煤礦監(jiān)控系統(tǒng)計算機軟件的研究

1、煤礦監(jiān)控系統(tǒng)計算機軟件的研究煤礦監(jiān)控系統(tǒng)計算機軟件的研究1煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的論文聯(lián)盟.Ll.現(xiàn)狀及分析1.1當前煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中存在的問題監(jiān)控系統(tǒng)在我國煤礦開采中的應用較晚，從20世紀80年代初期開場，我國逐步引進了煤礦的平安監(jiān)控系統(tǒng)，并實現(xiàn)了在實際中的應用。在引進過程中，有關科技人員結合我國的詳細情況，對引進的監(jiān)控系統(tǒng)做了科學的改進，在實現(xiàn)煤礦的平安消費方面發(fā)揮了積極地作用。監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的使用雖然在一定程度上改善了煤礦平安技術裝備落后狀況，有效防止了各種平安事故的發(fā)生，但是該系統(tǒng)在使用中照舊存在一些問題。1網(wǎng)絡構造不合理與通信方式不標準。2信息交換以及通信協(xié)議標準不統(tǒng)一。當前煤礦的平安監(jiān)控系統(tǒng)所

2、使用的網(wǎng)絡通信協(xié)議以及數(shù)據(jù)交換標準都由廠商自行規(guī)定，由于消費者的技術性保護，導致不同的監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交換標準都不一致，互相之間不兼容，各種應用軟件無法共享。3兼容性差。系統(tǒng)在設計中，沒有充分未考慮不同煤礦電氣設備的兼容和不同傳感器的兼容。4資源的浪費。系統(tǒng)在設計過程中投入了大量的人力、物力、財力，假設是相應的分站不具備可擴展性，就會造成對資料的浪費。1.2安裝煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的必要性分析在井下的采煤作業(yè)過程中，有很多災害性事故的發(fā)生是難以意料的，形成這些事故的原因主要有以下幾點。l煤礦開采的自然條件差，容易導致平安事故的發(fā)生。2預防災害的措施不完善，災害的防御系統(tǒng)不夠健全。3平安消費管

3、理的科學性不強，現(xiàn)有的管理機制難以滿足煤礦開展的需要。4科學根底薄弱，以粗放的經(jīng)濟增長方式為主。5平安技術根底較差，煤礦開采缺乏先進技術支持。6經(jīng)濟投入缺乏，經(jīng)費支出困難。7職工素質(zhì)參差不齊，臨時工、輪換工較多，職工平安意識差。由此可見，對煤礦的消費作業(yè)進展監(jiān)控是非常必要的。2目前先進的煤礦檢測技術的優(yōu)點由于計算機技術和數(shù)據(jù)通信技術的廣泛使用，使得先進的監(jiān)控技術在煤礦的消費中也得到了大力的應用，這些技術的優(yōu)點包括以下幾方面。1傳感器就地斷電功能。傳感器的就地斷電中使用的是智能型傳感器，并且通過中心分站控制，實現(xiàn)了雙重斷電方式，瓦斯斷電報警時，智能傳感器將斷電的報警信號傳輸?shù)皆O備，從而進步了斷電

4、系統(tǒng)的反響靈敏度，進步了報警系統(tǒng)的可靠性。特別是高瓦斯礦井和有瓦斯突出危險的掘進開采過程中，使用智能型瓦斯傳感器進展就地斷電，可有效的防止瓦斯爆炸事故的發(fā)生。2在線瓦斯?jié)舛刃Ｕb置。設備本錢低、人工本錢高是人工氣樣校正的優(yōu)點。在線氣樣校正法中的自動校正裝置的應用，具有定期的通氣校驗，并不需要專職人員進展監(jiān)控系統(tǒng)的操作，雖然本錢相對較高，但實用性更強。3現(xiàn)場總線的應用?，F(xiàn)場總線在煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的應用具有十清楚顯的優(yōu)勢?，F(xiàn)場總線通過數(shù)字通訊方式，以多種介質(zhì)開展雙向的多點通信形式，由此可根據(jù)不同的地點不同的特征選擇不同的監(jiān)控網(wǎng)絡拓撲構造。此外，現(xiàn)場總線是開放式的互聯(lián)網(wǎng)絡系統(tǒng)，使用的協(xié)議標準統(tǒng)一，具有

5、良好的擴展性和兼容性，對使用的用戶透明，從而使不同的監(jiān)控系統(tǒng)消費廠家能接入統(tǒng)一通信網(wǎng)絡。4數(shù)字通訊方式。使用國際標準的IP尋址方式TP/IP網(wǎng)絡協(xié)議。TP/IP網(wǎng)絡協(xié)議網(wǎng)絡層的IP協(xié)議和傳輸層的TP協(xié)議構成，同時實現(xiàn)了管理信息網(wǎng)絡建立無縫連接。實現(xiàn)多個子系統(tǒng)的互連，可在不同的通信需求選擇不同的通信協(xié)議，在需要互動、互為約束的系統(tǒng)中采用對等的通信協(xié)議；而在集中控制、無關聯(lián)子系統(tǒng)時，可考慮采用主從通信協(xié)議。5與消費監(jiān)控系統(tǒng)的互動和網(wǎng)絡整合。3煤礦監(jiān)控系統(tǒng)軟件的應用隨著計算機軟硬件技術、電子技術的迅猛開展和企業(yè)對監(jiān)控系統(tǒng)要求的持續(xù)變化和開展的需要，國內(nèi)各主要科研單位和消費廠家又相繼推出了一系列監(jiān)控系

6、統(tǒng)，包括基于AN，DS，F(xiàn)B，PL的監(jiān)控系統(tǒng)，以及SN、EBGIS等，具有綜合化和數(shù)字化的網(wǎng)絡監(jiān)測管理系統(tǒng)。本論文主要討論的是基于AN總線的煤礦平安消費監(jiān)控系統(tǒng)軟件。AN可以有效地支持具有很高平安等級的分布式實時控制。AN的應用范圍廣，從高速的網(wǎng)絡到低價位的多路接線都適用?，F(xiàn)場總線AN的特點：l工業(yè)級現(xiàn)場總線到達國際標準，可靠傳輸，實時傳輸效率高。2單條總線最多可接110個節(jié)點，論文聯(lián)盟.Ll.并能實現(xiàn)便捷的節(jié)點擴大。3具有較遠的傳輸間隔 和傳輸速率。4總線上各節(jié)點具有同等的低位，不分主從，可傳輸突發(fā)數(shù)據(jù)。5出現(xiàn)錯誤的N節(jié)點將自動關閉同時自動切斷與總線的聯(lián)絡，不對整體的通訊造成影響。6報文為短

7、幀構造同時通過硬件R校驗，受干擾的概率較小，數(shù)據(jù)出錯率極低。7未成功發(fā)送的報文，硬件可實現(xiàn)自動送，具有很高的輸出可靠性。8AN一bus總線系統(tǒng)構造簡單，性價比極高。9通訊介質(zhì)可用普通的雙鉸線、同軸電纜或光纖等。10具有硬件地址濾波功能，可簡化軟件的協(xié)議編制。煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的AN總線的應用，進步了監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。同時也在一定程度上延長了系統(tǒng)的有效間隔 。實現(xiàn)了系統(tǒng)節(jié)電數(shù)的擴大，進步通訊系統(tǒng)的實時效果，使煤礦的管理人員以及主要控制設備人員及時理解煤礦開采中的顯示狀況，有效發(fā)現(xiàn)平安隱患，從而有效防止平安事故的發(fā)生。與RS-485通訊方式相比擬而言，AN總線可以完全取代RS網(wǎng)絡，從而構建一個具有高可

8、靠性、遠間隔 、多節(jié)點、多主方式的設備監(jiān)控網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線AN-bus可以直接采用與RS-485一樣的傳輸線纜、拓撲構造。煤礦井的消費和開采環(huán)境較為復雜，同時還具有多種電磁干擾，因此在煤礦監(jiān)測分站的AN總線接口還應進展防雷保護。4煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的設計煤礦監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)測煤礦井下的平安參數(shù)，實時分析與處理監(jiān)測參數(shù)，在煤礦地面調(diào)度中心顯示監(jiān)測結果，實現(xiàn)了分散監(jiān)測，集中顯示與處理檢測到參數(shù)，便于實時理解井下的環(huán)境的狀況，實現(xiàn)對煤礦井下工作環(huán)境，以及煤礦消費設備的實時監(jiān)控，為煤礦平安保駕護航。本文分別從監(jiān)控系統(tǒng)總體構造、監(jiān)控單元微控制器、監(jiān)控單元與遠程計算機通信方式、監(jiān)控單元與現(xiàn)場設備間通信網(wǎng)絡等

9、方面重點介紹了煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的總體設計方案。煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的總體構造是由通信鏈路、中央集中控制室和監(jiān)控單元三個局部構成。在煤礦的遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，起到重要作用的是監(jiān)控單元，通過監(jiān)控單位可以監(jiān)控整個系統(tǒng)。一方面，監(jiān)控單元對煤礦消費設備設備實時采集和整理；另一方面，對監(jiān)控點搜集到的數(shù)據(jù)進展管理，并將系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù)傳輸給遠程計算機。同時，監(jiān)控單元也接收遠程計算機發(fā)送過來的指令，對監(jiān)控內(nèi)容進展調(diào)整。監(jiān)控單元微控制器的設計：監(jiān)控單元微控制器采用SASUNG公司的S344B0X處理器，由于SASUNG公司的S344B0X在現(xiàn)場總線上使用并行機制和存儲器等特點，在一定程度上降低了指令周期，提升了系統(tǒng)的運行速度，具有很強的數(shù)據(jù)運算處理才能和控制才能，實現(xiàn)了對煤礦監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時采集和處理，并且SASUNG公司的S344B0X微控制器具有較高的集成程度，具備異步串行通信接口，可實現(xiàn)系統(tǒng)的遠程通信，同時也使系統(tǒng)整體性能和集成性得到了進步，使系統(tǒng)更為適應于煤礦消費的使用需求，也更為平安可靠。點對點通信是監(jiān)控單元和遠程計算機