一种防爆车辆及其本安型控制装置论文和设计-黄玉成

全文摘要

本实用新型公开了一种防爆车辆及其本安型控制装置，包括控制板和与控制板连接的本安电源，控制板包括集成在控制板的两侧相对设置的本安侧控制板和数据采集板，本安侧控制板和数据采集板连接有光电隔离模块，数据采集板用于采集对外部操作元件信号，并经光电隔离模块传送至本安侧控制板进行处理、以控制电器元件的动作。应用该装置，将本安侧控制板和数据采集板集成于控制板上，数据采集板用于采集外部操作元件信号，并经光电隔离模块传送至本安侧控制板，本安侧控制板对其进行处理后输出，对相应的电器元件进行动作，以满足电器防爆要求。

主设计要求

1.一种本安型控制装置，其特征在于，包括控制板和与所述控制板连接的本安电源，所述控制板包括集成在所述控制板的两侧相对设置的本安侧控制板和数据采集板，所述本安侧控制板和数据采集板连接有光电隔离模块，所述数据采集板用于采集对外部操作元件信号，并经所述光电隔离模块传送至所述本安侧控制板进行处理、以控制电器元件的动作。

设计方案

2.根据权利要求1所述的本安型控制装置，其特征在于，所述本安电源与外部电源连接以分别为所述本安侧控制板和所述数据采集板供电。

3.根据权利要求2所述的本安型控制装置，其特征在于，所述光电隔离模块在所述控制板的下方叠加设置。

4.根据权利要求3所述的本安型控制装置，其特征在于，所述光电隔离模块包括用于对开关量进行隔离的开关量光电隔离模块和用于对模拟量进行隔离的模拟量光电隔离模块。

5.根据权利要求4所述的本安型控制装置，其特征在于，所述本安侧控制板包括16路数字开关接口和2路模拟量接口。

6.一种防爆车辆，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的本安型控制装置。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电气控制技术领域，更具体地说，涉及一种本安型控制装置，还涉及一种包括上述本安型控制装置的防爆车辆。

背景技术

防爆内燃工业车辆在生产制造时按照相关国家标准，所有的电气部件：开关按钮，执行部件，控制元器件、连接部件等，都需进行防爆处理；而目前的处理方式是对各个部件进行单独的隔爆、浇封等防爆处理方式，导致改制后的防爆部件体积大，制造成本高，组装后整车体积大、笨重，特别是操作用的电气部件(如各种开关、加速器等)将严重影响整车布局、降低人机工程的舒适性、及整车美观，目前市场现有的本安隔离安全栅具有等效功能，但功能单一，占用体积大，不能很好适用多功能操作的防爆车辆要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种本安型控制装置，以解决现有本安隔离安全栅体积大、安装布局占用空间大等问题，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述本安型控制装置的防爆车辆。

为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种本安型控制装置，包括控制板和与所述控制板连接的本安电源，所述控制板包括集成在所述控制板的两侧相对设置的本安侧控制板和数据采集板，所述本安侧控制板和数据采集板连接有光电隔离模块，所述数据采集板用于采集对外部操作元件信号，并经所述光电隔离模块传送至所述本安侧控制板进行处理、以控制电器元件的动作。

优选地，所述本安电源与外部电源连接以分别为所述本安侧控制板和所述数据采集板供电。

优选地，所述光电隔离模块在所述控制板的下方叠加设置。

优选地，所述光电隔离模块包括用于对开关量进行隔离的开关量光电隔离模块和用于对模拟量进行隔离的模拟量光电隔离模块。

优选地，所述本安侧控制板包括16路数字开关接口和2路模拟量接口。

本实用新型提供的本安型控制装置，包括控制板和与控制板连接的本安电源，控制板包括集成在控制板的两侧相对设置的本安侧控制板和数据采集板，本安侧控制板和数据采集板连接有光电隔离模块，数据采集板用于采集对外部操作元件信号，并经光电隔离模块传送至本安侧控制板进行处理、以控制电器元件的动作。

应用本实用新型提供的本安型控制装置，将本安侧控制板和数据采集板集成于控制板上，数据采集板用于采集外部操作元件信号，并经光电隔离模块传送至本安侧控制板，本安侧控制板对其进行处理后输出，对相应的电器元件进行动作，以满足电器防爆要求。

为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种防爆车辆，该防爆车辆包括上述任一种本安型控制装置，由于上述的本安型控制装置具有上述技术效果，具有该本安型控制装置的防爆车辆也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种本安型控制装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种本安型控制装置的电路原理图。

附图中标记如下：

控制板1、开关量光电隔离模块2、模拟量光电隔离模块3、数据采集板4、本安侧控制板5、本安电源6。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种本安型控制装置，以解决现有本安隔离安全栅体积大、安装布局占用空间大等问题。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图2，图1为本实用新型实施例提供的一种本安型控制装置的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的一种本安型控制装置的电路原理图。

在一种具体的实施方式中，本实用新型提供的本安型控制装置，包括控制板1和与控制板1连接的本安电源6，控制板1包括集成在控制板1的两侧相对设置的本安侧控制板5和数据采集板4，本安侧控制板5和数据采集板4连接有光电隔离模块，数据采集板4用于采集对外部操作元件信号，并经光电隔离模块传送至本安侧控制板5进行处理、以控制电器元件的动作。

本安电源6包括滤波模块、变压模块以及电源模块，同时设有过流保护电路、过压保护电路和短路保护电路，其具体的结构及连接关系可参考现有技术。

控制板1上集成有本安侧控制板5和数据采集板4，本安侧控制板5和数据采集板4之间连接有光电隔离模块，防止非本安的电源对本安侧电路的影响，达到防爆本质安全型要求，该装置系统外部的操作元件无线做防爆处理及防爆认证，极大减少车辆电气系统的体积，可优选缩短产品生产周期，节约研发成本，提高系统的稳定性和安全性。其中，本安侧控制板5和数据采集板4均为一种成熟的现有设备，本申请的主要改进点在于将本安侧控制板5和数据采集板4集成于控制板上，而本安侧控制板5和数据采集板4的具体结构及连接关系可参考现有技术。

应用本实用新型提供的本安型控制装置，将本安侧控制板5和数据采集板4集成于控制板1上，数据采集板4用于采集外部操作元件信号，并经光电隔离模块传送至本安侧控制板5，本安侧控制板5对其进行处理后输出，对相应的电器元件进行动作，以满足电器防爆要求。

其中，本安电源6与外部电源连接以分别为本安侧控制板5和数据采集板4供电。

在一种实施例中，光电隔离模块在控制板1的下方叠加设置。其采用模块化双层布局，极大节约安装空间，结构紧凑，缩小装置体积，且稳定可靠、布局和维护较为方便。

具体的，光电隔离模块包括用于对开关量进行隔离的开关量光电隔离模块1和用于对模拟量进行隔离的模拟量光电隔离模块3。通过模块化设置使得光电隔离模块功能分区，以便于布局及维护。

进一步地，本安侧控制板5包括16路数字开关接口和2路模拟量接口，以满足防爆车辆的使用需求。根据本安电源6的电压值，可根据需要设置多路数字量及模拟量，上述装置将数字量和模拟量复合使用，体积小且故障点少，方便维护。如图2所示，数据采集板一侧包括G1+为手刹输入信号，2A5为侧移、属具信号(高电平有效)、2A10为倾斜信号(高电平有效)、2A4为起升信号(高电平有效)、2A3为起升调速信号(0-5V)、1A6为座位信号、1A3为加速信号(0-5V)、1A13为加速使能(低电平有效)信号、1A10为脚刹输入信号、1A5为后退(高电平有效)、1A4为前进(高电平有效)、19-15分别为倒车蜂鸣器信号、刹车灯信号、大灯信号、右转向灯信号、左转向灯信号；本安侧控制板包括K1为左转信号、K2为右转信号、K3为大灯开关信号、K4为脚刹开关信号、K7为喇叭开关信号、K9为座位开关信号、K10为前进开关信号、K5为后退开关信号、K6为备用开关信号、K12为起升开关信号、K13为倾斜开关信号、K14为侧移开关信号、K15为属具开关信号和K16为手刹开关信号。

该装置驱动负载范围广，根据数据采集板4所需驱动的电器功率的不同，可采用光耦驱动、MOS管、三极管或继电器驱动，驱动电流最高为10安培。

基于上述实施例中提供的本安型控制装置，本实用新型还提供了一种防爆车辆，该防爆车辆包括上述实施例中任意一种本安型控制装置，由于该防爆车辆采用了上述实施例中的本安型控制装置，所以该防爆车辆的有益效果请参考上述实施例。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

设计图

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