基于工業(yè)以太網(wǎng)的礦井?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)研制.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展、生產(chǎn)管理自動(dòng)化水平的不斷提高，特別是工業(yè)以太網(wǎng)的普及，我國(guó)煤礦現(xiàn)有的煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)暴露出了技術(shù)上的種種局限性，原先的各種監(jiān)控設(shè)備已經(jīng)不能夠完全滿足現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)的需求。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)需要一個(gè)技術(shù)先進(jìn)基于工業(yè)以太網(wǎng)的煤礦監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，對(duì)煤礦的設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，形成一個(gè)能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)需求、配置靈活、性能穩(wěn)定，符合煤礦安全要求的煤礦信息管理系統(tǒng)。
　　本課題在教場(chǎng)坪能源集團(tuán)項(xiàng)目“基于數(shù)據(jù)的控制、調(diào)度與故障診

2、斷研究及其在煤礦信息化改造中的應(yīng)用”的支持下，目標(biāo)是開發(fā)出低成本、高性能、配置簡(jiǎn)便靈活，基于工業(yè)以太網(wǎng)的解決方案。
　　本文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照現(xiàn)行《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》的規(guī)定，經(jīng)過分析比較國(guó)內(nèi)外監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)，確立以業(yè)內(nèi)成熟的分布式系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)方式采用“上位機(jī)+下位機(jī)”的模型。在此基礎(chǔ)上，本文著重進(jìn)行了以下的幾方面工作：
　　·研究國(guó)內(nèi)外煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展歷程，吸收國(guó)內(nèi)外監(jiān)測(cè)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)，確立“上位機(jī)+

3、下位機(jī)”的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模型。
　　·以低成本、高性能、配置簡(jiǎn)便為指導(dǎo)思想，研制了基于工業(yè)以太網(wǎng)的分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。闡述了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)思想、主要芯片的選型原則和系統(tǒng)工作原理，設(shè)計(jì)完成了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)樣機(jī)。
　　·實(shí)現(xiàn)了適用于網(wǎng)絡(luò)分布式采集系統(tǒng)的供電技術(shù)(PoE)，設(shè)計(jì)了供電端(PSE)和受電端(PD)硬件電路，闡述了設(shè)計(jì)思想和工作原理。
　　·實(shí)現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)和ZLG IP協(xié)議棧的移植，研究了風(fēng)速傳感器、