[发明专利]煤矿井下综合数据采集分站

摘要

本发明提供一种煤矿井下综合数据采集分站，包括用于人机交互的按键模块和LCD显示模块；用于数据通信的RS485驱动模块、CAN驱动模块、Zigbee模块、RFID模块、Wave Mesh模块和以太网模块；用于连接煤矿井下应用系统子设备的开入模块和开出模块；用于对其他各模块进行数据处理和控制的嵌入式系统微处理器以及用于提供工作电源的电源模块；嵌入式系统微处理器内置嵌入式操作系统平台实现将现有煤矿井下各应系统功能集于一体。本发明能够大大减少煤矿井下分站数量、降低安装布线的复杂度、减少维护人员的工作量和煤矿建设、运行成本，真正实现煤矿井下数据采集的“一网一站”。

主权项

一种煤矿井下综合数据采集分站，其特征在于：包括按键模块、LCD显示模块、RS485驱动模块、CAN驱动模块、Zigbee模块、RFID模块、Wave Mesh模块、以太网模块、开入模块、开出模块、嵌入式系统微处理器和电源模块；按键模块，用于人机交互，按键模块与嵌入式系统微处理器信号电连接；LCD显示模块，用于人机交互，LCD显示模块与嵌入式系统微处理器信号电连接；RS485驱动模块，用于实现嵌入式系统微处理器的UART信号与外围设备的RS485接口信号之间的转换；RS485驱动模块与嵌入式系统微处理器信号电连接；CAN驱动模块，用于实现嵌入式系统微处理器与外围设备的CAN接口信号之间的转换；CAN驱动模块与嵌入式系统微处理器信号电连接；Zigbee模块，用于实现嵌入式系统微处理器可识别信号与外围设备的Zigbee无线信号之间的转换；Zigbee模块与嵌入式系统微处理器信号电连接；RFID模块，用于实现嵌入式系统微处理器可识别信号与外围设备的RFID无线信号之间的转换；RFID模块与嵌入式系统微处理器信号电连接；Wave Mesh模块，用于实现嵌入式系统微处理器可识别信号与外围设备的Wave Mesh无线信号之间的转换；Wave Mesh模块与嵌入式系统微处理器信号电连接；以太网模块，用于实现嵌入式系统微处理器与外围以太网信号设备的数据交互；以太网模块与嵌入式系统微处理器信号电连接；开入模块，用于实现外围开关量信号的采集，开入模块与嵌入式系统微处理器信号电连接；开出模块，用于实现外围开关量信号的输出控制，开出模块与嵌入式系统微处理器信号电连接；嵌入式系统微处理器，内置嵌入式操作系统平台，用于实现对其它各模块的数据处理与控制；所述嵌入式操作系统平台设有网络交换单元、数据处理控制输出单元、链路控制单元、2个以上的业务处理单元和人机交互单元；嵌入式操作系统平台由其网络交换单元完成嵌入式系统微处理器与煤矿地面计算机两者之间的数据交互；由链路控制单元实现与煤矿井下各应用系统子设备的数据交互处理；每1个业务处理单元对应处理1个煤矿井下应用系统；所述的RS485驱动模块、CAN驱动模块、Zigbee模块、RFID模块、Wave Mesh模块不区分矿井下各系统分站的子设备，所有具有相同通讯接口的多个系统分站的子设备均挂接在同一物理链路上，按照统一、规范的协议进行数据传输，由嵌入式操作系统平台的链路控制单元完成系统类型的区分；电源模块，用于提供工作电源；使用时，嵌入式系统微处理器通过以太网模块与煤矿地面计算机连接；嵌入式系统微处理器通过RS485驱动模块、CAN驱动模块、Zigbee模块、RFID模块、Wave Mesh模块与矿井下各应用系统的子设备相连接。