1、本課題是國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目《年產(chǎn)千萬(wàn)噸級(jí)礦井大采高綜采成套設(shè)備及關(guān)鍵技術(shù)》之子課題《綜采工作面輸送設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)》的重要組成部分，是針對(duì)礦用刮板輸送機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的信號(hào)傳輸與本安隔離問(wèn)題而提出的。本文結(jié)合刮板輸送機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的特殊環(huán)境，以解決傳感器與測(cè)量?jī)x表之間信號(hào)安全傳遞問(wèn)題為目標(biāo)，基于變壓器磁隔離原理，開(kāi)發(fā)了適用于系統(tǒng)危險(xiǎn)區(qū)域溫度、壓力、液位、流量信號(hào)隔離傳遞的兩種本質(zhì)安全型信號(hào)隔離安全柵，完成了

2、仿真模擬、電路調(diào)試、本安防爆測(cè)試與電子產(chǎn)品環(huán)境測(cè)試試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:所開(kāi)發(fā)信號(hào)隔離安全柵可實(shí)現(xiàn)本安側(cè)危險(xiǎn)信號(hào)的隔離、傳遞以及本安電源供應(yīng)。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　在查閱大量國(guó)內(nèi)外參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，認(rèn)真總結(jié)分析了安全柵的功能、分類及技術(shù)指標(biāo)，結(jié)合刮板輸送機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)傳遞功能需求，確定了所需監(jiān)測(cè)傳遞信號(hào)類型，進(jìn)而提出待開(kāi)發(fā)信號(hào)隔離安全柵的總體方案。信號(hào)隔離安全柵的開(kāi)發(fā)包括熱電阻隔離柵和檢測(cè)端隔離柵。熱電阻隔離柵負(fù)責(zé)危險(xiǎn)側(cè)溫度信

3、號(hào)的采集與隔離傳送;檢測(cè)端隔離柵為危險(xiǎn)側(cè)傳感器提供本安電源，同時(shí)實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)側(cè)壓力、液位、流量信號(hào)的隔離傳遞。
　　在考慮刮板輸送機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)傳遞安全要求的前提下，設(shè)計(jì)了信號(hào)隔離柵的電路結(jié)構(gòu)，論述了本安保護(hù)電路的設(shè)計(jì)原理，計(jì)算并提出了隔離變壓器的技術(shù)參數(shù)。兩種隔離式安全柵均從電源、信號(hào)處理、本安保護(hù)隔離幾方面實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)信號(hào)的采集、隔離、傳送以及本安能量的控制，硬件電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、性能可靠、功能完善，滿足安全柵預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。

4、　　利用Saber和Multisim兩種軟件對(duì)隔離柵電源變換電路、熱電阻測(cè)量電路和信號(hào)解調(diào)電路進(jìn)行模擬驗(yàn)證，構(gòu)建了仿真模型，進(jìn)行了仿真計(jì)算，仿真結(jié)果表明:電路設(shè)計(jì)科學(xué)，模型構(gòu)建合理，通過(guò)仿真分析，優(yōu)化了電路結(jié)構(gòu)，達(dá)到仿真驗(yàn)證效果，實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)目標(biāo)。
　　自主設(shè)計(jì)了小型高頻隔離變壓器，并應(yīng)用至熱電阻隔離柵和檢測(cè)端隔離柵電路，實(shí)現(xiàn)了危險(xiǎn)側(cè)監(jiān)測(cè)信號(hào)的采集、隔離、傳送以及本安電源供應(yīng)。各部分電路調(diào)試結(jié)果表明:電路設(shè)計(jì)合理，輸出精確穩(wěn)定，達(dá)

5、到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)，滿足刮板輸送機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)際需求，具有很高的經(jīng)濟(jì)與實(shí)用價(jià)值，為本安側(cè)的安全運(yùn)行提供了重要保障。
　　考慮到信號(hào)隔離柵產(chǎn)品應(yīng)用的特殊環(huán)境，對(duì)其進(jìn)行了本安防爆與環(huán)境測(cè)試試驗(yàn)，信號(hào)隔離安全柵順利通過(guò)火花點(diǎn)燃試驗(yàn)檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)本安側(cè)危險(xiǎn)能量的控制。自行設(shè)計(jì)研發(fā)的隔離變壓器耐壓測(cè)試合格，達(dá)到了預(yù)期技術(shù)指標(biāo)，符合本安防爆標(biāo)準(zhǔn)中安全柵的安全規(guī)定。電子產(chǎn)品環(huán)境測(cè)試試驗(yàn)中，信號(hào)隔離柵在各種嚴(yán)酷環(huán)境等級(jí)下未發(fā)生異常，輸出穩(wěn)定準(zhǔn)確，