一种光纤式矿用隔爆型远程监控装置

摘要

针对现有电缆式矿用隔爆箱易产生电弧火花、布线复杂、功能单一等不足，本实用新型提供一种光纤式矿用隔爆型远程监控装置，包括隔爆面板、箱体和电缆接口、感应式按钮单元、感应式切换开关单元、液晶显示单元、光纤接口和光电信号处理与转换单元。本实用新型的有益效果有：彻底避免了传统按钮开关时的电弧火花；既可近地实时控制井下设备的运行，也可以由井上监控室远程控制；更有利于井下作业人员了解井区的实际作业情况，针对井下突发问题做出正确及时的操作；采用光纤作为作业平台与地面控制的连接方式，最大限度地减少井下复杂环境对信号的干扰，此外，井下光纤通讯的传输距离远、信号损耗极低、布线便捷，且耗电少。

主权项

一种光纤式矿用隔爆型远程监控装置，包括隔爆面板（1）、箱体（7）和电缆接口（81），其中，隔爆面板（1）与箱体（7）可拆卸地相连接，所述电缆接口（81）设置在箱体（7）的侧壁上，其特征在于，其隔爆面板（1）上设有感应式按钮单元、感应式切换开关单元、液晶显示单元，箱体（7）侧壁上设有光纤接口（82），箱体（7）空腔内设有光电信号处理与转换单元；所述光电信号处理与转换单元分别通过电缆接口（81）和光纤接口（82）与井下的电缆和光缆相连接，光电信号处理与转换单元还分别与感应式按钮单元、感应式切换开关单元、液晶显示单元相连接，具体为：隔爆面板（1）的内侧面上设有感应器底板（2）、感应器底板支架（3），通过感应器底板支架（3）将隔爆面板（1）与感应器底板（2）连接在一起；所述感应式按钮单元，由感应器激发模块和感应式传感器（40）组成，其中，起激发感应信号作用的感应器激发模块设置在隔爆面板（1）上，感应式传感器（40）设置在感应器底板（2）上，感应器激发模块的内侧面正对于感应式传感器（40）的顶面，感应器激发模块与感应式传感器（40）之间的距离为H1；当感应器激发模块被触动而接近感应式传感器（40）时，感应式传感器（40）产生感应信号并传递给光电信号处理与转换单元；其中，所述按钮单元由按钮座（41）、按钮帽（42）、按钮杆（43）、弹簧（44）、按钮单元密封铜套（45）、定位销（46）和感应棒（47）组成；其中，按钮座（41）为侧壁顶端设有环状凸起块的中空圆管；按钮单元密封铜套（45）为中空的圆管；按钮帽（42）为与按钮座（41）的通孔相匹配的圆柱体；按钮帽（42）与圆柱状按钮杆（43）的一端连接，按钮杆（43）的另一端设有感应棒（47），在靠近感应棒（47）一端的按钮杆（43）的侧壁上设有定位销（46），在按钮帽（42）至定位销（46）的按钮杆（43）上依次套有弹簧（44）和按钮单元密封铜套（45）；所述按钮单元密封铜套（45）固定在按钮座（41）的通孔内，所述按钮座（41）固定在隔爆面板（1）上；所述感应式切换开关单元，由一个可旋转的感应器激发模块和两个切换开关用感应式传感器（50）组成；其中，所述可旋转的感应器激发模块设置在隔爆面板（1）上，可旋转的感应器激发模块由旋钮座（51）、旋钮（52）、旋钮轴（53）、切换开关密封铜套（54）、短棒（55）和感应头（56）组成；其中，所述旋钮座（51）的中部设有通孔，通孔内设置有切换开关密封铜套（54），所述切换开关密封铜套（54）中心开有贯穿的圆孔，所述圆孔内设置有旋钮轴（53），旋钮轴（53）朝外的端部固定连接有旋钮（52），旋钮轴（53）另一端部与短棒（55）的一端垂直且固定的连接，所述短棒（55）另一端上设有可引起切换开关用感应式传感器（50）产生信号的感应头（57）；使用时，转动旋钮（52）带动感应头（56）做相应方向的旋转，旋钮（52）向左旋转至底停止在左端点E处，旋钮（52）向右旋转至底停止在右端点F处；所述切换开关用感应式传感器（50）设置在感应器底板（2）上，其中一个切换开关用感应式传感器（50）正对于旋钮（52）旋转至左端点E处时感应头（56）所处的位置；另一个切换开关用感应式传感器（50）正对于旋钮（52）旋转至右端点F处时感应头（56）所处的位置；感应器激发模块的感应头（56）与切换开关用感应式传感器（50）之间的距离为H2；所述光电信号处理与转换单元，由直流电源单元（61）、感应式传感器接口单元（62）、中央处理器单元（63）、显示单元接口（64）和网络交换机单元（65）组成；其中，所述的直流电源单元（61）的一端与矿井内的外部电源相连接，直流电源单元（61）的另一端分别与感应式传感器接口单元（62）、中央处理器单元（63）、显示单元接口（64）和网络交换机单元（65）相连接并供电；所述感应式传感器接口单元（62）的一侧分别与感应式按钮单元内的感应式传感器（40）、以及感应式切换开关单元内的切换开关用感应式传感器（50）相连接，感应式传感器接口单元（62）的另一侧经中央处理器单元（63）与网络交换机单元（65）相连接，将自感应式传感器（40）或切换开关用感应式传感器（50）发出的感应信号经中央处理器单元（63）处理后单向传递至网络交换机单元（65）；所述中央处理器单元（63）检测切换开关用感应式传感器（50）传递的感应信号，确认是否将感应式传感器（40）信号转换成控制信号并经网络交换机单元（65）传递给井上的机房；起光电信号转换功能的网络交换机单元（65）的一端经光纤接口（82）与矿井内的光纤相连接，网络交换机单元（65）的另一端通过显示单元接口（64）与液晶显示单元连接，将自外部传递来的光信号转换并经显示单元接口（64）显示在液晶显示单元上；使用时，先由中央处理器单元（63）判定感应式切换开关单元的位置，确认本装置的控制状态；当本装置处于“近地”控制状态时，此时按动感应式按钮单元上的按钮时，产生感应信号，该电信号经光电信号处理与转换单元转换成光形式的指令信号，由光纤传输至地面控制室，控制地面控制室内的启动柜接通或断开通往井下电气设备的主电源、驱动设备运行或停止；当本装置处于“远程”控制状态时，按动感应式按钮单元上的按钮不起任何作用；此外，井下环境与设备的状态通过光纤传递并显示在液晶显示单元上。