CAN總線在安全監(jiān)控系統(tǒng)傳輸中的應(yīng)用
加入技術(shù)交流群
3 CAN總線技術(shù)在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.1 目前煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸系統(tǒng)存在的問題
煤礦生產(chǎn)場所的分布大都在幾公里到幾十公里的范圍，對煤礦生產(chǎn)過程的安全監(jiān)控遍布各個生產(chǎn)場所。對傳輸距離和傳輸速率的改進，將提供一個從根本上保障煤礦生產(chǎn)安全監(jiān)控的時效性的技術(shù)措施，實現(xiàn)真正意義的能夠滿足措施及時落實到位的實時監(jiān)控。從而極大地提高煤礦安全生產(chǎn)的監(jiān)控力度和監(jiān)控效力，保障人民的生命財產(chǎn)不受損失。
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在我國已經(jīng)有多年的研究及應(yīng)用，但其傳輸技術(shù)一直是系統(tǒng)研究中的薄弱環(huán)節(jié)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，安全監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾匀找嫱怀?。目前國?nèi)外煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中所采用的傳輸技術(shù)，存在著以下幾個方面的問題需要進一步解決：
（1）、傳輸速率慢
（2）、非標準化
（3）、高速傳輸時的傳輸距離短
（4）、無中繼連接的節(jié)點數(shù)少
（5）、傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活性差
3.2 基于CAN總線技術(shù)的問題解決方案
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，是一種典型的工業(yè)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。與一般工控系統(tǒng)相比，它具有這樣的特點：系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備分散距離遠，節(jié)點設(shè)備動態(tài)變化頻繁，環(huán)境要求防爆。
CAN的多主結(jié)構(gòu)、理論無限的節(jié)點容量（不存在物理站點編號問題）、位仲裁的總線分配和介質(zhì)訪問技術(shù)和額定最大速率1Mbit/s的傳輸速率（實際傳輸速率在器件和線纜性能允許的情況下可以超過這個速率）以及在5Kbit/s傳輸速率下可無中繼傳輸10公里的傳輸距離等特點，都非常適用于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成特點和傳輸要求。
基于CAN總線的煤礦安全監(jiān)控傳輸系統(tǒng)的設(shè)計，包括系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計、監(jiān)控分站節(jié)點內(nèi)傳輸電路設(shè)計、分支中繼電路設(shè)計和傳輸程序設(shè)計。
3.2.1 基于CAN總線的井下安全監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計
整個煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計由地面中心站、網(wǎng)關(guān)節(jié)點站、分支中繼器、井下監(jiān)控分站和各種傳感器以及通信介質(zhì)，共六個部分組成。其中中心站負責接收、存儲和顯示從井下監(jiān)控分站傳來的各種井下生產(chǎn)環(huán)境安全監(jiān)控數(shù)據(jù)，并通過各個井下分站發(fā)送各種配置命令和對現(xiàn)場設(shè)備的控制命令；井下分站負責從傳感器收集數(shù)據(jù)、和地面中心站通信、輸出各種控制信號和在需要的地方同時充當分支中繼器；網(wǎng)關(guān)節(jié)點站實現(xiàn)現(xiàn)場總線協(xié)議和中心站計算機標準接口協(xié)議的相互轉(zhuǎn)換；分支中繼器在需要的地方完成通信線路的分支、中繼和介質(zhì)信號的轉(zhuǎn)換；傳感器負責收集各種現(xiàn)場環(huán)境安全監(jiān)控數(shù)據(jù)和設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)；通信介質(zhì)負責安全監(jiān)控系統(tǒng)各設(shè)備的連接和信息的傳遞。整個系統(tǒng)的傳輸系統(tǒng)采用CAN總線拓撲結(jié)構(gòu)，整個監(jiān)控系統(tǒng)分三級結(jié)構(gòu)：中心站――井下分站――傳感器。
評論