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1、一種分級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計王剛，等一種分級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計DesignoftheCoalmineIntegratedMonitoringSystemwithHierarchicalNetworkingArchitecture互叫邦新穹(河南工程學(xué)院電氣信息工程系，河南新鄭451191)摘要：針對煤礦井下環(huán)境復(fù)雜、礦井檢測節(jié)點和檢測參數(shù)種類眾多的情況．提出了一種基于CAN總線分級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)。主網(wǎng)絡(luò)采用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，二級網(wǎng)絡(luò)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用不同的智能節(jié)點接人分級網(wǎng)絡(luò)。分級網(wǎng)絡(luò)解決了礦井
2、下監(jiān)控對象網(wǎng)絡(luò)的獨立問題，實現(xiàn)了礦井中所有監(jiān)測對象整體組網(wǎng)的統(tǒng)一檢測；在增加了網(wǎng)絡(luò)容量的同時，也提高了網(wǎng)絡(luò)利用率。在組網(wǎng)通信試驗中。該分級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通信節(jié)點較好地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、可靠性和抗干擾性。關(guān)鍵詞：CAN總線拓樸結(jié)構(gòu)分級網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)智能節(jié)點中圖分類號：TP23文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AAbstract：Inaccordancewiththecomplexityofthecoalminedownholeenvironmentandthesituationofnumerousdetectionnodesandvarioustypesof
3、detectingparameters，thecomprehensivemonitoringsystembasedonCANbushierarchicalnetworkarchitectureisproposed．Themainnetworkissetupwithbustopologicalstructure。thesecondstagenetworkissetupwithstartopologicalstructure；anddifferentintelligentnodesareutilizedtoaccessthehierarc
4、hicalnetwork．Thehierarchicalnetworksolvestheproblemofindependenceofthenetworkofdownholeobjectstobemonitored，andrealizesuniformdetectionofalltheobjectsdetectedinintegratednetworking，aswellasincreasesthecapacityandavailabilityofthenetwork．Thestructureandcommunicationnodeo
5、fthishierarchicalnetworkwellimplementsrealtimeperformance。reliabilityandanti·interferencecapabilityinexperimentsofnetworkingcommunication．Keywords：CANbusTopologicalstructureHierarchicalnetworkMonitoringsystemIntelligentnode0引言隨著工業(yè)化的發(fā)展，人們對能源的要求越來越多，作為能源主流之一的煤炭，其需求也日益旺盛。我
6、國煤炭資源豐富但礦藏條件復(fù)雜．據(jù)資料表明．我國約47％的礦井是高瓦斯或瓦斯突出礦o]。這些礦藏的開采，若沒有相應(yīng)的監(jiān)測技術(shù)，就易出現(xiàn)礦井安全事故。因此。對礦井里的現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境、電氣線路和工作設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行全面而有效的監(jiān)測和控制．構(gòu)建對煤礦井上、井下可靠安全預(yù)警和決策管理的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，對保障煤礦的安全高效生產(chǎn)具有重大的意義。目前。礦井中普遍使用由RS．485總線組成的半雙工、巡檢式監(jiān)控系統(tǒng)[2]。這類系統(tǒng)存在實時性差、數(shù)據(jù)速率低、可靠性不高等缺點。另外還有一些監(jiān)控內(nèi)容比較單一的系統(tǒng)[3一】．這些監(jiān)控系統(tǒng)很難滿足作業(yè)情況復(fù)雜的礦井對
7、安全監(jiān)控的要求。為此，本文提出了一種分級網(wǎng)絡(luò)框架的CAN總線監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的修改稿收到日期：2012—04—24。第一作者王剛(1980一)，男，現(xiàn)為西安電子科技大學(xué)信號處理專業(yè)在讀博士研究生，講師；主要從事智能信號處理、智能儀表的研究。主干CAN網(wǎng)采用總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)．二級CAN網(wǎng)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。根據(jù)監(jiān)控對象的不同，主干網(wǎng)和二級網(wǎng)通信節(jié)點分別采用不同的智能節(jié)點設(shè)計。1CAN總線的通信模型由CAN總線架構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。遵守開放系統(tǒng)互連(opensysteminterconnection，OSI)規(guī)范，結(jié)構(gòu)上采用層次設(shè)計∞J。作為工業(yè)現(xiàn)場
8、測控底層網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)對信息傳輸?shù)膶崟r性要求較高，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)結(jié)構(gòu)較簡單。因此。CAN總線網(wǎng)絡(luò)在通信底層僅采納了開放系統(tǒng)互連。通信模型的最低兩層為物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，而模型的高層為應(yīng)用層。CAN數(shù)據(jù)鏈路層由邏輯鏈路控制(LL
