，用于实现外围开关量信号的采集，实现目前在用独立矿井系统分站的附加功能，开入模块与嵌入式系统微处理器信号电连接。
[0024]开出模块，用于实现外围开关量信号的输出控制，实现目前在用独立矿井系统分站的附加功能，开出模块与嵌入式系统微处理器信号电连接。
[0025]电源模块，用于提供分站工作电源。
[0026]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功能。嵌入式系统微处理器本实施例中优选ARM Cortex-A8内核的AM3352型号的微处理器，其主频高达800MHz。
[0027]嵌入式系统微处理器通过内置的嵌入式操作系统平台，集中实现煤矿井下目前在用的诸如煤矿综合监控系统、矿井轨道运输监控系统、矿井物流管理系统及矿井多媒体综合信息发布系统等多种系统的业务功能。
[0028]嵌入式系统微处理器内置的嵌入式操作系统平台按照其功能可划分为: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。
[0029]使用时，嵌入式系统微处理器通过以太网模块与地面计算机连接，嵌入式系统微处理器内置的嵌入式操作系统平台由其网络交换单元完成两者之间的数据交互、处理，包括远程在线升级应用程序、分站各系统采集数据上传、其它内部功能模块的参数(属性)配置信息等；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模块的接口与矿井下分站子设备相连接，由链路控制单元实现分站与各系统子设备的数据交互、处理，包括子设备的配置信息、巡检命令及数据采集信息上传。
[0030]嵌入式系统微处理器内置的嵌入式操作系统平台包括2个以上的业务处理单元，每I个业务处理单元对应处理I个现有的煤矿井下应用系统。RS485驱动模块、CAN驱动模块、Zigbee模块、RFID模块、Wave Mesh模块等通讯接口不区分矿井在用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，由嵌入式系统微处理器内置的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，包括解析子设备的采集信息到相应的业务处理模块、重新打包各业务系统模块下发至子设备的配置信息等。
[0031]嵌入式系统微处理器内置的嵌入式操作系统平台的人机交互单元用于按键模块及LCD显示模块的数据处理，在数据处理输出控制单元的控制下实现。
[0032]本实施例的煤矿井下综合数据采集分站，在硬件设置方面不区分矿井下何种应用系统和何种子设备，各矿井下应用系统的上位机及分站子设备均按照统一的通信协议就近接入本实施例的煤矿井下综合数据采集分站，从而使得矿井下多系统拓扑结构布局更加简单、整齐、有序，大大减少了井下分站数量、降低了现场安装布线的复杂度，进而减少了维护人员的工作量和煤矿建设、运行成本；本实施例的煤矿井下综合数据采集分站将各种矿井应用系统分站的功能由嵌入式操作系统的相应的业务模块软件予以实现；因而，本实施例的煤矿井下综合数据采集分站不是目前矿井下应用的多种应用分站的简单堆砌，而是在同一硬件平台上通过采用嵌入式操作系统技术，将目前矿井下多种不同应用系统集于一体，包括煤矿综合监控系统、矿用顶板压力监测系统、胶轮车运输监控系统、矿井轨道运输监控系统等，实现多系统数据融合。本实施例的煤矿井下综合数据采集分站能够有效实现矿井下多个应用系统间的数据共享，响应速度快，数据传输实时性好，从而能够有效降低矿井下危险事故的发生。
[0033]此外，本实施例的煤矿井下综合数据采集分站还可根据设定的软件接口、相关通讯协议规范，由用户自由添加其它系统分站功能的应用软件，具有良好的扩展性和适用性。
[0034]本实施例的煤矿井下综合数据采集分站根据国家防爆标准GB3836设计，所有硬件电路符合本安设计，能够有效应用于环境恶劣、易燃易爆的煤矿井下。
[0035]以上实施例是对本发明的【具体实施方式】的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。
【主权项】
1.一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； IXD显示模块，用于人机交互，IXD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； 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。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下综合数据采集分站，其特征在于:所述的嵌入式系统微处理器为ARM Cortex-A8内核的AM3352型号的微处理器，其主频达800MHz。
3.根据权利要求1所述的煤矿井下综合数据采集分站，其特征在于:所述的嵌入式系统微处理器内置的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I个业务处理单元对应处理I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。
4.根据权利要求1所述的煤矿井下综合数据采集分站，其特征在于:还包括用于人机交互的红外遥控模块。
5.根据权利要求1所述的煤矿井下综合数据采集分站，其特征在于:具有通过煤矿地面计算机实现系统及应用程序远程在线升级功能。
6.根据权利要求1所述的煤矿井下综合数据采集分站，其特征在于:具有设定的开放式通信协议；煤矿井下支持该通信协议的应用系统均可接入。
【专利摘要】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”。
【IPC分类】H04L12-28
【公开号】CN104852836
【申请号】CN201510195858
【发明人】赵亮, 王启峰, 李继云, 陆铮, 汪丛笑, 贺耀宜, 徐士敏, 于晴晴, 丁瑞琦, 张卫国, 闫兆振, 赵立厂, 马晓柯, 徐云龙, 涂帅
【申请人】天地（常州）自动化股份有限公司, 中煤科工集团常州研究院有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月22日