煤礦安全管理论文以太环网和LonWorks总线技术的煤矿安全监控系统.docVIP

煤矿安全管理论文：以太环网和LonWorks总线技术的煤矿安全监控系统 摘要：针对煤矿安全监控系统现状及技术瓶颈，提出了基于以太环网和现场总线技术的新型煤矿安全监控系统，采用高速工业以太环网、LonWorks现场总线与.Net开发技术相融合的方法对系统网络架构及监控软件进行了方案设计。实践表明，以太环网和现场总线技术的结合必将成为煤矿安全监控系统的发展趋势。 关键词：以太环网；Lonworks总线；煤矿安全；监控 Safety monitoring system in colliery based on ring ethernet andLonWorks bus technology Abstract：According to the current situation and technical bottleneck of the safety monitoring system in col-liery,a new kind of safety monitoring system is proposed based on ring ethernet and LonWorks filed bus.Withintegration of high speed industrial ring ethernet,LonWorks field bus and.Net development technology,the net-work frame and monitoring software are designed.Practice shows that the integration of ring ethernet and fieldbus technology will become the development tendency of safety monitoring system in colliery. Keywords：ring ethernet;LonWorks bus;colliery safety;monitor 目前多数矿井装备的安全监控系统都是采用传统的RS485或FSK总线树形架构技术作为系统的数据传输平台，基本属于封闭系统。随着煤矿开采规模的不断扩大和对煤矿安全生产要求的不断提高，传统的煤矿安全监控系统在复杂巷道和大型用电设备电磁干扰环境下，其数据传输存在着实时性、稳定性、兼容性、开放性及扩展性等方面的技术瓶颈，不能满足新的煤矿安全规程的要求[1]。随着现场总线技术与网络互联技术的快速发展，使得开发以宽带、开放互连、高实时性和信息共享为特点的新型煤矿安全监控系统成为可能。笔者在对煤矿监控系统现状分析的基础上，提出了一种基于以太环网和现场总线技术的新型煤矿安全监控系统设计方案，并采用工业高速以太环网、LonWorks现场总线控制系统与.Net开发技术相融合的方法对系统网络架构及软件进行了设计。 1　煤矿安全监控系统现状 目前煤矿企业应用最多的是基于第3代技术的时分制主从式煤矿监控系统。地面监控中心各监控设备通常采用RS232或局域网方式通过专用访问软件或IE浏览器实现信息共享。矿井监控分站、各种子系统与地面监控中心通过主从方式实现数据双向通信，整个系统在多机通信方式中只能有1个主机，其他均为从机，整个系统反应速度受系统设备规模影响较大[1]。随着对矿井安全监控要求的日益提高，现有煤矿安全监控系统的技术瓶颈越来越明显。其反应速度受主从式体系结构影响；传输带宽、处理容量及稳定性明显不足；缺乏标准的接口协议，设备的兼容性、扩展性与开放性方面存在不足。 2　新型煤矿安全监控网络架构 国家安全生产监督管理总局发布的《煤矿安全监控系统通用技术要求(AQ6201)》对新型煤矿安全监控系统提出了具体要求：系统体系架构层次分明，功能明确；系统软件实时性好，处理容量大；与Inter-net/Intranet平台无缝连接，利用煤矿管理信息网发布矿井安全生产监控信息，通过IE可在网上实时显示与查询，利用统一出口将相应信息上传至有关部门。随着现场总线技术和网络互联技术的发展，构建新型煤矿安全监控系统可采用高速工业以太环网和现场总线技术相结合的方式。基于以太环网和LonWorks现场总线的监控网络由光纤环网平台设备、底层LON网络控制节点、IP路由器、Web服务器、数据库服务器、LNS DDE服务器和具有Web浏览器的远程监控构成，总体架构分为4层，即设备测控网络层、控制网络层、信息网络层和监控网络层。设备测控网络层采用LonWorks现场总线。Lon-Works技术提供了一个平坦与对等式的控制网络架构，并可将控制网络无缝接入互联网，实现对设备的远程管理，成为底层设备测控网络的首选。该网络层由一些模拟量和开关量输入输出LON