專利名稱：隔離式智能安全柵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及智能燃?xì)獍踩夹g(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種隔離式智能安全柵。
背景技術(shù)：
安全柵又稱安全保持器，本安回路的安全接口，它能在安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)之間雙向傳遞電信號(hào)，并可限制因故障引起的安全區(qū)向危險(xiǎn)區(qū)的能量轉(zhuǎn)遞。現(xiàn)有安全柵一般為齊納式和隔離式。齊納式安全柵電路中采用快速熔斷器、限流電阻或限壓二極管以對(duì)輸入的電能量進(jìn)行限制，從而保證輸出到危險(xiǎn)區(qū)的能量。它的原理簡(jiǎn)單、電路實(shí)現(xiàn)容易，價(jià)格低廉，但因由于其自身原理的缺陷使其應(yīng)用中的可靠性受到很大影響，并限制了其應(yīng)用范圍。隔離式安全柵采用了將輸入、輸出以及電源三方之間相互電氣隔離的電路結(jié)構(gòu)，同時(shí)符合本安型限制能量的要求。與齊納式安全相比，隔離式安全柵有著突出的優(yōu)點(diǎn)和更為廣泛用途，雖然其價(jià)格略高于齊納式安全柵，但從設(shè)計(jì)、施工安裝、調(diào)試及維護(hù)成本來(lái)考慮，其綜合成本反而低于齊納式安全柵。在要求較高的工程現(xiàn)場(chǎng)幾乎無(wú)一例外地采用了隔離式安全柵作為主要本安防爆儀表，隔離式安全柵已逐漸取代了齊納式安全柵，在安全防爆領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。但是現(xiàn)有的安全柵工作方式單一，只能對(duì)某一種信號(hào)進(jìn)行隔離，如RS485、RS232、開關(guān)量、模擬量的其中一種，且每一種安全柵接口單一，兼容性不強(qiáng)，并且現(xiàn)有安全柵沒有防雷功能，在遭受感應(yīng)雷的時(shí)候，很各易損壞。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種能兼容危險(xiǎn)區(qū)多種接口設(shè)備、有效的防止控制主板及危險(xiǎn)區(qū)設(shè)備損壞的隔離式智能安全柵。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案一種隔離式智能安全柵，包括安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)，所述安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)通過(guò)光電耦合器和繼電器進(jìn)行信號(hào)隔離和電源隔離；安全區(qū)包括微處理器、安全區(qū)通信芯片、防雷模塊；危險(xiǎn)區(qū)包括危險(xiǎn)區(qū)通信芯片；所述繼電器的公共端連接有蓄電池，所述微處理器控制蓄電池的充放電；所述蓄電池通過(guò)繼電器置位常閉端為危險(xiǎn)區(qū)供電，所述蓄電池通過(guò)繼電器的常開端從安全區(qū)進(jìn)行充電；所述防雷模塊將外部信號(hào)由安全區(qū)通信芯片傳遞到微處理器進(jìn)行處理分析，微處理器再通過(guò)光電耦合器將信號(hào)通過(guò)危險(xiǎn)區(qū)通信芯片進(jìn)行信號(hào)交換。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，上述隔離式智能安全柵中，所述繼電器通過(guò)危險(xiǎn)區(qū)電源開關(guān)管連接于危險(xiǎn)區(qū)LDO (low dropout regulator,低壓差線性穩(wěn)壓器)輸出電源。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，上述隔離式智能安全柵中，所述防雷模塊將電源信號(hào)傳遞到安全區(qū)LD0，安全區(qū)LDO通過(guò)安全區(qū)電源開關(guān)管連接繼電器。[0013]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，上述隔離式智能安全柵中，所述危險(xiǎn)區(qū)還設(shè)置有與光電耦合器通信連接的開關(guān)量接口和模擬量接口。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，上述隔離式智能安全柵中，所述防雷模塊包括信號(hào)防雷器和由氣體放電管和TVS管(Transient Voltage Suppressor,瞬態(tài)抑制二極管)組成的二級(jí)防雷。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，上述隔離式智能安全柵中，安全區(qū)通信芯片包括RS232通信芯片和RS485通信芯片。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，上述隔離式智能安全柵中，危險(xiǎn)區(qū)通信芯片包括RS232通信芯片、RS485通信芯片和RS422通信芯片。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果為I、本實(shí)用新型隔離式智能安全柵安的全區(qū)輸出接口統(tǒng)一為RS485接口，可簡(jiǎn)化通訊接口種類；危險(xiǎn)區(qū)可兼容RS485、RS422、RS232接口，且可同時(shí)采集開關(guān)量、模擬量，實(shí)現(xiàn)了兼容危險(xiǎn)區(qū)多種接口設(shè)備的功能。2、本實(shí)用新型隔離式智能安全柵通過(guò)對(duì)信號(hào)和電源的隔離、限能，限制進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)能量，防止過(guò)大能量進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)，在故障情況下引起可燃?xì)怏w爆炸，保障危險(xiǎn)區(qū)設(shè)備安全，減少安全隱患，保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。3、本實(shí)用新型隔離式智能安全柵設(shè)計(jì)的兩級(jí)防雷能夠有效的防止設(shè)備的損壞，在受感應(yīng)雷沖擊時(shí)，能有效的把大能量泄流到大地，有效保護(hù)設(shè)備的同時(shí)降低安全區(qū)隔離限能器件的壓力。


圖I為本實(shí)用新型隔離式智能安全柵的電路原理圖。圖2為本實(shí)用新型隔離式智能安全柵實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說(shuō)明。為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
實(shí)施例一種隔離式智能安全柵，如圖2所示，包括安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)，通過(guò)光電耦合器和繼電器進(jìn)行信號(hào)隔離和電源隔離；安全區(qū)包括微處理器、安全區(qū)通信芯片、防雷模塊、安全區(qū)電源開關(guān)管以及安全區(qū)LD0;危險(xiǎn)區(qū)包括危險(xiǎn)區(qū)通信芯片、開關(guān)量接口、模擬量接口、危險(xiǎn)區(qū)電源開關(guān)管以及危險(xiǎn)區(qū)LD0;其中，繼電器的公共端連接有蓄電池，蓄電池通過(guò)繼電器置位常閉端給危險(xiǎn)區(qū)單獨(dú)供電繼電器經(jīng)過(guò)危險(xiǎn)區(qū)電源開關(guān)管連接于危險(xiǎn)區(qū)LDO輸出電源；蓄電池電壓降低后，切換到常開端從安全區(qū)進(jìn)行充電電源信號(hào)經(jīng)過(guò)防雷模塊傳遞到安全區(qū)LD0，安全區(qū)LDO通過(guò)安全區(qū)電源開關(guān)管連接繼電器；充放電由置于安全區(qū)的微處理器進(jìn)行控制；經(jīng)過(guò)防雷模塊的外部信號(hào)由安全區(qū)通信芯片傳遞到微處理器進(jìn)行處理分析，微處理器再通過(guò)光電耦合器將信號(hào)通過(guò)危險(xiǎn)區(qū)通信芯片進(jìn)行信號(hào)交換；危險(xiǎn)區(qū)設(shè)置開關(guān)量接口和模擬量接口與光電耦合器通信連接；所述防雷模塊包括信號(hào)防雷器和由氣體放電管和TVS管組成的二級(jí)防雷；安全區(qū)通信芯片包括安全區(qū)RS232通信芯片和安全區(qū)RS485通信芯片；危險(xiǎn)區(qū)通信芯片包括危險(xiǎn)區(qū)RS232通信芯片、危險(xiǎn)區(qū)RS485通信芯片、危險(xiǎn)區(qū)RS422通信芯片。本實(shí)用新型的工作原理微處理器接收經(jīng)過(guò)防雷模塊的外部信號(hào)，防雷模塊主要作用為在受感應(yīng)雷沖擊時(shí)，能有效的把大能量泄流到大地，同時(shí)降低安全區(qū)隔離限能器件壓力；微處理器處理分析后，切換蓄電池給危險(xiǎn)區(qū)供電，同時(shí)微處理器通過(guò)光電耦合器將通訊信號(hào)發(fā)送給危險(xiǎn)區(qū)設(shè)備，在信號(hào)交互完成后，切斷蓄電池給危險(xiǎn)區(qū)的供電開關(guān)，微處理器把與危險(xiǎn)區(qū)設(shè)備通訊結(jié)果傳回，完成通訊流程。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種隔離式智能安全柵，包括安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)，其特征在于，所述安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)通過(guò)光電耦合器和繼電器進(jìn)行信號(hào)隔離和電源隔離；安全區(qū)包括微處理器、安全區(qū)通信芯片、防雷模塊；危險(xiǎn)區(qū)包括危險(xiǎn)區(qū)通信芯片； 所述繼電器的公共端連接有蓄電池，所述微處理器控制蓄電池的充放電；所述蓄電池通過(guò)繼電器置位常閉端為危險(xiǎn)區(qū)供電，所述蓄電池通過(guò)繼電器的常開端從安全區(qū)進(jìn)行充電； 所述防雷模塊將外部信號(hào)由安全區(qū)通信芯片傳遞到微處理器進(jìn)行處理分析，微處理器再通過(guò)光電耦合器將信號(hào)通過(guò)危險(xiǎn)區(qū)通信芯片進(jìn)行信號(hào)交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隔離式智能安全柵，其特征在于，所述繼電器通過(guò)危險(xiǎn)區(qū)電源開關(guān)管連接于危險(xiǎn)區(qū)LDO輸出電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔離式智能安全柵，其特征在于，所述危險(xiǎn)區(qū)還設(shè)置有與光電耦合器通信連接的開關(guān)量接口和模擬量接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隔離式智能安全柵，其特征在于，所述防雷模塊將電源信號(hào)傳遞到安全區(qū)LD0，安全區(qū)LDO通過(guò)安全區(qū)電源開關(guān)管連接繼電器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔離式智能安全柵，其特征在于，所述防雷模塊包括信號(hào)防雷器和由氣體放電管和TVS管組成的二級(jí)防雷。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隔離式智能安全柵，其特征在于，安全區(qū)通信芯片包括RS232通信芯片和RS485通信芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隔離式智能安全柵，其特征在于，危險(xiǎn)區(qū)通信芯片包括RS232通信芯片、RS485通信芯片和RS422通信芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種隔離式智能安全柵，涉及智能燃?xì)獍踩夹g(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型的隔離式智能安全柵，包括安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)，所述安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)通過(guò)光電耦合器和繼電器進(jìn)行信號(hào)隔離和電源隔離；安全區(qū)包括微處理器、安全區(qū)通信芯片、防雷模塊；危險(xiǎn)區(qū)包括危險(xiǎn)區(qū)通信芯片；所述繼電器的公共端連接有蓄電池，所述微處理器控制蓄電池的充放電；所述蓄電池通過(guò)繼電器置位常閉端為危險(xiǎn)區(qū)供電，所述蓄電池通過(guò)繼電器的常開端從安全區(qū)進(jìn)行充電。本實(shí)用新型隔離式智能安全柵通過(guò)對(duì)信號(hào)和電源的隔離、限能，限制進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)能量，防止過(guò)大能量進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)，在故障情況下引起可燃?xì)怏w爆炸，保障危險(xiǎn)區(qū)設(shè)備安全，減少安全隱患，保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202815566SQ201220500859
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者趙勇, 雷新民, 謝木軍, 章德偉 申請(qǐng)人:成都千嘉科技有限公司