基于多通信方式融合的煤礦設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)研究與應(yīng)用.pdf

1、煤礦開采作為國(guó)家能源的主要來(lái)源之一是國(guó)家經(jīng)濟(jì)的重要支柱，煤礦井下設(shè)備的工作狀態(tài)直接影響著煤礦的順利生產(chǎn)，因此需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在綜合已有的方案基礎(chǔ)之上，本文提出了一種系統(tǒng)方案可以比較全面地遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控煤礦井下設(shè)備。結(jié)合有線與無(wú)線的通信方式與物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的應(yīng)用模式，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，本文設(shè)計(jì)了一套基于多通信方式融合的煤礦井下設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。
　　首先根據(jù)場(chǎng)景需求設(shè)計(jì)總體系統(tǒng)構(gòu)成方案，采用層次化與模塊化的方法將系統(tǒng)分為應(yīng)用軟件層

2、、數(shù)據(jù)傳輸層以及數(shù)據(jù)采集層。有線通信方式中，應(yīng)用軟件層的上位機(jī)軟件通過以太網(wǎng)與數(shù)據(jù)傳輸層的集中器進(jìn)行通信，集中器通過RS485方式與下層電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)與控制系統(tǒng)運(yùn)行。無(wú)線通信方式以無(wú)線傳感網(wǎng)為核心，通過Zigbee技術(shù)組建的無(wú)線網(wǎng)將設(shè)備的參數(shù)信息發(fā)送至數(shù)據(jù)匯集點(diǎn)并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心，應(yīng)用軟件層的多平臺(tái)軟件可以通過向數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求獲得數(shù)據(jù)庫(kù)中的設(shè)備信息并顯示。
　　其次，本文詳細(xì)介紹了有線

3、方式與無(wú)線方式的軟硬件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。有線通信方式中采用ARM Cortex M4+M0的LPC4357作為系統(tǒng)控制核心，通過自行制定的通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)有線方式的設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制。無(wú)線方式傳感器節(jié)點(diǎn)以NUC100為微控制器芯片，MC13224作為Zigbee芯片，通過改進(jìn)的分簇與路由算法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯集與向上發(fā)送至數(shù)據(jù)匯集中心，由數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。上位機(jī)應(yīng)用軟件與移動(dòng)端應(yīng)用軟件通過對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，可以獲取在數(shù)據(jù)庫(kù)中的設(shè)備參數(shù)信息。