一种基于物联网的数字化矿山异构信息集成处理器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于物联网的数字化矿山异构信息集成处理器，包括若干个接入代理适配器，每个代理适配器包括一个MCU、通过串口与MCU连接的一个合成器、以及通过串口与MCU均连接的若干个并列设置的适配器，每个代理适配器中的合成器均通过串口连接到同一个数据汇集服务器，每个代理适配器中的MCU均通过串口对应连接有各自的矿区传感网络群。电路简单，安装方便且布设灵活，可以有效解决异源、异构数据接入的问题，满足了煤矿企业异构数据集成的需求，为煤矿企业解决蜘蛛网络中的复杂数据集成问题提出了有效的解决方案。
【专利说明】一种基于物联网的数字化矿山异构信息集成处理器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于物联网【技术领域】，具体涉及一种基于物联网的数字化矿山异构信息集成处理器。
【背景技术】
[0002]物联网技术被认为是现代化信息技术的高度集成和综合应用，物联网作为战略新兴产业，已被国家列为国家发展战略。如何利用物联网技术，通过信息化手段对我我国传统行业进行改造实现升级换代，促进我国工业企业的创新和发展，是解决我国信息化和工业化深度融合的关键问题。根据煤炭工业发展“十二五”规划要求，煤炭工业将面临的问题是如何将物联网技术运用到煤矿生产、安全、管理和科技创新中。目前煤炭信息化面临的最重要的问题就是在数字化矿山中存在的海量异构、异源数据集成的问题。
[0003]物联网技术在煤矿安全生产过程中主要涉及:综合自动化、信息化的各个子系统，覆盖煤矿安全、生产、经营等各个环节，最终将实现对底层数据的规范化和综合集成，以便数据再利用和智能分析等功能。物联网在煤矿安全生产过程中面临的主要问题包括:(1)不同类型的感知设备(如:各类传感器、RFID设备、GPS、M2M等)采用不用的接口协议、通信协议，给感知设备的互换和集成带来了巨大的困难。(2)由于煤矿企业纯在众多异源异构应用系统，目前信息与业务之间不能完全融合，信息无法实现高度共享。(3)数据利用度不高，由于煤矿信息化建设中，数据采集信号种类繁多，采集实时性强，绝大多数数据存储于控制站，应用层没有对数据进行综合利用和深度挖掘，智能化程度低，无法为煤矿生产安全管理发挥有效的利用价值。
[0004]目前解决物联网数据交换的核心技术主要有两种:一是一种能够接受并容纳多个异构数据库的系统，每个数据库允许各异构数据库的自我管理，但增加数据交互量时，无法解决数据同步问题；二是使用接口软件。它是用来解决异构数据库系统的互操作问题，此方法能够解决同步问题，但通过它会对网络性能要求比较高，并且会因数据转换降低数据库的访问速度和接入上限，这就要求编程人员在设计应用程序时，必须掌握接口软件的各种API 接口。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种基于物联网的数字化矿山异构信息集成处理器，以解决现有煤矿企业使用物联网数据交换的核心技术时，数据无法同步，数据转换对编程人员要求过高的问题。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是，一种基于物联网的数字化矿山异构信息集成处理器，包括若干个接入代理适配器，每个代理适配器包括一个MCU、通过串口与MCU连接的一个合成器、以及通过串口与MCU均连接的若干个并列设置的适配器，每个代理适配器中的合成器均通过串口连接到同一个数据汇集服务器，每个代理适配器中的MCU均通过串口对应连接有各自的矿区传感网络群。[0007]本实用新型的特点还在于，
[0008]每个矿区传感网络群均包括若干个并列设置的传感网络，各矿区传感网络群中的传感网络均通过串口连接到对应的MCU。
[0009]本实用新型的有益效果是，提供一种基于物联网的数字化矿山异构信息集成处理器，电路简单，安装方便且布设灵活，可以有效解决异源、异构数据接入的问题，满足了煤矿企业异构数据集成的需求，为煤矿企业解决蜘蛛网络中的复杂数据集成问题提出了有效的解决方案。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型一种基于物联网的数字化矿山异构信息集成处理器的结构示意图。
[0011]图中，1.矿区传感网络群，2.接入代理适配器，3.数据汇集服务器。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
[0013]本实用新型提供一种基于物联网的数字化矿山异构信息集成处理器，参见结构图1，包括若干个接入代理适配器2，每个代理适配器2包括一个MCU、通过串口与MCU连接的一个合成器、以及通过串口与MCU均连接的若干个并列设置的适配器，每个代理适配器2中的合成器均通过串口连接到同一个数据汇集服务器3，每个代理适配器2中的MCU均通过串口对应连接有各自的矿区传感网络群I。其中，每个矿区传感网络群I均包括若干个并列设置的传感网络,各矿区传感网络群I中的传感网络均通过串口连接到对应的MCU。
[0014]一种基于物联网的数字化矿山异构信息集成处理器由以下部分组成:z个矿区传感网络群1，Z个接入代理适配器2，和一个数据汇聚服务器3。
[0015]矿区传感网络群I的个数z是根据煤炭集团企业的矿区数量而定的，而每个矿区传感网络群I中包含η个传感网络，在煤炭集团企业的各个矿区内，会有多种类型的数据终端需要接入，如WiF1、ZigBee、总线等接入方式。根据矿区传感网络群I的地址,将对应的矿区传感网络群I的数据，在物联网的接入层统一收集至对应的矿区的接入代理适配器2。
[0016]接入代理适配器2的个数z是根据接入代理适配器2的数量而定的。根据接入规模，一个矿区传感网络群I可对应连接一个指定的接入代理适配器2，每个接入代理适配器2为该矿区提供数据接入服务节点，一个接入代理适配器2包含一个MCU，η个适配器和一个合成器。适配器负责传感网络协议的解析工作，不同的适配器适配不同的传感网络，根据待接入传感网络的不同，可以自定义接入适配器。当矿区传感网络群A的第η个传感网通过MCU向匹配的适配器发送XML数据时，接入适配器A的第η个适配器将这些XML信息以传感器为单元进行解析，封装成统一数据格式。封装后的数据被认为是一个输入实例Xi，n个实例(XI，X2，...，Xn)被反送至MCU，再由MCU发送至合成器，集成为信息集X，信息集中的数据具有统一数据格式。
[0017]数据汇聚服务器负责接收多个接入代理适配器2中由合成器发来的数据，多种数据集成为一个数据库；根据不同的传感网，MCU通过串口接收不同的传感网络数据。适配器通过串口接收MCU的适配命令，将数据解析后，通过串口将数据发送至MCU，再由MCU同串口发送解析后的数据至合成器；数据汇聚服务器3在物联网的应用层，合成器中的数据通过总线发送至数据汇聚服务器。
[0018]本实用新型一种基于物联网的数字化矿山异构信息集成处理器，是通过各种感知方法、信息传输与处理技术，实现对真实矿山整体及相关现象的可视化、数字化及智能化。依据物联网的技术体系结构和煤炭工业信息化与自动化建设框架，物联网技术在数字化矿山中的应用主要包括各类安全子系统应用、生产技术设计管理信息系统、生产执行系统应用、煤炭企业经营管理信息系统应用和企业辅助决策分析应用，其中涉及的安全生产的环节众多，使得监测监控应用系统复杂繁多。
[0019]本实用新型提供的一种基于物联网的数字化矿山异构信息集成处理器，电路简单、设计合理且布线方便，工作性能稳定、可靠；安装方便且布设灵活，根据特定煤矿企业的矿区数和矿区内传感网络数量的不同，可灵活组网；接入代理适配器2选用MCU作为微控制单元，，它将计算机的CPU、RAM、R0M、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，为不同的应用场合做不同组合控制，因而根据MCU的特点，每个接入代理适配器也具有价格更低、实用方便、功耗更低等优势；将矿区系统数据负载分散，不同种数据最终实现统一数据格式，并集成在一个数据库中，有效解决异源、异构数据接入的问题，满足了煤炭集团企业异构数据集成的需求，解决了煤矿企业蜘蛛网络中的复杂数据集成问题。
【权利要求】
1.一种基于物联网的数字化矿山异构信息集成处理器，其特征在于，包括若干个接入代理适配器(2)，每个所述的代理适配器(2)包括一个MCU、通过串口与MCU连接的一个合成器、以及通过串口与MCU均连接的若干个并列设置的适配器，每个所述的代理适配器(2)中的合成器均通过串口连接到同一个数据汇集服务器(3)，每个所述的代理适配器(2)中的MCU均通过串口对应连接有各自的矿区传感网络群(I)。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网的数字化矿山异构信息集成处理器，其特征在于，每个所述的矿区传感网络群(I)均包括若干个并列设置的传感网络，所述的各矿区传感网络群(I)中的传感网络均通过串口连接到对应的MCU。
【文档编号】G05B19/418GK203825440SQ201420051166
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年1月26日 优先权日:2014年1月26日
【发明者】郝秦霞 申请人:西安科技大学