基帶通訊總線局部短路故障自動切除裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種基帶通訊總線局部短路故障自動切除裝置,包括地面遠程控制發送裝置、電源模塊、控制信號分離電路、主控CPU、通訊地址控制開關、控制驅動裝置、線路切除裝置。本發明具有無須逐段線路拆除判斷短路、可遠程任意切斷每個分路支端的通信總線、通訊靈活、自動識別二線制極性的技術效果。主要用于煤礦安全監控系統。
【專利說明】基帶通訊總線局部短路故障自動切除裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基帶通訊總線故障切除裝置，尤其涉及一種具有局部短路故障自動切除的基帶通訊總線故障切除裝置，屬于通訊設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]據有關部門統計礦用監控系統故障的70%都是由總線引起的，鋪設在礦井中惡劣的環境中的通信電纜極易遭到礦車擠壓、頂板落石砸扎、放炮飛石轟擊以及礦坑滴水腌漬、人為牽拉等破壞。由于總線結構的脆弱性，一旦發生短路和淹水就會癱瘓全礦井整個系統，并且短路故障是所有故障中最難判斷和處理的，目前只能采取逐段線路拆除線路判斷，屬于最原始的窮舉方法，往往查找一處故障要花費幾個“元班”的時間(一個元班8小時)。因此，研制一種能將總線中局部發生故障之處自動切除的裝置，對煤礦安全生產具有十分重要的意義。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種基帶通訊總線局部短路故障自動切除裝置，其供電二芯線路疊加操控編碼，具有全息廣播遠程多路控制功能，裝置通過通訊地址自主分辨和響應控制信號，實現局部短路自動切除。
[0004]本發明的目的通過以下技術方案予以實現:
[0005]一種基帶通訊總線局部短路故障自動切除裝置，包括地面遠程控制發送裝置1、電源模塊2、控制信號分離電路3、主控CPU4、通訊地址控制開關5、控制驅動裝置6、線路切除裝置7，其中地面遠程控制發送裝置I與電源模塊2連接，地面遠程控制發送裝置I與控制信號分離電路3連接，電源模塊2與控制驅動裝置6連接，電源模塊2與主控CPU4連接，控制信號分離電路3與主控CPU4連接，通訊地址控制開關5與主控CPU4連接，主控CPU4與控制驅動裝置6連接，控制驅動裝置6與線路切除裝置7連接。
[0006]本發明的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現:
[0007]前述基帶通訊總線局部短路故障自動切除裝置，其中控制信號分離電路3由電阻R1、電阻R3、二極管D5、電阻R30、半加器⑶4070組成，地面遠程控制發送裝置I輸出端與電阻Rl —端連接，地面遠程控制發送裝置I另一輸出端與二極管D5的負極連接，二極管D5的正極與電阻R30 —端連接，電阻Rl另一端與電阻R30另一端并聯連接于電阻R3 —端，電阻R3另一端與半加器⑶4070的I腳連接，半加器⑶4070的2腳與VCC電源連接，半加器⑶4070的3腳與半加器⑶4070的9腳連接，半加器⑶4070的8腳與主控CPU4的一個I/O連接，半加器⑶4070的10腳與主控CPU4的一個I/O 口連接。
[0008]前述基帶通訊總線局部短路故障自動切除裝置，其中控制驅動裝置6由電阻R12、電阻Rl3、電阻R5、電阻R6、三極管Gl、三極管G2、二極管D6、二極管D7、儲能電容C03組成，電源模塊2正極分別與儲能電容C03 —端、二極管D6 —端和二極管D7 —端連接，儲能電容C03另一端與地連接，主控CPU4的一個控制輸出I/O 口與電阻R13—端連接，電阻R13另一端分別與三極管Gl的基極和電阻R6 —端連接，電阻R6另一端與地連接，三極管Gl集電極分別與二極管D6另一端和線路切除裝置7連接，三極管Gl發射極與地連接，主控CPU4的一個控制輸出I/O 口與電阻R12 —端連接，電阻R12另一端分別與三極管G2的基極和電阻R5 —端連接，電阻R5另一端與地連接，三極管G2集電極分別與二極管D7另一端和線路切除裝置7連接，三極管G2發射極與地連接。
[0009]前述基帶通訊總線局部短路故障自動切除裝置，其中通訊地址控制開關5是撥碼開關。
[0010]前述基帶通訊總線局部短路故障自動切除裝置，其中線路切除裝置7是磁保持繼電器。
[0011]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0012]本發明采用主控CPU配合控制驅動電路以及線路切除裝置，整個裝置聽命于來自地面控制發送裝置的接通/斷開控制命令的技術方案，獲得無須逐段線路拆除判斷短路故障，可遠程任意切斷每個分路支端的通信總線的技術效果。本發明還采用供電二芯線路疊加操控編碼、廣播通訊方式、通訊地址控制開關結合使用，各裝置通過通訊地址控制開關來設置裝置的通訊地址并可通過本身的通訊地址與操控編碼附帶的地址碼比較來判斷是否相應，從而獲得一條總線可控制多個裝置，裝置能自主響應控制的技術效果。本發明的控制信號分離電路配合主控CPU，可以避免二線制輸入極性連接錯誤的問題，還具有自動識別二線制極性的技術效果。本發明采用磁保持繼電器時，當需要投切線路時喚醒磁保持繼電器，平時只通過磁保持繼電器自身磁吸力維持投切狀態，具有大大減少裝置功耗，節約能源的技術效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的電路結構圖；
[0014]圖2是本發明控制信號分離電路的電路圖；
[0015]圖3是本發明控制驅動裝置的電路圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。
[0017]如圖1所示，本發明中所述的一種基帶通訊總線局部短路故障自動切除裝置，包括地面遠程控制發送裝置1、電源模塊2、控制信號分離電路3、主控CPU4、通訊地址控制開關5、控制驅動裝置6、線路切除裝置7，其中地面遠程控制發送裝置I與電源模塊2連接，地面遠程控制發送裝置I與控制信號分離電路3連接，電源模塊2與控制驅動裝置6連接，電源模塊2與主控CPU4連接，控制信號分離電路3與主控CPU4連接，通訊地址控制開關5與主控CPU4連接，主控CPU4與控制驅動裝置6連接，控制驅動裝置6與線路切除裝置7連接。
[0018]如圖2所示，本發發明中所述的控制信號分離電路3由電阻R1、電阻R3、二極管D5、電阻R30、半加器⑶4070組成，地面遠程控制發送裝置I輸出端與電阻Rl —端連接，地面遠程控制發送裝置I另一輸出端與二極管D5的負極連接，二極管D5的正極與電阻R30 —端連接，電阻Rl另一端與電阻R30另一端并聯連接于電阻R3 —端，電阻R3另一端與半加器⑶4070的I腳連接，半加器⑶4070的2腳與VCC電源連接，半加器⑶4070的3腳與半加器⑶4070的9腳連接，半加器⑶4070的8腳與主控CPU4的一個I/O連接，半加器⑶4070的10腳與主控CPU4的一個I/O 口連接。
[0019]如圖3所示，本發明中所述的控制驅動裝置6由電阻R12、電阻R13、電阻R5、電阻R6、三極管Gl、三極管G2、二極管D6、二極管D7、儲能電容C03組成，電源模塊2正極分別與儲能電容C03 —端、二極管D6 —端和二極管D7 —端連接，儲能電容C03另一端與地連接，主控CPU4的一個控制輸出I/O 口與電阻R13 —端連接，電阻R13另一端分別與三極管Gl的基極和電阻R6 —端連接，電阻R6另一端與地連接，三極管Gl集電極分別與二極管D6另一端和線路切除裝置7連接，三極管Gl發射極與地連接，主控CPU4的一個控制輸出I/O 口與電阻R12—端連接，電阻R12另一端分別與三極管G2的基極和電阻R5—端連接，電阻R5另一端與地連接，三極管G2集電極分別與二極管D7另一端和線路切除裝置7連接，三極管G2發射極與地連接。其中的通訊地址控制開關5是撥碼開關，線路切除裝置7是磁保持繼電器。
[0020]在安裝裝置前，由于一條總線上會接入多個裝置，控制信號是以廣播形式發出，每個裝置都會收到控制信號，可以依照需求通過通訊地址控制開關調整每個語音聲光箱裝置的通訊地址，通訊地址可以相同，也可以不同，相同的通訊地址表示幾個裝置收到控制信號時會同時動作。
[0021]裝置無論在正常工作還是發送控制信號時，地面遠程控制發送裝置I均能提供連續不斷的電源供給。
[0022]當需要改變線路切除裝置的投切狀態時，地面遠程控制發送裝置I根據控制指令輸出一連串正負18V電壓的極性跳變信號，該跳變信號以廣播的形式發送出去。
[0023]跳變信號進入控制信號分離電路，由控制信號分離電路將控制信號從中剝離出來變為I或O組成的編碼(正18V代表1，負18V代表O)，再傳遞給主控CPU，由于二線制接線方式會出現50%接線錯誤的可能性，錯誤接線會導致控制信號被“相位反轉”，主控CPU會監聽控制信號分離電路傳送來的每一場信號的開頭標識符，當發現信號的開頭標識符與規定開頭標識符相位相反時，則控制控制信號分離電路一直保持反轉接收跳變信號的相位直到收到正確的開頭標識符后停止反轉控制，以此保證主控CPU收到控制信號分離電路傳遞來的信號的正確性。
[0024]由于一條總線上會接入多個裝置，控制信號是以廣播形式發出，每個裝置都會收到控制信號，當主控CPU收到控制信號時，會根據控制信號中的地址碼判斷是否與通訊地址控制開關所設置的通訊地址相同，如果相同則控制控制驅動裝置以此驅動線路切除裝置做相應的投切動作。
[0025]本發明采用磁保持繼電器，當需要投切線路時喚醒磁保持繼電器，平時只通過磁保持繼電器自身磁吸力維持投切狀態，具有大大減少裝置功耗，節約能源的技術效果。
[0026]除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種基帶通訊總線局部短路故障自動切除裝置，其特征在于，包括地面遠程控制發送裝置、電源模塊、控制信號分離電路、主控CPU、通訊地址控制開關、控制驅動裝置、線路切除裝置，所述地面遠程控制發送裝置與電源模塊連接，地面遠程控制發送裝置與控制信號分離電路連接，電源模塊與控制驅動裝置連接，電源模塊與主控CPU連接，控制信號分離電路與主控CPU連接，通訊地址控制開關與主控CPU連接，主控CPU與控制驅動裝置連接，控制驅動裝置與線路切除裝置連接。
2.如權利要求1所述的基帶通訊總線局部短路故障自動切除裝置，其特征在于，所述控制信號分離電路由電阻R1、電阻R3、二極管D5、電阻R30、半加器⑶4070組成，地面遠程控制發送裝置輸出端與電阻Rl —端連接，地面遠程控制發送裝置另一輸出端與二極管D5的負極連接，二極管D5的正極與電阻R30 —端連接，電阻Rl另一端與電阻R30另一端并聯連接于電阻R3 —端，電阻R3另一端與半加器⑶4070的I腳連接，半加器⑶4070的2腳與VCC電源連接，半加器⑶4070的3腳與半加器⑶4070的9腳連接，半加器⑶4070的8腳與主控CPU的一個I/O連接，半加器⑶4070的10腳與主控CPU的一個I/O 口連接。
3.如權利要求1所述的基帶通訊總線局部短路故障自動切除裝置，其特征在于，所述控制驅動裝置由電阻Rl2、電阻Rl3、電阻R5、電阻R6、三極管Gl、三極管G2、二極管D6、二極管D7、儲能電容C03組成，電源模塊正極分別與儲能電容C03 —端、二極管D6 —端和二極管D7—端連接，儲能電容C03另一端與地連接，主控CPU的一個控制輸出I/O 口與電阻R13 —端連接，電阻R13另一端分別與三極管Gl的基極和電阻R6 —端連接，電阻R6另一端與地連接，三極管Gl集電極分別與二極管D6另一端和線路切除裝置連接，三極管Gl發射極與地連接，主控CPU的一個控制輸出I/O 口與電阻R12 —端連接，電阻R12另一端分別與三極管G2的基極和電阻R5 —端連接，電阻R5另一端與地連接，三極管G2集電極分別與二極管D7另一端和線路切除裝置連接，三極管G2發射極與地連接。
4.如權利要求1、2、3任一所述的基帶通訊總線局部短路故障自動切除裝置，其特征在于，所述通訊地址控制開關是撥碼開關。
5.如權利要求1、2、3任一所述的基帶通訊總線局部短路故障自動切除裝置，其特征在于，所述線路切除裝置是磁保持繼電器。
【文檔編號】H04L12/24GK104468241SQ201410837017
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月29日 優先權日:2014年12月29日
【發明者】賈柏青, 郭鳳斌 申請人:鎮江中煤電子有限公司