基于can总线的矿井安全监控系统

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1、第2O卷第3期黑龙江科技学院学报Vo1．20No．32010年5月JournalofHeilongjiangInstituteofScience&TechnologyMav2010文章编号：1671—0l18(2010)03-0211—05基于CAN总线的矿井安全监控系统孙鹏，沈显庆，周杰(黑龙江科技学院电气与信息工程学院，哈尔滨150027)摘要：为保证矿井安全生产，针对井下环境的特殊性，提出CAN总线系统进行改进设计。改进内容包括系统构成、节点功能的软硬件实现、通讯协议中的标志符定义、内部优先级的分配以及错误传输的识别和重发。改进

2、后的系统更加合理、针对性强，起到保障安全和减少故障发生的作用。实践证明该系统能够在井下长期稳定运行，安全可靠。关键词：CAN总线；安全监控；通信协议中图分类号：TP393．02文献标志码：AMinesafetymonitoringsystemdesignbasedonCANbusSUNPeng，SHENXianqing，ZHOUJie(CollegeofElectric&InformationEngineering，HeilongjiangInstituteofScience&Technology，Harbin150027，China

3、)Abstract：Inordertoensurethesafeproductioninthemine，thispaperproposesreviseddesignofCANbus，basedonspecialundergroundenvironment．Therevisionconsistsofsystemcomponents，a-chievingsoftwareandhardwarenodefunction，definingidentifiersincommunicationprotocol，distributinginterna

4、lpriority，andidentifyingandrewiringtheerrortransmission．Improvedsystem，whichprovesmorereasonableandtargeted，servesthefunctionofensuringsafetyandreducingtroubles．Thepracticesprovethatthesystemiscapableofmorestable，safe，andreliableoperationinthemines．Keywords：CANbus；safet

5、ymonitoring；communicationagreement研究课题。0引言矿井与安全生产有关的参量较多，测控系统一般采用DCS或现场总线构成。DCS系统属于模拟在我国，矿井安全监控系统经过近三十年应用，系统，不适于恶劣、电磁干扰严重的环境。现场总线得到不断发展。但是，由于管理不完善、系统故障率系统属于数字通信系统，可以把所有现场仪表信号高等原因，矿井事故时有发生，给国家、企业及家庭通过一条电缆引到控制室，在强干扰条件下实现信带来了巨大的损失。井下环境潮湿、空间狭小、矿尘号远传，能够满足井下监控需要。目前，最常用的是大，不仅存

6、在甲烷等易燃、易爆性气体，而且还有硫RS485通信网络，但因为RS485本身是一种电气规化氢等腐蚀性气体，冈此，矿井监控系统需要采取防范，没有规定协议，只能进行主从式通信，所以实时爆措施，实现信号远距离传输等u特殊要求。如何性、可靠性差，故障率高。CAN总线的协议和规范建立运行可靠的井下监控系统成为具有一定难度的比较开放，开发比较容易，能够克服RS485的许多收稿日期：2010—04—19基金项目：黑龙江省自然科学基金项目(E2007—34)作者简介：孙鹏(1973一)，女，山东省莱州人，讲师，硕士，研究方向：过程控制及现场总线技术，

7、E-mail：splyc@163．con212黑龙江科技学院学报第20卷缺点，适合在井下采用。为此，笔者研究了基于CAN总线的矿井安全监控系统。1系统构成矿井监控系统具有以下特点：(1)工作在有瓦斯和煤尘爆炸性物质的井下，其装置必须是防爆型下电气设备；(2)井下各检测点的位置比较分散，监控系统要求信号的传输距离要远，至少要达到10km；(3)监控系统的监控对象主要为缓变量，在同样监控容量下对系统的传输速率要求不高；(4)监控设备要采取防尘、防潮、防腐、防霉等措施；(5)电气设备的供电要受到电气防爆要求的限制，由于传感器图1矿井安全监控

8、系统及执行机构往往设置在工作场地恶劣环境下，宜采Fig．1Minesafetymonitoringsystem用远距离供电；(6)井下监控距离远，维护困难，若采用中间继电器则会延长系统传输时间，中间继电2节点功能器是有源