計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)在礦并運輸系統(tǒng)中的應用

朱毓良

摘要

礦井安全一直是當前社會上十分重視的一個問題，而隨著科學技術(shù)飛速的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)也被應用在礦井運輸系統(tǒng)中，這也更好的保證了礦井的高效以及安全的生產(chǎn).現(xiàn)場總線能夠很好的保護系統(tǒng)不會受到第三方設(shè)備的惡意接入，而以太網(wǎng)則能夠保障數(shù)據(jù)的高速傳播.本文主要針對在礦井運輸系統(tǒng)中計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的應用進行了詳細的分析，希望能夠更好的促進礦井運輸系統(tǒng)的可靠性、傳輸效率以及開放性。

【關(guān)鍵詞】計算機網(wǎng)絡(luò) 監(jiān)控系統(tǒng) 礦井運輸系統(tǒng)

1 礦井運輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

基于計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)創(chuàng)建的礦井運輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如下圖1。

1.1 開放性設(shè)計

我國傳統(tǒng)礦井運輸系統(tǒng)不僅擴展空間較小，并且兼容性也是比較差，進而很難實現(xiàn)礦井監(jiān)控信息的快速傳輸，嚴重影響到煤礦安全的生產(chǎn)。而本系統(tǒng)則很好的解決了這一問題，并且功能體系也是十分的強大。

對于礦井下的運輸監(jiān)控中，如視頻、語音以及檢測的數(shù)據(jù)等都被稱之為上行數(shù)據(jù)，而由技術(shù)人員或者是系統(tǒng)直接下達的控制命令則是下行數(shù)據(jù)。整個系統(tǒng)共分為信息層、設(shè)備層以及控制層這三個部分。

為了將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成為標準的格式，設(shè)備層必須得從檢測分站和監(jiān)測傳感器中收集相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后在利用現(xiàn)場總線來完成數(shù)據(jù)的編碼解讀，并且發(fā)布下行的指令，以此來驅(qū)動下一個環(huán)節(jié)的設(shè)備開始運轉(zhuǎn)。然后在數(shù)據(jù)到達控制層部分時，記得結(jié)合數(shù)據(jù)包的IP地址來查詢下一步路由的信息。在找尋到和自身匹配的設(shè)備之后就直接利用高速網(wǎng)絡(luò)通道實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，這樣也就能夠很好的保證礦井運輸工作的安全穩(wěn)定性。

1.2 魯棒性設(shè)計

魯棒性設(shè)計主要就是指將計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中的主干網(wǎng)設(shè)計成為星形，以此來有效的提升其安全性以及可靠性。由于控制節(jié)點分布比較遠，所以可以直接安裝兩套傳輸光纜，以此來完成工作站、監(jiān)控主站以及交換機等地面設(shè)備的連接，使得指令能夠及時的傳達，數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定的運輸。

而礦井下的部分則是能夠以開放性原理作為依托，利用環(huán)形主干網(wǎng)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。監(jiān)控系統(tǒng)會直接將數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)換成為統(tǒng)一的格式，然后再利用專享帶寬的優(yōu)勢高速的傳播，在這之中，網(wǎng)絡(luò)寬帶中的復用技術(shù)不僅僅將資源合理的進行分配，并且還充分的發(fā)揮了系統(tǒng)控制的作用。通過現(xiàn)場總線將不同的檢測設(shè)備連接到礦井運輸系統(tǒng)中，這樣不僅極大的擴展了其空間以及功能，并且還實現(xiàn)了資源的共享，使得不同的系統(tǒng)以及設(shè)備之間建立起和諧協(xié)作的關(guān)系。因此，計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控魯棒性設(shè)計在應對突發(fā)事件以及安全性方面優(yōu)勢更大。2礦井運輸系統(tǒng)的工作應用

2.1 礦井運輸系統(tǒng)的工作原理

基于計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)創(chuàng)建的礦井運輸系統(tǒng)整體工作流程以及系統(tǒng)的控制原理核對各個檢測分站的管理具體如下：

首先就是通過輪詢應答的方式來實現(xiàn)各個分站和主站之間的聯(lián)系，并且對各方面的數(shù)據(jù)存檔進行管理。如果對某一個分站下達了指令并且一秒內(nèi)沒有接收到回答，那就應該在接下來的三秒內(nèi)反復的進行檢測，如果還沒解決，那系統(tǒng)就會馬上將報警系統(tǒng)給啟動。不過在輪詢過程中，主站將會將外部下行指令重新進行編碼轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成為標準格式的UDP數(shù)據(jù)之后，再將其轉(zhuǎn)入到計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中進行傳送。最后就是結(jié)合包頭地址查找到相對應的分站，運用解碼校驗來實現(xiàn)信息準確的傳達。

通過監(jiān)控設(shè)備發(fā)出的上行數(shù)據(jù)會直接在總站和分站的接口處實現(xiàn)標準格式的轉(zhuǎn)換，而礦井傳輸系統(tǒng)則會依據(jù)相關(guān)地址然后結(jié)合路由找到達到的目的站，之后才進行最后的解碼校驗。但是數(shù)據(jù)發(fā)源地能夠直接跟蹤數(shù)據(jù)包的動態(tài)情況來進行瓦斯標準的確定，一旦發(fā)現(xiàn)非正常的情況，那就應該馬上啟動報警系統(tǒng)，或者是通過MGCS動態(tài)畫面立即上報到地面監(jiān)控中心。然后由地面監(jiān)控中心結(jié)合實際的情況以及上行數(shù)據(jù)包來查看礦井下的情況，進而做出合理并且準確的回應和指令下達。

2.2 礦井運輸系統(tǒng)通信結(jié)構(gòu)分析

本系統(tǒng)是在網(wǎng)絡(luò)高效傳輸?shù)幕A(chǔ)上進行建立的，通過現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)在礦井下創(chuàng)建出一個高速度交換數(shù)據(jù)的資源共享平臺。在進行數(shù)據(jù)源的傳播過程中，礦井運輸系統(tǒng)可以使用以下兩種方式，數(shù)據(jù)包形式，這種形式就是將所有需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)看成是單獨的個體，然后依據(jù)其目的地進行分組，利用目的節(jié)點來進行數(shù)據(jù)傳輸達到率的檢測，以此來實現(xiàn)查找或者恢復丟失數(shù)據(jù)的。與此同時，還會直接為所有的數(shù)據(jù)包創(chuàng)建一個虛擬的邏輯傳輸通道，然后在將這些數(shù)據(jù)按照順序進行分組排隊，依次進行傳輸，利用數(shù)據(jù)的不同節(jié)點來進行分組，這也是能夠極大的滿足大數(shù)據(jù)流的傳輸需求。通過以上兩種傳輸?shù)姆绞街械膬?yōu)點以及缺點，還有本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量以及輪詢應答的模式特點，為了有效的避免分站和主站之間因為交互評率而導致數(shù)據(jù)包的無故丟失，選擇UDP協(xié)議當成數(shù)據(jù)包傳輸?shù)暮诵姆绞阶顬楹线m。也只有這樣才能更好的保證在計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)在礦井運輸系統(tǒng)中的作用充分的發(fā)揮出來，實現(xiàn)礦井生產(chǎn)運輸?shù)母咝浴踩砸约胺€(wěn)定性。

3 結(jié)語

綜上所述，以上集中系統(tǒng)都是建立在計算機網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)非常成熟的基礎(chǔ)之上的，并且也是經(jīng)過了大量的試驗進行驗證，然后才逐漸的在礦井作業(yè)中推廣應用。該礦井運輸系統(tǒng)自身的擴展性以及兼容性較強，并且資源共享能力也是比較好，潛力較大，必定能夠有效的保證煤炭企業(yè)的安全、穩(wěn)定以及高效的生產(chǎn)。

參考文獻

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