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CAN-TTLG和CAN-232G超遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)器在煤礦井下人員定位系統(tǒng)中的應(yīng)用

2014/5/29 11:24:54

煤礦井下人員定位系統(tǒng)也稱為井下人員跟蹤系統(tǒng)或井下人員考勤定位系統(tǒng)，是國(guó)家大力推廣的用于煤礦安全監(jiān)管的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，隨著政府對(duì)煤礦安全管理系統(tǒng)的強(qiáng)制推行，煤礦井下人員定位系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。就數(shù)據(jù)通信而言，如何尋找一種比 RS485 通信距離更遠(yuǎn)、更可靠、使用方便的傳輸接口，已成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員日益關(guān)心的問(wèn)題。

井下人員定位系統(tǒng)主要用途：

? 井下人員實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤、位置自動(dòng)顯示。

? 井下機(jī)車等移動(dòng)目標(biāo)跟蹤定位。

? 井下人員（含機(jī)車等移動(dòng)目標(biāo)）運(yùn)行軌跡回放。

? 定位目標(biāo)的考勤、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)、打印。

? 井下出現(xiàn)事故，可根據(jù)本系統(tǒng)提供的準(zhǔn)確位置信息實(shí)施人員搜索救護(hù)，使損失降到最低點(diǎn)，保障安全的水平
得到提高。

? 井上與井下的雙向通訊，井上與井下人員的尋呼和井下人員向井上緊急報(bào)警。

就井下各個(gè)基站與井上中心站的有線通信來(lái)講具有以下特點(diǎn)：

? 傳輸距離遠(yuǎn)，小型礦井達(dá)幾公里，大型礦井達(dá) 30 公里以上，而且隨著開(kāi)采的進(jìn)行距離會(huì)繼續(xù)延伸。

? 節(jié)點(diǎn)（基站）數(shù)多，有的大型礦井的基站數(shù)量超過(guò) 300 個(gè)以上，而且隨著開(kāi)采的進(jìn)行基站數(shù)量會(huì)繼續(xù)增加。

? 數(shù)據(jù)傳輸量并不大， 4800bps 的通信速率即可滿足眾多基站與中心站的數(shù)據(jù)傳輸。

? 須使用本安型通信接口，井下與井上的通信接口之間必須是能夠承受 1500V 隔離電壓的達(dá)到礦用安全認(rèn)證的
產(chǎn)品。

根據(jù)以上特點(diǎn)，四星電子生產(chǎn)的 CAN-TTLG 和 CAN-232G 、 CAN-485G 等超遠(yuǎn)程長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器得到了廣泛的應(yīng)用，這些驅(qū)動(dòng)器為本安產(chǎn)品，在通信速率為 4800bps 時(shí)，不加中繼器即可達(dá)到 10 公里通信距離，并可驅(qū)動(dòng) 110 個(gè)節(jié)點(diǎn)，每增加一個(gè) ECANG 中繼器又可傳輸 10 公里距離和驅(qū)動(dòng) 110 個(gè)節(jié)點(diǎn)，利用 ECANG 中繼器也很好的實(shí)現(xiàn)了符合礦井樹(shù)形結(jié)構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)。這些驅(qū)動(dòng)器均為透明傳輸，并不需要更改原來(lái)的 RS485 通信軟件，是替代 RS485 接口的最佳產(chǎn)品。

煤礦井下人員定位系統(tǒng)的組成框圖：

煤礦井下人員定位系統(tǒng)在井上由中心站計(jì)算機(jī)、 CAN-232G 傳輸接口等組成；井下主要由通信基站、 CAN-TTLG 傳輸接口、聲光報(bào)警器、防爆電源和多功能礦燈等組成，井下人員佩帶的多功能礦燈中的員工識(shí)別卡與通信基站進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，每個(gè)通信基站的無(wú)線監(jiān)控范圍為 200 米左右，每個(gè)通信基站通過(guò) CAN-TTLG 傳輸接口與井上中心站計(jì)算機(jī)構(gòu)成主從式 RS485 通信網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)，系統(tǒng)組成框圖見(jiàn)圖 1 。

圖中通信基站為單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)的串口直接與 CAN-TTLG 傳輸接口的 TTL 端口連接。在總線的分支處須加裝 ECANG 中繼器，通信線采用截面積為 1.5 mm 2 銅芯雙絞線，型號(hào)為 PUYVP ，導(dǎo)線直流電阻不大于 12.5Ω/Km ，線間分布電容不大于 0.06uf/Km ，安全標(biāo)志準(zhǔn)用證號(hào)為 20021946 。

請(qǐng)注意正確設(shè)置終端電阻：每一段總線的頭和尾的終端電阻開(kāi)關(guān)設(shè)置到“ R ”，中間的其它節(jié)點(diǎn)的終端電阻開(kāi)關(guān)設(shè)置到“ OFF ”，分支處的中繼器在原總線中的地位是一個(gè)節(jié)點(diǎn)（終端電阻為“ OFF ”），在分支后的新總線中的地位則是終端（終端電阻為“ R ”）。

以上系統(tǒng)和傳輸接口已獲得國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志辦公室頒發(fā)的《煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書》，煤炭工業(yè)上海電氣防爆檢驗(yàn)站頒發(fā)的《防爆合格證》，其中傳輸接口已獲得中國(guó)實(shí)用新型專利，已在煤礦行業(yè)大量使用。

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