一种应用于氢气环境中危险区的防爆触摸系统

技术领域

本发明涉及防爆技术领域，具体涉及一种应用于氢气环境中危险区的防爆触摸系统。

背景技术

国家政策的支持，广泛市场的需要，作为一种新型的技术和清洁能源，氢能将在我国和世界其它国家广泛的运用，而加氢站雨后春笋般在世界各地建立了起来。

由于氢能产品的设计起点高，难度大，所有加氢机功能非常单一，不能给用户提供更加丰富的功能，已经越来越不能满足客服的需求，而目前市场上，还没有一种可以用于氢气环境中并使用在危险1区的防爆触摸屏，因此，本发明将致力于设计一款防爆触摸屏技术，实现多媒体功能，将广泛应用于氢气、CNG、LNG方面的防爆产品领域。

目前，能用在氢气环境中，并在危险1区的液晶屏基本上都是隔爆型，所谓隔爆型，就是把着火源完全放置在隔爆箱内，正面是防爆玻璃，人们只能用目光透过防爆玻璃才能看见显示界面。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于氢气环境中危险区的防爆触摸系统，以解决上述提到的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种应用于氢气环境中危险区的防爆触摸系统，其包括包括隔爆盒以及位于隔爆盒内的开关电源、多个安全栅、图像控制器、光耦隔离以及TTL转LVDS转接板；在隔爆盒的外侧设置有触控电路、LVDS转TTL转接板、数字隔离、音频电路和液晶屏。

图像控制器、光耦隔离、TTL转LVDS转接板、LVDS转TTL转接板、数字隔离和液晶屏依次连接，触控电路与TTL转LVDS转接板连接；开关电源分别通过独立的安全栅与TTL转LVDS转接板、液晶屏和音频电路连接，且与TTL转LVDS转接板连接的安全栅还与LVDS转TTL转接板连接。

进一步地，该应用于氢气环境中危险区的防爆触摸系统还包括一为液晶屏提供光源的背光LED。

进一步地，安全栅为8个，其中，安全栅1分别与TTL转LVDS转接板和LVDS转TTL转接板连接，用于为TTL转LVDS转接板和LVDS转TTL转接板供电；安全栅7与背光LED连接，安全栅8与音频电路连接，安全栅2～安全栅6均与液晶屏连接。

进一步地，安全栅与开关电源之间还连接有一直流变压器，直流变压器输出12V直流电压至安全栅。

进一步地，触控电路连接有一触摸面板。

进一步地，安全栅为本安型安全栅。

进一步地，安全栅2输出连接AVDD接口，安全栅3输出连接VGL接口，安全栅4输出连接VGH接口，安全栅5输出连接DVDD接口，安全栅6输出连接VCOM接口。

本发明的有益效果为：该应用于氢气环境中危险区的防爆触摸系统安全性能高，可广泛应用于氢气、CNG、LNG方面的防爆产品领域。

附图说明

图1示意性地给出了应用于氢气环境中危险区的防爆触摸系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例进行具体说明，且为了简单起见，以下内容省略了本领域技术人员所知晓的技术常识。

如图1所示，该应用于氢气环境中危险区的防爆触摸系统包括隔爆盒以及位于隔爆盒内的开关电源、多个安全栅、图像控制器、光耦隔离以及TTL转LVDS转接板。在隔爆盒的外侧设置有触控电路、LVDS转TTL转接板、数字隔离、音频电路和液晶屏。

其中，图像控制器、光耦隔离、TTL转LVDS转接板、LVDS转TTL转接板、数字隔离和液晶屏依次连接，触控电路与TTL转LVDS转接板连接。图像控制器、光耦隔离、TTL转LVDS转接板、LVDS转TTL转接板、数字隔离与触摸屏作为图像数据的传输流通道，信号延迟信号延迟2000ns。

该应用于氢气环境中危险区的防爆触摸系统的开关电源分别通过独立的安全栅与TTL转LVDS转接板、液晶屏和音频电路连接，且与TTL转LVDS转接板连接的安全栅还与LVDS转TTL转接板连接。

在具体实施中，每一个安全栅，图像控制器，光耦隔离，TTL转LVDS转接板，以及开关电源，开关电源可选用为24V电源，都放置在隔爆盒内。LVDS转TTL转接板，数字隔离，液晶屏，触控电路，音频电路都在防爆盒外，将安全系数较低的元器件放置在隔爆盒内，而采用独立安全栅设计，可将安全栅后方安全系数较高的元器件放置在隔爆盒外侧，便于实现及扩展后续等的多媒体功能。

而每个一个安全栅的设计，目的都是为了能量限制，使后级连接的元器件及电路不能产生点火源。且每个安全栅的后级，都可严格限制储能元件，以及电路的布局方式。

在实际操作中，优选安全栅设计的原则为：如果对应的安全栅最大输出电压是Uo，具体可根据其中的齐纳二极管最大值确定，那么最大输出电流Io＝Uo/R，R是限流器件，根据GB3836或者IEC60079标准，Uo和Io必须满足A.1短路曲线，同时，后级储能元件Co＝0.7倍允许电容值，储能电感满足1/2×Io

该应用于氢气环境中危险区的防爆触摸系统还包括一为液晶屏提供光源的背光LED。同时，在实际应用中，可将安全栅设计为8个，其中，安全栅1分别与TTL转LVDS转接板和LVDS转TTL转接板连接，用于为TTL转LVDS转接板和LVDS转TTL转接板供电；安全栅7与背光LED连接，安全栅8与音频电路连接，安全栅2～安全栅6均与液晶屏连接。

其中，可优选安全栅选用为本安型安全栅，安全栅2输出连接AVDD接口，安全栅3输出连接VGL接口，安全栅4输出连接VGH接口，安全栅5输出连接DVDD接口，安全栅6输出连接VCOM接口，通用性强。

还可令触控电路连接有一触摸面板，触摸面板为电阻型触摸面板，可看成一个元器件。而光耦隔离和数字隔离的设置，可具有减少本安型安全栅的储能元件等作用。当然，还可在安全栅与开关电源之间还连接有一直流变压器，通过直流变压器进行变压输出，使得直流变压器输出12V直流电压至安全栅。

在实际操作中，直流变压器、安全栅1～安全栅8、TTL转LVDS转接板都集成在一主板上，并且主板位于防爆盒内，安全栅1临近TTL转LVDS转接板设置，并与其连接，可令此本安部分电容总值为12.3uF，且安全栅1的输出电压为5V。并在TTL转LVDS转接板上集成触控接口和LVDS接口，TTL转LVDS转接板上的触控接口通过串口与触控电路连接。

TTL转LVDS转接板上的LVDS接口通过LVDS电缆与LVDS转TTL转接板上的LVDS接口连接，并且LVDS转TTL转接板通过数据总线与液晶屏连接。其中，LVDS转TTL转接板、数字隔离和触控电路可集成在一电路板上，而电路板位于防爆盒外，安全栅2～安全栅6可与电路板上的本安电源接口连接，通过本安电源接口连接液晶屏，可令此部分的本安部分电容总值为0.26uF。

其中，令安全栅2输出电压为10.4V，安全栅3输出电压为7V，安全栅4输出电压为16V，安全栅5输出电压为5V，安全栅6输出电压为4.1V。安全栅7直接连接背光电源接口，安全栅7输出电压为9.1V，安全栅8直接连接音频电路的扩音器，可令安全栅8的本安部分电容值为5.65uF，安全栅8输出电压为5V。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。