[实用新型]基于嵌入式WEB服务器的煤矿井下电力监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及井下电力监控技术领域，具体为一种基于嵌入式WEB服务器的井下电力监控系统。

背景技术

在现代工业生产中，电气设备的正常运行对整个企业的安全正常运行有着决定性的意义，对于这些设备的实时监控，需要人员有更多的工作经验或是轮流值守在设备旁的传统监控方式越来越凸显许多不足之处，特别是在一些工作环境恶劣的环境下，一旦出现问题，就必须做出快速反应，这样不仅会消耗大量的人力资源，而且效率甚低。

对于当前煤矿生产的安全运行依然存在诸多的隐患，井下环境也依旧恶劣，尤其井下的供电设备和线路，更需要具有很好性能的煤矿井下的电力监控系统，使其对矿山的安全生产可以起到重要保障。

近年来，随着超大规模集成电路和网络技术的高速发展，将嵌入式Web服务器技术应用到远程监控系统，监控人员就可以随时随地通过互联网直接全面的读取被监控系统当前的各个状态参数，掌握系统的运行状况。一旦当系统出现问题时，监控人员能够及时的采取正确的补救措施，降低损失，并且对于工作人员的生命安全也提高了保障。

实用新型内容

本实用新型提出的基于嵌入式WEB服务器煤矿井下监控系统，设计了其所需的硬件构件和软件构件。硬件构件是实现对现场信号包括开关、电压和电流传感器、现场环境实时画面的捕捉以及现场环境温度的监测等输入信号的采集处理，然后转换成可以直接连入工业以太网的输出信号，并且能够实时地接受远程用户端的控制和访问；软件构件是针对Web服务器及数据库服务器的操作，基于嵌入式Web的网络监控等功能。嵌入式Web服务器提供一个远程用户端的操控方式，用户在远程客户机上，可以运行IE浏览器，通过Internet对Web服务器进行访问，进而操控被嵌入的设备，同时能够发出控制命令，通过Web服务器对现场终端进行操控。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：基于嵌入式WEB服务器煤矿井下电力监控系统中的硬件设计主要包括S3C2410芯片、系统存储模块、数据采集模块、通信模块和人机交互模块；其软件设计主要包括嵌入式Web服务器GoAhead和嵌入式Web服务器技术与实现。基于嵌入式WEB服务器的煤矿井下电力监控系统，其特征在于：包括系统存储模块、数据采集模块、通信模块和人机交互模块，以DSP芯片TMS320F2812结合数模转换芯片ADS8365，通过电压互感器和电流互感器以及温度传感器分别对井下电力设备的三相电压和三相电流以及现场的温度进行高速采集与处理，系统存储模块采用以ARM920T为内核的S3C2410芯片对处理后的数据进行压缩、存储、打包，通过工业以太网的控制芯片AX88796C，将数据包传送给调度中心，实现客户端与现场终端的远程通信，设置LCD显示，直观的显示电力系统运行的情况。

本实用新型设计的基于嵌入式WEB服务器煤矿井下电力监控系统中的软硬件各模块的突出特征在于：

(1)、用以ARM920T为内核S3C2410芯片，该芯片支持Linux等操作系统，通过把Linux操作系统移植到S3C2410芯片上，用户可以操纵Linux系统来获取各个模块数据以及发出命令，实现与电力系统实时监控进行信息交流功能。

(2)、用以DSP模块进行数据采集与处理，该模块是由前向通道和DSP芯片组成。设计中采用32位定点高速DSP芯片TMS320F2812，结合高性能数模转换芯片ADS8365，用来实现更高的精度和速度，特别适用于井下电力数据大批量处理的测控场合。

(3)、对于应对井下的恶劣环境，提高信息的传输效率，使用能够工作在-40～85℃温度的以太网控制芯片AX88796C，保证通信模块的正常稳定。

(4)、以针对嵌入式实时操作系统开发的GoAhead作为嵌入式Web服务器，能够满足并响应Web服务器的各种要求。支持Linux等操作系统，以及支持CGI、嵌入式JavaScript、ASP和静态页面HTML格式，具有免费、体积小巧、支持多平台、嵌入的JavaScript与动态数据页的优点。

(5)、用HTTP协议与通用网关接口CGI技术来实现用户端浏览器、Web服务器以及CGI程序之间的交互工作，来实现动态网页的功能。CGI接口是Web服务器与外部CGI程序相互通信的标准接口，Web服务器是浏览器与外部CGI程序 之间的通道。