本文選題：礦用廣播 + CAN總線��； 參考：《西安科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：我國(guó)煤礦安全形勢(shì)雖已日趨好轉(zhuǎn),但由于礦井的特殊工作條件及性質(zhì)致使井下事故仍屢有發(fā)生,嚴(yán)重威脅著工作人員的人身安全,因此建立完善的通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)加強(qiáng)井上與井下的交流對(duì)提高煤礦的信息化建設(shè)與安全生產(chǎn)起著關(guān)鍵作用。煤礦廣播系統(tǒng)作為重要的通信系統(tǒng)之一,其研究有著重要的意義。本文在分析公共廣播系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對(duì)現(xiàn)有煤礦廣播系統(tǒng)的地址容量、時(shí)效性和傳輸距離存在的問(wèn)題進(jìn)行研究,根據(jù)多技術(shù)對(duì)比論證結(jié)果,提出了在IP廣播的基礎(chǔ)上建立以工業(yè)以太網(wǎng)為主干,CAN總線作為延伸的煤礦廣播系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由上位機(jī)監(jiān)控中心、中間層網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)分站和井下廣播終端組成。采用工控PC機(jī)作為上位機(jī)人機(jī)交互界面開(kāi)發(fā)的平臺(tái);以網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換器來(lái)解決以太網(wǎng)和CAN的轉(zhuǎn)換問(wèn)題;選用S3C2440作為井下終端核心控制器,并詳述了廣播終端的硬件設(shè)計(jì),包括其外圍電路、CAN總線模塊、音頻接口電路等。在軟件方面,完成了上位機(jī)監(jiān)控站和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì),并針對(duì)終端硬件平臺(tái),移植LINUX操作系統(tǒng)在ARM中,進(jìn)行了CAN模塊和音頻模塊的設(shè)計(jì)。同時(shí)針對(duì)煤礦廣播系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)種類多、特性不一的特點(diǎn),在分析其在CAN總線控制網(wǎng)絡(luò)傳輸中存在死鎖、關(guān)鍵性消息不能得到保證等弊端后,提出了一種混合調(diào)度算法以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和可靠性。經(jīng)驗(yàn)證,試驗(yàn)結(jié)果與理論分析一致。基于CAN總線的煤礦廣播系統(tǒng)的研究,可以完成大范圍擴(kuò)音,較好的實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)設(shè)計(jì)目標(biāo),能夠有效提高煤礦的信息交流與安全生產(chǎn)管理,具有良好的應(yīng)用前景。
[Abstract]:Although the situation of coal mine safety in our country has been improving day by day, due to the special working conditions and nature of the mine, accidents still occur frequently, which seriously threaten the personal safety of the workers. Therefore, the establishment of a perfect communication system plays a key role in improving the information construction and safe production of coal mines. As one of the important communication systems, the study of coal mine broadcasting system is of great significance. Based on the analysis of the characteristics of the public broadcasting system, this paper studies the problems of address capacity, timeliness and transmission distance of the existing coal mine broadcasting system. Based on IP broadcasting, a coal mine broadcasting system with industrial Ethernet as main trunk and can bus as extension is proposed. The system is mainly composed of upper computer monitoring center, intermediate gateway data sub-station and downhole broadcasting terminal. Industrial control PC is used as the platform of man-machine interface development, gateway converter is used to solve the conversion problem between Ethernet and can, S3C2440 is selected as the core controller of downhole terminal, and the hardware design of broadcasting terminal is described in detail. Including its peripheral circuit can bus module, audio interface circuit and so on. In the aspect of software, the design of monitor station and gateway node is completed, and the can module and audio module are designed by transplanting Linux operating system in arm for the terminal hardware platform. At the same time, aiming at the characteristics of many kinds of data and different characteristics in the broadcast system of coal mine, after analyzing the disadvantages of deadlock in the can bus control network transmission, the key message can not be guaranteed, and so on. A hybrid scheduling algorithm is proposed to ensure the real-time and reliability of data transmission. It is verified that the experimental results are consistent with the theoretical analysis. The research of the coal mine broadcasting system based on can bus can complete a wide range of sound amplifiers, achieve the design goals well, can effectively improve the information exchange and safety production management of coal mines, and have a good application prospect.
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD65;TP273

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本文編號(hào)：2016698