CAN總線在安全監(jiān)控系統(tǒng)傳輸中的應用
加入技術交流群
3 CAN總線技術在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應用
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
煤礦生產場所的分布大都在幾公里到幾十公里的范圍，對煤礦生產過程的安全監(jiān)控遍布各個生產場所。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安全監(jiān)控的時效性的技術措施，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的監(jiān)控力度和監(jiān)控效力，保障人民的生命財產不受損失。
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在我國已經(jīng)有多年的研究及應用，但其傳輸技術一直是系統(tǒng)研究中的薄弱環(huán)節(jié)，隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，安全監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾匀找嫱怀觥Ｄ壳皣鴥韧饷旱V安全監(jiān)控系統(tǒng)中所采用的傳輸技術，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)結構靈活性差
3.2 基于CAN總線技術的問題解決方案
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)控設備分散距離遠，節(jié)點設備動態(tài)變化頻繁，環(huán)境要求防爆。
CAN的多主結構、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訪問技術和額定最大速率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)的設計，包括系統(tǒng)網(wǎng)絡結構設計、監(jiān)控分站節(jié)點內傳輸電路設計、分支中繼電路設計和傳輸程序設計。
3.2.1 基于CAN總線的井下安全監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡結構設計
整個煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設計由地面中心站、網(wǎng)關節(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，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、中繼和介質信號的轉換；傳感器負責收集各種現(xiàn)場環(huán)境安全監(jiān)控數(shù)據(jù)和設備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)；通信介質負責安全監(jiān)控系統(tǒng)各設備的連接和信息的傳遞。整個系統(tǒng)的傳輸系統(tǒng)采用CAN總線拓撲結構，整個監(jiān)控系統(tǒng)分三級結構：中心站――井下分站――傳感器。
評論