CN105336146A - 一种煤矿井下多系统数据采集传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿井下多系统数据采集传输方法及装置，该方法包括：通过矿井多种业务系统的终端分别采集矿井不同业务系统的原始数据；对所述原始数据进行封装，生成数据信息后，发送至综合数据采集分站；所述综合数据采集分站对所述数据信息进行解析，获取所述指示信息，并根据具体业务可发出报警、断电指令；通过所述指示信息判断所述数据信息所属的业务类型，将所述数据信息发送至对应业务系统地面控制主机。本发明实现了系统设备及传输线缆的共享，既简化了煤矿井下多种独立拓扑结构的系统平台建设复杂度，避免重复劳动，又使得井下现场设备布置简单有序，同时降低了多种系统建设的成本。

Description

一种煤矿井下多系统数据采集传输方法及装置

技术领域

本发明涉及煤炭工业监控领域，特别是涉及一种煤矿井下多系统数据采集传输方法及装置。

背景技术

目前，煤矿在用的业务系统种类很多，包括煤矿综合监控系统、矿用顶板压力监测系统、胶轮车运输监控系统、矿井轨道运输监控系统、矿井物流管理系统及矿井多媒体综合信息发布系统等等。由于不同业务系统井下终端设备所使用的总线传输协议、数据传输接口、以及数据采集处理均存在差异，每个业务系统设计都没有考虑与其他系统的兼容性问题，且都有各自的平台建设，包括分站、信息采集终端、控制器及数据传输线缆等设备。

因此，在煤矿井下，每个业务系统都有类似的设备及一套独立的拓扑结构，这种方式不仅造成煤矿井下硬件资源冗余、重复建设，增加系统建设复杂度及成本，也使得煤矿井下现场布置杂乱无序造成。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤矿井下多系统数据采集传输方法及装置，以提供一种具有多种数据传输接口、可接入多种数据终端设备的综合数据采集传输方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明提供一种煤矿井下多系统数据采集传输方法，包括：

通过矿井多种业务系统的终端分别采集矿井不同业务系统的原始数据；

对所述原始数据进行封装，生成数据信息后，发送至综合数据采集分站，所述数据信息包括所述原始数据以及用于指示所述原始数据所属的业务系统的指示信息；

所述综合数据采集分站对所述数据信息进行解析，获取所述指示信息，并根据具体业务可发出报警、断电指令；通过所述指示信息判断所述数据信息所属的业务类型，将所述数据信息发送至对应业务系统地面控制主机。

可选地，所述通过矿井多种业务系统的终端分别采集矿井不同业务系统的原始数据包括：

通过传感器、控制器、信号收发器和/或信息发布设备分别采集矿井不同业务系统的原始数据。

可选地，所述对所述原始数据进行封装，生成数据信息后，发送至综合数据采集分站包括：

通过与不同的所述终端相对应的数据传输接口，将所述数据信息发送至所述综合数据采集分站。

可选地，所述通过所述指示信息判断所述数据信息所属的业务类型，将所述数据信息发送至对应业务系统地面控制主机包括：

所述综合数据采集分站将解析后的数据信息上传至对面的地面上位机软件控制系统。

可选地，所述综合数据采集分站采用嵌入式操作系统平台，支持多种不同的业务系统。

本发明还提供了一种煤矿井下多系统数据采集传输装置，包括：

多种接口形式，实现多种矿井业务系统的终端数据接入，用于分别采集不同矿井业务系统的原始数据；

统一的硬件数据传输协议，多种矿井业务系统的终端按照规定的协议对所述原始数据进行封装，生成数据信息后，发送至综合数据采集分站，所述数据信息包括所述原始数据以及用于指示所述原始数据所属的业务系统的指示信息；

综合数据采集分站，用于对所述数据信息进行解析，获取所述指示信息，并根据具体业务可发出报警、断电指令；通过所述指示信息判断所述数据信息所属的业务类型，将所述数据信息发送至对应业务系统地面控制主机。

可选地，所述多种接口形式包括：

RS485总线、CAN总线、Zigbee、RFID和/或WaveMesh。

本发明所提供的煤矿井下多系统数据采集传输方法及装置，通过多种不同矿井业务系统的终端分别采集不同矿井业务系统的原始数据；对原始数据进行封装，生成数据信息后，发送至综合数据采集分站；综合数据采集分站对数据信息进行解析，获取指示信息；判断其所属的业务类型，将该数据信息发送至对应业务系统地面控制主机进行处理。本发明所提供的煤矿井下多系统数据采集传输方法及装置，实现了系统设备及传输线缆的共享，既简化了煤矿井下多种独立拓扑结构的系统平台建设复杂度，避免重复劳动，又使得井下现场布置简单有序，同时降低了多系统平台建设的成本。

附图说明

图1为本发明所提供的煤矿井下多系统数据采集传输方法的一种具体实施方式的方法流程图；

图2为本发明所提供的煤矿井下多系统数据采集传输方法的另一种具体实施方式的方法流程图；

图3为本发明所提供的煤矿井下多系统数据采集传输装置的一种具体实施方式的拓扑结构示意图；

图4为本发明所提供的煤矿井下多系统数据采集传输装置中综合数据采集分站的一种具体实施方式的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明所提供的煤矿井下多系统数据采集传输方法的一种具体实施方式的方法流程图如图1所示，该方法包括：

步骤S101：通过矿井多种业务系统的终端分别采集矿井不同业务系统的原始数据；

步骤S102：对所述原始数据进行封装，生成数据信息后，发送至综合数据采集分站，所述数据信息包括所述原始数据以及用于指示所述原始数据所属的业务系统的指示信息；

步骤S103：所述综合数据采集分站对所述数据信息进行解析，获取所述指示信息，并根据具体业务可发出报警、断电指令；

步骤S104：通过所述指示信息判断所述数据信息所属的业务类型，将所述数据信息发送至对应业务系统地面控制主机。

本发明所提供的煤矿井下多系统数据采集传输方法，通过多种不同矿井业务系统的终端分别采集不同矿井业务系统的原始数据；对原始数据进行封装，生成数据信息后，发送至综合数据采集分站；综合数据采集分站对数据信息进行解析，获取指示信息；判断其所属的业务类型，将该数据信息发送至相应的业务处理模块进行处理。本发明所提供的煤矿井下多系统数据采集传输方法，实现了系统设备及传输线缆的共享，既简化了煤矿井下多种独立拓扑结构的系统平台建设复杂度，避免重复劳动，又使得井下现场布置简单有序，同时降低了多系统平台建设的成本。

本发明所提供的煤矿井下多系统数据采集传输方法的另一种具体实施方式的方法流程图如图2所示，该方法包括：

步骤S201：通过传感器、控制器、信号收发器和/或信息发布设备分别采集不同矿井业务系统的原始数据；

具体地，终端可以为多种不同矿井业务系统的终端，例如各种类型的传感器、控制器、信号收发器、信息发布等其他设备，当然也可以为其他终端，这都不影响本发明的实现。

步骤S202：通过与不同的所述终端相对应的数据传输接口，对所述原始数据进行封装，生成数据信息后，将所述数据信息发送至所述综合数据采集分站；

具体地，可以通过RS485总线、CAN总线、Zigbee、RFID和/或WaveMesh将数据信息发送至综合数据采集分站。

步骤S203：所述综合数据采集分站对所述数据信息进行解析，获取所述指示信息；

步骤S204：通过所述指示信息判断所述数据信息所属的业务类型，将解析后的数据信息上传至井上服务器。

综合数据采集分站具体可以通过以太通讯网络接入到井上服务器，完成与多系统的地面上位机软件的数据交互，实现系统终端设备信息的采集、处理并上传至上位机，及下发系统终端设备的查询、配置及控制等信息。

本发明所提供的煤矿井下多系统数据采集传输方法中，所有的数据传输接口，包括以太网、RS485总线、CAN总线、Zigbee、RFID及WaveMesh都采用各自统一的数据链路传输协议，以实现不同业务系统数据的区分，完成不同业务系统设备的数据采集与处理。本发明将原独立系统链路上传输的数据经过再次封装后，增加了用于指示该数据帧所属的业务系统的信息的指示信息。这样，数据传输接口上的设备，就可以根据这些信息判断业务系统的类型，并进行相应的处理。

本发明提供了煤矿井下多系统数据采集传输装置的一种具体实施方式，该装置包括：

多种接口形式，实现多种矿井业务系统的终端数据接入，用于分别采集不同矿井业务系统的原始数据；

统一的硬件数据传输协议，多种矿井业务系统的终端按照规定的协议对所述原始数据进行封装，生成数据信息后，发送至综合数据采集分站，所述数据信息包括所述原始数据以及用于指示所述原始数据所属的业务系统的指示信息；

综合数据采集分站，用于对所述数据信息进行解析，获取所述指示信息，并根据具体业务可发出报警、断电指令；通过所述指示信息判断所述数据信息所属的业务类型，将所述数据信息发送至对应业务系统地面控制主机。

本发明所提供的煤矿井下多系统数据采集传输装置，通过多种不同矿井业务系统的终端分别采集不同矿井业务系统的原始数据；对原始数据进行封装，生成数据信息后，发送至综合数据采集分站；综合数据采集分站对数据信息进行解析，获取指示信息；判断其所属的业务类型，将该数据信息发送至相应的业务处理模块进行处理。本发明所提供的煤矿井下多系统数据采集传输装置，实现了系统设备及传输线缆的共享，既简化了煤矿井下多种独立拓扑结构的系统平台建设复杂度，避免重复劳动，又使得井下现场布置简单有序，同时降低了多系统平台建设的成本。

需要指出的是，本发明所提供的煤矿井下多系统数据采集传输装置的采集终端可以为多种不同矿井业务系统的终端，例如传感器、控制器、信号收发器、信息发布等设备。其他能够实现相同功能的终端均可，并不限于这几种。

上述终端可通过不同类型的数据传输接口，包括RS485接口、CAN接口、Zigbee接口、RFID接口和/或WaveMesh接口，接入到煤矿井下综合数据采集分站。

具体地，综合数据采集分站采用嵌入式操作系统平台，支持多种不同的业务系统，具有可安装、卸载及升级功能，灵活性强；支持可在线编程、远程在线升级；支持多系统数据共享，响应速度快；具有断点续传功能；具有人机交互(按键、红外遥控、LCD显示等)、开关量输入、开关量输出功能。

作为一种具体实施方式，本实施方式中综合数据采集分站可通过以太通讯网络与井上服务器进行通讯。

本发明所提供的煤矿井下多系统数据采集传输装置的一种具体实施方式的拓扑结构示意图如图3所示，多种不同系统的终端，例如传感器、控制器、信号收发器、信息发布等设备，可通过RS485接口、CAN接口、Zigbee接口、RFID接口、WaveMesh接口接入多系统综合数据传输的网络拓扑结构中，与综合数据采集分站相连接。综合数据采集分站可实现多种独立系统分站的功能，完成多种业务系统终端设备的数据采集、处理及控制等功能。综合数据采集分站通过以太网接口与井上服务器通讯，实现与多系统地面上位机软件的数据交互，完成井下信息显示及设备控制等功能。

本发明的所有数据传输接口，包括以太网、RS485总线、CAN总线、Zigbee、RFID、WaveMesh，都采用各自统一的数据链路传输协议，实现不同业务系统数据的区分，完成不同业务系统设备的数据采集与处理。具体的说，就是将原独立系统的各传输接口上的数据进行打包后，再增加一些用于指示数据帧所属的业务系统的字节信息，包括业务系统类型、数据帧类型等内容。

这样，本发明的多系统综合数据传输链路上的所有设备，包括各系统上位机软件、综合数据采集分站、各业务系统终端等，在进行数据发送或接收时，都必须加载或判断该数据帧所属的业务系统类型等信息。

本发明所提供的煤矿井下多系统数据传输装置在同一拓扑结构链路上，可接入多系统终端、传输多系统数据。

图3为本发明所提供的煤矿井下多系统数据采集传输装置中综合数据采集分站的一种具体实施方式的示意图。本发明的综合数据采集分站采用嵌入式操作系统平台，实现多种煤矿在用系统业务功能。其内部按照实现功能，可划分为网络交换单元、数据处理控制输出单元、链路控制单元、多个业务处理模块、人机交互单元等。

网络交换单元主要实现综合数据采集分站与地面上位机软件之间的数据交互、处理，包括远程在线升级应用程序、各系统采集数据上传、其它内部功能模块的参数(属性)配置信息等；链路控制单元主要实现综合数据采集分站与各系统终端设备的数据交互、处理，包括终端设备的配置信息、巡检命令及数据采集信息上传等，另外，还要实现人机交互信息处理，包括按键、红外遥控及LCD显示等；数据处理控制输出单元实现上位机下发数据的解析，分配给相应的业务处理模块，并实现各业务处理模块上传数据的重新打包；每个业务处理模块即对应煤矿井下各独立系统中的分站功能。

可见，本发明所提供的煤矿井下多系统数据采集传输方法与装置，能够将多种系统的不同传感器、执行器等终端设备接入到同一物理链路中，实现了多种系统数据的综合传输。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种煤矿井下多系统数据采集传输方法，其特征在于，包括：

通过矿井多种业务系统的终端分别采集矿井不同业务系统的原始数据；

对所述原始数据进行封装，生成数据信息后，发送至综合数据采集分站，所述数据信息包括所述原始数据以及用于指示所述原始数据所属的业务系统的指示信息；

所述综合数据采集分站对所述数据信息进行解析，获取所述指示信息，并根据具体业务可发出报警、断电指令；通过所述指示信息判断所述数据信息所属的业务类型，将所述数据信息发送至对应业务系统地面控制主机。

2.如权利要求1所述的煤矿井下多系统数据采集传输方法，其特征在于，所述通过矿井多种业务系统的终端分别采集矿井不同业务系统的原始数据包括：

通过传感器、控制器、信号收发器和/或信息发布设备分别采集矿井不同业务系统的原始数据。

3.如权利要求2所述的煤矿井下多系统数据采集传输方法，其特征在于，所述对所述原始数据进行封装，生成数据信息后，发送至综合数据采集分站包括：

通过与不同的所述终端相对应的数据传输接口，将所述数据信息发送至所述综合数据采集分站。

4.如权利要求3所述的煤矿井下多系统数据采集传输方法，其特征在于，所述通过所述指示信息判断所述数据信息所属的业务类型，将所述数据信息发送至对应业务系统地面控制主机包括：

所述综合数据采集分站将解析后的数据信息上传至对面的地面上位机软件控制系统。

5.如权利要求1至4任一项所述的煤矿井下多系统数据采集传输方法，其特征在于，所述综合数据采集分站采用嵌入式操作系统平台，支持多种不同的业务系统。

6.一种煤矿井下多系统数据采集传输装置，其特征在于，包括：

多种接口形式，实现多种矿井业务系统的终端数据接入，用于分别采集不同矿井业务系统的原始数据；

统一的硬件数据传输协议，多种矿井业务系统的终端按照规定的协议对所述原始数据进行封装，生成数据信息后，发送至综合数据采集分站，所述数据信息包括所述原始数据以及用于指示所述原始数据所属的业务系统的指示信息；

综合数据采集分站，用于对所述数据信息进行解析，获取所述指示信息，并根据具体业务可发出报警、断电指令；通过所述指示信息判断所述数据信息所属的业务类型，将所述数据信息发送至对应业务系统地面控制主机。

7.如权利要求6所述的煤矿井下多系统数据采集传输装置，其特征在于，所述多种接口形式包括：

RS485总线、CAN总线、Zigbee、RFID和/或WaveMesh。