源和充放电电路板，开关电源为串口服务器供电，充放电电路板分别为电池组和交换机主板上的各个模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种矿用隔爆兼本安型交换机，其特征在于，所述的壳体(1)上设有防爆观察窗(2)。
3.根据权利要求1所述的一种矿用隔爆兼本安型交换机，其特征在于，所述的电口模块由16个电口组成。
【文档编号】H04L12/931GK204089871SQ201420356701
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】谭超, 周晓谋, 闫海峰, 姚新港, 刘继东, 房灵堃, 廉鹏 申请人:苏州福德保瑞科技发展有限公司