一种加氢机用防爆多媒体显示系统的制作方法

本发明属于多媒体显示与防爆，应用于防爆场景的显示屏多路供电过程中，具体为一种加氢机用防爆多媒体显示系统。

背景技术：

1、现有技术中，应用于爆炸危险区域的智能型控制设备，仅采用相对传统的防爆方式，例如将普通的电气产品装入隔爆外壳后，制成的隔爆型电气产品。随着防爆要求的提高，对普通设备进行简单防爆处理就实现防爆效果的方式已经不够适宜，或是不可实现，无法满足防爆要求。特别是智能控制产品类的防爆电器，结合产品的功能需求，综合利用多种防爆措施进行一体化设计，才是防爆电器设计的发展方向。

2、在现有的多媒体显示屏中，由于具有功耗大、热量高的特点，因此不符合防爆要求，不具备在安全性能要求较高的作业环境下使用的能力，例如石油、化工等行业的作业环境。在加氢机上使用的显示屏，由于氢气的特殊属性，因此对显示屏的要求相对较高，如何设计出用于加氢机的防爆型多媒体显示系统，使加氢机可以使用多媒体显示屏带来的便捷功能效果，就成为了本领域技术人员的一个研究要点。

技术实现思路

1、基于背景技术中的现状，电气设备的功能与防爆要求往往是相互制约的，如何在满足功能的前提下实现防爆要求，便是一体化设计的关键所在；传统多媒体显示系统中显示屏的背光源都有升压电路，而背光源的升压设计想要实现防爆要求是极其困难的。

2、本发明为了解决这一问题，将背光源改为了恒压型led背光源，同时采用了能量网格化的设计原理，将其分割为多个独立部分，每部分也由单独的本安电源供电，从而实现整个系统的本安化设计。

3、本发明采用了以下技术方案来实现目的：

4、一种加氢机用防爆多媒体显示系统，所述显示系统包括控制主板、显示屏和防爆电源，所述控制主板与所述显示屏相连接，用于对所述显示屏的图像/视频数据进行输出处理与控制；所述显示屏包括为图像/数据显示提供硬件支持的背光板，所述背光板以网格状形式均匀分割为多路独立的背光源；所述防爆电源包括一个外部供电输入端，以及由所述外部供电输入端引出的多路独立的本安供电电路，其中一路本安供电电路连接所述控制主板，其余多路本安供电电路分别连接对应一路的所述背光源。

5、进一步的，所述本安供电电路的输入端以并联方式连接至所述外部供电输入端，外部供电的交流电能通过所述外部供电输入端分别输入至多路独立的所述本安供电电路中；所述防爆电源还包括多个直流稳压输出端，每个所述直流稳压输出端对应作为一路所述本安供电电路的输出端，每个所述直流稳压输出端分别连接对应一路的所述背光源；所述本安供电电路用于将外部输入的交流电能转换为多路独立的直流稳压电能，并将直流稳压电能分别输出至对应一路的所述背光源和所述控制主板中。

6、具体的，所述显示屏还包括显示处理单元，所述显示处理单元分别与所述控制主板以及多路独立的所述背光源相连接；所述显示处理单元用于接受所述控制主板输出处理与控制的图像/视频数据，驱动对应的所述背光源，显示出图像/视频画面。

7、优选的，所述背光源采用恒压型led背光源，所述恒压型led背光源用于接受对应独立通路的所述本安供电电路输出的稳压直流电，共同点亮所述背光板，使所述显示屏显示出图像/视频画面。

8、具体的，所述控制主板包括相连的本安处理单元和控制电路单元；所述本安处理单元与所述本安供电电路的输出端相连接，用于接受由所述本安供电电路进行本安处理后的稳压直流电能输入；所述控制电路单元与所述显示处理单元相连接，用于向所述显示处理单元输出处理与控制的图像/视频数据。

9、进一步的，每一路所述本安供电电路均包括隔离电路和安全栅电路；所述隔离电路的输入端为所述本安供电电路的输入端，且与所述外部供电输入端并联连接，接受外部供电的交流电能输入；所述隔离电路的输出端与所述安全栅电路的输入端相连接，所述安全栅电路的输出端为所述直流稳压输出端，实现对应一路的所述背光源的直流稳压电能输出。

10、具体的，所述隔离电路包括整流桥、变压器、开关芯片和光耦芯片；所述整流桥的两端分别连接所述外部供电输入端和所述变压器的一次侧线圈，所述开关芯片分别连接所述变压器的一次侧线圈和所述光耦芯片；所述变压器的二次侧线圈连接至所述隔离电路的输出端；所述光耦芯片也与所述变压器的一次侧线圈相连接，所述光耦芯片同时通过辅助电路接入所述变压器的二次侧线圈与所述隔离电路的输出端的连线之间。

11、进一步的，所述安全栅电路的输入端一侧为所述本安供电电路的非本安端区域，所述安全栅电路的输出端一侧，即所述直流稳压输出端为所述本安供电电路的本安端区域。

12、具体的，所述安全栅电路包括顺次连接的熔断器、限流电阻、稳压芯片和稳压二极管单元；所述稳压芯片的接地端与输出端共同组成所述直流稳压输出端，所述稳压芯片的接地端与输出端之间并联有所述稳压二极管单元；所述稳压二极管单元包括多个并联设置的稳压二极管组，每个稳压二极管组中包括多个串联连接的稳压二极管。

13、优选的，所述隔离电路和所述安全栅电路中的所有元器件及辅助电路均采用浇封技术进行处理，形成满足浇封型防爆要求的所述本安供电电路。

14、综上所述，由于采用了本技术方案，本发明的有益效果如下：

15、本发明通过能量网格化设计，实现本安与非本安的隔离，其中典型电路包括采用光耦隔离的通讯电路，因此实现了能量分散，各个独立模块部分可采用单独的本安电源供电，易于本安实现。这样一来，显示系统中各功能模块内的储能元件等结构在进行本安评定时，可以单独考核或按有保护器件的情况进行考核，避免了为实现本安性能而降低产品稳定性的问题。

16、此外，本发明还额外具备以下优点：

17、1、低功耗：低功耗本身是硬件设计追求的一项技术指标，其与本发明中本安电路的限能思想一致。

18、2、稳定性好：由于本安电源采用特殊工艺，自身可抵抗低温、高温和潮湿等恶劣环境，因此延长了显示系统的使用寿命。

19、3、成本低：应用本发明的显示系统，是无需额外增加隔爆外壳的，因此可降低产品的整体成本。

20、4、体积小：正因为无需额外的隔爆外壳，产品不用安装于防爆盒内，减小了最终的产品体积，便于产品的小型化设计与应用。

21、本发明中针对显示系统的能量网格化设计概念，在满足防爆要求的同时，最大限度地实现了功能需求，达到了一体化设计的目的，在智能型防爆电气产品设计方面提出了有效的解决方案。

技术特征：

1.一种加氢机用防爆多媒体显示系统，其特征在于：所述显示系统包括控制主板、显示屏和防爆电源，所述控制主板与所述显示屏相连接，用于对所述显示屏的图像/视频数据进行输出处理与控制；所述显示屏包括为图像/数据显示提供硬件支持的背光板，所述背光板以网格状形式均匀分割为多路独立的背光源；所述防爆电源包括一个外部供电输入端，以及由所述外部供电输入端引出的多路独立的本安供电电路，其中一路本安供电电路连接所述控制主板，其余多路本安供电电路分别连接对应一路的所述背光源。

2.根据权利要求1所述的一种加氢机用防爆多媒体显示系统，其特征在于：所述本安供电电路的输入端以并联方式连接至所述外部供电输入端，外部供电的交流电能通过所述外部供电输入端分别输入至多路独立的所述本安供电电路中；所述防爆电源还包括多个直流稳压输出端，每个所述直流稳压输出端对应作为一路所述本安供电电路的输出端，每个所述直流稳压输出端分别连接对应一路的所述背光源；所述本安供电电路用于将外部输入的交流电能转换为多路独立的直流稳压电能，并将直流稳压电能分别输出至对应一路的所述背光源和所述控制主板中。

3.根据权利要求1所述的一种加氢机用防爆多媒体显示系统，其特征在于：所述显示屏还包括显示处理单元，所述显示处理单元分别与所述控制主板以及多路独立的所述背光源相连接；所述显示处理单元用于接受所述控制主板输出处理与控制的图像/视频数据，驱动对应的所述背光源，显示出图像/视频画面。

4.根据权利要求3所述的一种加氢机用防爆多媒体显示系统，其特征在于：所述背光源采用恒压型led背光源，所述恒压型led背光源用于接受对应独立通路的所述本安供电电路输出的稳压直流电，共同点亮所述背光板，使所述显示屏显示出图像/视频画面。

5.根据权利要求3所述的一种加氢机用防爆多媒体显示系统，其特征在于：所述控制主板包括相连的本安处理单元和控制电路单元；所述本安处理单元与所述本安供电电路的输出端相连接，用于接受由所述本安供电电路进行本安处理后的稳压直流电能输入；所述控制电路单元与所述显示处理单元相连接，用于向所述显示处理单元输出处理与控制的图像/视频数据。

6.根据权利要求2所述的一种加氢机用防爆多媒体显示系统，其特征在于：每一路所述本安供电电路均包括隔离电路和安全栅电路；所述隔离电路的输入端为所述本安供电电路的输入端，且与所述外部供电输入端并联连接，接受外部供电的交流电能输入；所述隔离电路的输出端与所述安全栅电路的输入端相连接，所述安全栅电路的输出端为所述直流稳压输出端，实现对应一路的所述背光源的直流稳压电能输出。

7.根据权利要求6所述的一种加氢机用防爆多媒体显示系统，其特征在于：所述隔离电路包括整流桥、变压器、开关芯片和光耦芯片；所述整流桥的两端分别连接所述外部供电输入端和所述变压器的一次侧线圈，所述开关芯片分别连接所述变压器的一次侧线圈和所述光耦芯片；所述变压器的二次侧线圈连接至所述隔离电路的输出端；所述光耦芯片也与所述变压器的一次侧线圈相连接，所述光耦芯片同时通过辅助电路接入所述变压器的二次侧线圈与所述隔离电路的输出端的连线之间。

8.根据权利要求6所述的一种加氢机用防爆多媒体显示系统，其特征在于：所述安全栅电路的输入端一侧为所述本安供电电路的非本安端区域，所述安全栅电路的输出端一侧，即所述直流稳压输出端为所述本安供电电路的本安端区域。

9.根据权利要求8所述的一种加氢机用防爆多媒体显示系统，其特征在于：所述安全栅电路包括顺次连接的熔断器、限流电阻、稳压芯片和稳压二极管单元；所述稳压芯片的接地端与输出端共同组成所述直流稳压输出端，所述稳压芯片的接地端与输出端之间并联有所述稳压二极管单元；所述稳压二极管单元包括多个并联设置的稳压二极管组，每个稳压二极管组中包括多个串联连接的稳压二极管。

10.根据权利要求6所述的一种加氢机用防爆多媒体显示系统，其特征在于：所述隔离电路和所述安全栅电路中的所有元器件及辅助电路均采用浇封技术进行处理，形成满足浇封型防爆要求的所述本安供电电路。

技术总结本发明提供一种加氢机用防爆多媒体显示系统，属于多媒体显示与防爆技术领域，解决现有多媒体显示屏因功耗热量局限而不符合防爆要求，不能应用于石油化工等安全性能要求高的作业环境下的问题；显示系统包括控制主板、显示屏和防爆电源，控制主板与显示屏相连接，用于对图像/视频数据进行输出处理与控制；显示屏包括为图像/数据显示提供硬件支持的背光板，背光板以网格状形式均匀分割为多路独立的背光源；防爆电源包括外部供电输入端，以及引出的多路独立的本安供电电路，其中一路连接控制主板，其余多路分别连接对应的背光源；本发明通过能量网格化设计，实现本安与非本安的隔离，在满足显示功能的前提下顺利实现了防爆要求。技术研发人员：张晓林,李洋,向奇林,江磊,杜恒,张兴亮,杨秘,文建,刘青松受保护的技术使用者：优捷特清洁能源有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/8