工矿自动化模板1

工矿自动化模板1 第10期 工 矿 自 动 化 No.10 2011年10月 Industry and Mine Automation Oct. 2011 科研成果 文章编号:1671,251X(2011)10,0001,03 DOI:CNKI:32,1627/TP.20110922.1029.001 煤矿物联网统一通信平台研究 霍振龙, 包建军 (天地(常州)自动化股份有限公司, 江苏 常州 213015) 摘要:提出了以TCP/IP 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 为核心～高速工业以太网络为主干～无线局域网、无线传感网、现场总线和RS485 总线为延伸～建设煤矿物联网统一通信平台的技术 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ～重点阐述了煤矿物联网统一通信平台架构及关键设备、 协议体系、虚拟存取及面向服务的通信平台架构的实现方法。 关键词:煤矿物联网,统一通信平台,无线传感器网络,网关,协议体系,虚拟存取,面向服务 中图分类号:TD655 文献标识码:A 网络出版时间:2011,09,22 10:29 网络出版地址: Research of Unified Communication Platform of Coal Mine Internet of Things HUO Zhen-long, BAO Jian-jun (Tiandi(Changzhou) Automation Co., Ltd.,, ChangZhou 213015, China) Abstract:The paper proposed a technology scheme of building unified communication platform of coal mine Internet of Tings, which takes TCP/IP protocol as core, takes high-speed industrial Ethernet as backbone network, takes wireless local area network, wireless sensor network, field bus and RS485 bus as extensions. It mainly discussed architecture of unified communication platform of coal mine Internet of Tings, key gateway devices, protocol system, network virtual access and implementation method of service-oriented communication platform. Key words:coal mine Internet of Things, unified communication, wireless sensor network, gateway, protocol system, virtual access, service-oriented 0 引言 络，建设煤矿井上下统一通信平台是切实可行的 [1][2-3]技术方案，符合煤矿生产实际。但是，工业以太随着无线传感器网络及煤矿物联网技术的 网络仅仅解决了井下局部统一通信问题，具体到兴起与发展，煤炭工业自动化系统正在向网络化、 各个采煤工作面，以及人员不方便到达而又必须智能化方面加速发展，在此过程中，井下综合网络安装检测设备的场所(如发火区)，各类系统、设 通信系统的建立已经成为煤矿物联网发展的关键环备、连接方式多样，各成体系。因此，如何构建 [4-6]节。煤矿企业的信息化建设实践证明:以高速工统一通信平台成为一个急需解决的课题。 笔者提出以TCP/IP协议为核心、以高速工业业以太网(目前为百兆/千兆工业以太网)为骨干网 以太网为网络主干，无线局域网(WLAN)、无线传 感器网络(WSN)、现场总线和RS485总线为延伸， 收稿日期:2011—07—08 基金项目:天地科技股份有限公司科技发展基金项目(TZ―JJ―建设煤矿物联网统一通信平台的技术方案，本文 2010―CZ―4) 将着重阐述煤矿物联网统一通信平台架构及关键作者简介:霍振龙(1965―)，男，江苏常熟人，研究员，中设备、协议体系、网络虚拟存取及面向服务软件国煤炭科工集团公司首席科学家，主要研究方向为煤矿井下人员定架构的原理与实现方法。位管理、有线/无线通信、物联网等。E-mail:hzl@cari.com.cn 〃2〃 工矿自动化 2011年10月 通信服务提供者 应用服务层 1 煤矿物联网统一通信平台及关键设备 传输层 UDP TCP 煤矿井下统一通信平台基于TCP/IP协议[7]，是煤 网络层 IP Zigbee 矿信息系统各上层应用子系统与井下设备子系统实 现交互的纽带，它向上层应用系统提供统一、透明、链路层 CAN 2.0 IEEE 802.3 IEEE 802.15.4 IEEE 802.11 b/g/n 独立的网络数据传送服务，并统一管理井下支持各类RS485/RS422 物理层 协议的通信端口，如Ethernet、WLAN、ZigBee、图2 煤矿物联网统一通信平台层次结构 6LOWPAN、CAN总线和RS485等，如图1所示。 ETHERNET/ ETHERNET/ ETHERNET/ 的RS485/422物理层 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。 RS485网关 CAN网关 WSN网关 链路层:链路层的功能为管理最底层的比特流数 据，保证端对端的数据正确透明地传送，具体包括链 路管理、帧同步、差错控制和流量控制等。链路层一WLAN AP 般由介质存取控制和逻辑链路控制2个独立的部分组 成。 WLAN/ WLAN/ WLAN/ WSN网关 RS485网关 CAN网关 网络层:网络层在网络源节点和终节点间建立连 接。该层包含IP协议和RIP协议，负责数据的包装、 RS485CAN WSNWIFI 寻址和路由;同时还包含网间控制报文协议，用来提无线 总线 现场 无线 总线 传感器 网络 网络 供网络诊断信息。 网络 网络 传输层:传输层向上层提供可靠的端到端的网络 数据流服务。其功能包括流控管理、多路并发传输、图1 煤矿物联网统一通信平台架构 虚电路管理及差错校验和恢复。流控管理确保数据发从图1可看出，工业以太网的各类转换网关成为送设备的数据发送速度不超过数据接收设备的处理构建通信平台的关键设备: 能力;多路并发传输使得多道进程的数据可以同时在(1)Ethernet―WLAN/RS485网关:通过一个物理链路上传输;虚电路是由传输层建立、维护TCP/UDP协议承载RS485总线的串行 和终止的一条虚拟的数据传输逻辑通道;差错校验包数据，实现链路层数据透明传送。 括传输错误检测和为差错恢复包括所采取的行动，如(2)Ethernet―WLAN/CAN网关:支持CAN2.0B请求数据重发，以便解决传输中发生的任何错误。传协议，CAN协议分帧组装成TCP/UDP包，实现链路层输层主要包括2类协议:TCP提供可靠的面向连接的传数据的透明传送。 输层协议、UDP提供无连接的实时传输层协议 。 (3)Ethernet―WLAN/WSN网关:ZigBee是目前 应用服务层:应用服务层介于具体通信实现与上WSN的主流协议标准，由于ZigBee网络的节点寻址和层应用系统之间，一方面，它将各类通信方式和设备自组织网络体系与IP协议体系差异较大，需要设计应的共同属性与功能抽象出来形成泛化调用接口，在此用层网关实现2种异构网络的互通。WSN的另一类协基础上定义可用服务集合;另一方面，应用服务层作议体系直接支持IPv6，与现有IPv4网络体系基本兼容，为通信服务平台代理，负责上层子系统对通信服务的称为6LOWPAN，它通过压缩IP包头等优化方法减小查找、申请、认证、使用和释放等动作的受理和执行，数据流量和降低功耗，实现与IP网络的无缝接入。 以面向服务架构开放平台通信服务。 2 煤矿物联网统一通信平台协议体系 3 网络虚拟存取 煤矿物联网统一通信平台层次结构如图2所示。 网络虚拟存取是煤矿物联网统一通信平台的一 物理层:物理层定义了设备与物理媒介之间的关项重要功能，它通过支持并发访问的网络协议，将井系，包括引脚、电压、线缆和适配器等，参与解决通下独占方式访问的物理通信资源虚拟成可供多个应信过程中的访问冲突和流量控制等问题，如用客户并发访问的共享资源，如图3所示。对应用客TIA/EIA―485―A和TIA/EIA―422―A 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 所定义 户而言，资源的访问方式不变，通信平台提供低 2011年第10期 霍振龙等:煤矿物联网统一通信平台的研究 〃3〃 级的驱动与访问互斥控制。图3中的客户表示使用通5 结语 信资源的一个客户端，它们可能分布于网络不同的机以高速工业以太网络为核心，以无线局域网、无器上，属于不同的应用子系统;同一个进程可能启动线传感器网络和现场总线等作为延伸的煤矿物联网一个客户，也可能以多个线程启动多个客户;通信平统一通信平台架构，符合当前网络与通信技术发展的台以服务的方式对上层提供虚拟设备通信服务，每个主流趋势，也符合煤矿特殊生产环境以及矿用物联网物理通道对于客户都是以一个虚拟的可独占的逻辑建设的需求。 设备而展现。 - - - 笔者提出的建设煤矿物联网统一通信平台的方物理设备/信道 RS485总线1 案，以TCP/IP协议为核心开发各类网关，将各类异构 通信服务链路1 客户1 RS485总线2 网络汇接到以太网络，以虚拟存取和面向服务方式向通信服务链路2 客户2 上层各类子系统提供了相互独立和透明的数据传送- - - 通道，为各类子系统对井下通信信道的分配和共享提 通信服务链路m 供了统一的管理途径，减少了设备重复投资，降低了客户m RS485总线n 虚拟设备 井下通信系统的复杂性，提高了各类子系统的相互兼 图3 网络虚拟存取模型 容性。 煤矿井下各类监测、监控系统众多，各类有线、4 面向服务的通信平台 无线通信网络相互独立、自成体系，因此，制定井下- - - 面向服务的通信平台的功能在于代理和利用通设备通用接入标准，分层规范协议，用统一通信平台信服务而不是某一种具体协议的执行。该设计思想来逐步推动煤矿物联网的标准化建设，在现阶段具有重源于面向服务架构SOA。要实现SOA，首先需要完成要意义。 2个基本任务:服务发现和提供存取服务的方法[8-9]。 按照SOA的模型，使用通信服务需要经过以下4个步参考文献: 骤:(1)服务提供者向通信服务平台的服务代理注[1] 李建中,高宏.无线传感器网络的研究进展[J].计算机册可以提供的服务;(2)服务用户向服务代理申请研究与发展，2008,45(1):1-15. 某一种通信服务;(3)服务代理指定某适合的服务[2] 孙继平.煤矿物联网特点与关键技术研究[J].煤炭学给服务用户;(4)服务用户向服务提供者发出通信报,2011,36(1):167-171. 服务请求;(5)服务提供者响应请求、执行请求并[3] 孙彦景,钱建生,李世银,等.煤矿物联网络系统理论向用户返回执行结果。 与关键技术[J].煤炭科学技术,2011,39(2):69-72. 面向服务的通信平台由于采用上述机制可将通[4] 钱建生，马姗姗，孙彦景.基于物联网的煤矿综合自信服务执行的协议、步骤与具体过程抽象出来，展现动化系统设计[J].煤炭科学技术，2011，39(2):73-76. 给上层应用的是服务说明，特别适用于技术实现细节[5] 解海东，李松林，王春雷,等. 基于物联网的智能矿的封装，用于增强系统的安全性、可靠性和可扩展性。山体系研究,J,.工矿自动化，2011(3):63-66. 图4为通信服务平台的总体架构。 [6] 张申,丁恩杰,徐钊,等.物联网与感知矿山专题讲座 之二——感知矿山物联网的特征与关键技术[J.工人员定位安全监测 救灾通信 其他子系统 矿自动化，2010(12):117-121 . . . . . . 1 n [7] STEVENS W R.TCP/IP Illustrated, Volume 1: The Protocols[M].范建华,译.北京:机械工业出版基于TCP/IP协议的统一通信服务平台 社,2000. (Client/Server、Web service、COM/DCOM) [8] BERND R, DIRK H. A Model for Service-Oriented 基于TCP/IP协议的井下主干通信网络 Communication Systems[J]. Journal of Systems (工业以太网、环网、无线局域网) Architecture,2008(54): 594-606. 6LOWPAN网桥 ZIGBEE网关 CAN总线网关 RS485网关 [9] ERL T. Service-Oriented Architecture: Concepts, Technology, And Design[M]. NJ: Prentice-Hall, 2005. 图4 通信服务平台的总体架构 , 【感人的话】 要学会感恩、同情、 宽容、忍耐、积极与真诚。希望是心 灵的一种支持力量.逆境的回馈，使生 命将更加精彩而富足. , 【感人的话】 每个人的好运跟坏 运都是分配好的，虽然我的好运没有 别人多，所以只要是一点点好事，我 就非常感恩了。 , 【祝福的话】 这里有一本你当年 用过的笔记，它有点儿泛黄了， 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 页 里夹着的话也早已没了香气，却还是 谢谢你把它借给了我。今天的我们已 经分开，却依然是朋友。还是要跟以 前一样，我听着你的述说，看着你笑， 看着你难过委屈去安慰你。我会把祝 福写在这本笔记里，在那多枯黄的花 的旁边，我会写下我的祝福:祝福你 过得好～祝福你过得比我好～然后，下面是 将它寄给你。不要哭泣，你。 , 【表白的话】 爱你是一个念头， 赠送的经典语录爱你是一种冲动，爱你是一种宿命， 只属于我的宿命。爱你是一段旅程， 爱你是一场幸福的长跑，爱你是一路和搞笑语录，不需 沐浴阳光，爱你是一径的花香。爱你， 是睡觉呼吸一般的自然～请，给我你要的朋友可以下 的爱。 , 【有哲理的话】 世上有三种人: 载后不急删除～～～一是良心被狗吃了的人，二是良心没 被狗吃的人，三是良心连狗都不吃的 人. 谢谢～～ , 【激励人的话】 如果你看到面前 的阴影，别怕，那是因为你的背后有 阳光。 , 【感人的话】 一身白衣为你洗 尽铅华，白衣白发白胜雪，捧一卷古 墨，盈袭暗香，我踏着平平仄仄的长 长短短，款款步入风情万种的宋词里。 溪边桃红青染，流水潺潺，柳丝随风, 【甜言蜜语的话】 我们结婚吧，絮，我在桃花下写着红笺小字，一抹好不好,那样我们就可以不再对着电嫣然回眸，惊落了桃花，也惊落了你话诉说想念，就可以每天清晨起来看的心。佛说千年一轮回，今生，你在见你的睡脸，然后一起吃一顿不太丰哪里, 盛却很温暖的早餐。我们结婚吧，好, 【有哲理的话】 母爱是一滴甘露，不好,那样我们就可以拿着民政局发亲吻干涸的泥土，它用细雨的温情，的红色小本子四处炫耀，我们可以在用钻石的坚毅，期待着闪着碎光的泥房间里挂满结婚照，看着看着就会不土的肥沃;母爱不是人生中的一个凝自觉的微笑。我们结婚吧。 固点，而是一条流动的河，这条河造, 【表白的话】 我需要你，就像冬就了我们生命中美丽的情感之景。 天里的棉袄，夏天里的雪糕，黑暗中, 【表白的话】 我深深地恳求你;的灯泡，饥饿中的面包—–我不能没有不要把我逐出你的爱门之外，我一分你～ 一秒也不能缺少你的爱。只有赢得你, 【有哲理的话】 用真理检验真理的爱，我的生命才有光彩。 永远是真理，用错误掩饰错误将会一, 【表白的话】 爱你，却要无欲无错再错。我们不能拥有真理，但是我求，好难～爱你，却要偷偷摸摸，好们可以防止错误。 累～爱你，却让自己心碎，好惨～但, 【离别的话】 愿你作一滴晶亮的竟然心甘情愿，好傻～但是我能肯定水，投射到浩瀚的大海;作一朵鲜美的是:我是真的很爱你～ 的花，组成百花满园;作一丝闪光的 , 【表白的话】 我扬一把散沙粒粒纤维，绣织出鲜红的战旗;作一颗小想念漫天纷飞带给我对你的祝福，我小的螺丝钉，一辈子坚守自己的岗 位…… 洒下一瓢涟水滴滴飘洋流到你的心 海，爱你，今生无悔，牵了你的情，, 【离别的话】 我们曾经在一起欣爱了你的人，我会努力呵护你，一生赏过美丽的花;我们曾经在一起幻想 过美丽的季节。同学啊，同学，分别一世～ , 【表白的话】 你的热情，温暖了后不要忘了我们曾经一起走过的日我冰冻的心;你的大胆，鼓起了我爱子。 的热忱;你的关怀，激起了我感激之, 【离别的话】 红叶纷飞的枫林里，情。新年伊始，愿我们透过那爱湖的我们曾拥有多少回忆。那飘舞着的枫波光水雾，一起憧憬美好的未来。情叶，将我们带进一个无比美妙的境人节快乐～ 界。 , 【表白的话】 也许我的笑容不够, 【离别的话】 别离，是有点难舍，灿烂，但足够为你扫清冬日里的阴霾;但不怅然;是有点遗憾，但不悲观。也许我的双手不够温柔，但还能为你因为我们有相逢的希望在安慰。 拂去俗世尘埃～如果命运安排我们在, 【有哲理的话】 人活着，第一要 紧的事情就是要有眼光。有了眼光，一起，我会好好珍惜你～情人节快乐～ 并相应确定应该为之努力的目的和目候都能看清自己不如人的地方，那就标，工作就会出现乐趣，这样才有希是对生命有真正信心的时候。 望最终成为一个事业和生活的成功, 【有哲理的话】 胸有平常心，幸者，生命就会丰富多彩。 福自然来。人的心态如同琴上的弦， , 【有哲理的话】 在真相肯定永无太紧则易断，太松则无音，只有松紧人知的情况下，一个人的所作所为能适度，才能弹出美妙之音。保持一颗显示他的品格。有些事情的确没有人平常心，才是人生的真谛。怀一颗平知道，除你之外，没有人知道，但是常心，看淡得失，超越成败，不为物你必须对得住自己，最好能问心无愧。欲所迷，不被烦恼所扰，明心见性，因为问心无愧可生自信，而自信会让随缘自适。平常心，是一种人生态度，你生活得更从容。 也是一种生活智慧。 , 【有哲理的话】 没有任何的动物, 【有哲理的话】 绝大多数人都喜是比蚂蚁更勤奋，然而它却是最沉默欢嘲笑别人，而不愿意被别人嘲笑。寡言的。与其埋怨世界，不如改变自在别人处于尴尬境遇时，你如果能通己。管好自己的心，做好自己的事，过自己出丑来减少他的难堪，他一定比什么都强。人生无完美，曲折亦风对你非常感激。 景。别把失去看得过重，放弃是另一, 【有哲理的话】 对于胸怀大志的种拥有;不要经常艳羡他人，人做到有志之士和勤奋努力的人来说，障碍了，心悟到了，相信属于你的风景就是不会起什么作用的。他们会说:不在下一个拐弯处。 会再有什么困难能拦得住我了。只要 , 【有哲理的话】 有些人成就不大，有百折不挠的信念，就会战胜许多强不在于智力或能力不够，而在于没有大的阻力。 克服自己心理上的弱点和谬见，没有, 【有哲理的话】 成功地推销自己充分发挥自己既有的潜力和才能。只是迈向成功的第一步。在推销自己的有不断向自己挑战，向生活挑战，才过程中，多动脑筋，设计一些小花样，能取得更大成功。 就容易引起别人的兴趣和关注。 , 【有哲理的话】 面对别人的反对 意见，如果你针锋相对地进行争执和 批驳，对方很难从内心真正接受，在 表达方式上委婉一些，效果就好多 了。 搞笑语录 , 【有哲理的话】 当我们放眼这个 世界的时候，如果以自我为中心，很 可能会以为自己了不起，可一旦我们, 一次，同事几个去美国，到超市把心歇下来，用赤子之心来观察，就买东西，用济南话讨论，有个美国人会发现我们是多么渺小。我们什么时过来用标准的济南话说:―你们是济南 的,～‖暴汗，原来这老外是以前战争, 作业做了很久，顺手打开收音机，时期留在中国的美国人后代，同事问一个温柔的声音传出:―如果肤色粉他:―那你英文怎么样啊,‖老外一拍红，脸上的绒毛细嫩柔软，那么说明大腿道:―英语太他妈难学了～～‖哈很健康……‖听到这里，忍不住摸了自哈，有木有笑趴啊。 己的脸，对镜顾盼，再笑一笑，样子 , 公司加班到半夜，所有人都眼皮健康可爱。这时，又听播音员说道:打架，一姑娘哀叹:―我现在真想变成―好，听众朋友，这次我们的《养猪知一个?因‘字。‖众问其故，姑娘说:―就识讲座》就到这里。‖ 是一个人四肢平摊躺在大床上。‖话音, 话说上技校时我们班为机电八刚落，旁边一男同事嘟囔:―困。‖ 班。某日，学校组织拔河比赛。我们 , 一先生感冒去医院挂吊针，护士班对战二班。二百女生加时喊:―机二，小姐很麻利的给这位先生插上针挂好加油……机二，加油……‖我们班女生盐水，一个多小时过去了，盐水瓶的也学着人家喊:―机八，加油……机八，水打完了，护士过来马上又换上一瓶。加油……‖我滴个神～ 这先生不解，问护士小姐说:―小姐，, 出差，刚出车站就来一大婶:―小处方单上不是只开了一瓶吗,‖护士伙子，住旅馆呀,‖我说:―不用。‖大小姐指着打完盐水的空瓶盖说，―先婶马上换成暧昧的语气:―有小姑娘生，您运气真好，这瓶中奖了，再来哟，很漂亮的。‖我汗，说:―不要小一瓶～‖ 姑娘。‖大婶立刻改口:―老姑娘，老 姑娘也有，便宜一点。‖再汗，说:―我, 一退休老头，闲来无事就教鹦鹉 说话，每天早上必教:―早上好～‖可不要姑娘。‖大婶沉默了下，小声说:惜～几个月后，鹦鹉仍不开口。一日，―那个，小伙子也是有的～‖ 老头心情不佳，未教。只听鹦鹉大叫:, 一哥们儿隔壁新搬来个老外，一―老头，今天牛了～连好也不问了啊～‖ 天晚上老外敲门求助，说:―我的电视 , 白雪公主逃出王宫，来到森林，坏了，不能换台。‖这哥们儿低头看了看到一间小木屋，里面排列着七张小眼表，很镇定的说:―过了七点半就好小的床。白雪公主就躺下睡着了。傍了‖ 晚七个小人回来了，白雪公主说:―你, 有个懒人，懒得出奇。妻子要切们就是我命中的七个小矮人吧。‖ 七面条，叫他到邻家借个面板。他说:―不个人面面相觑，然后说:―你走错地方用借了，就在我背上切吧～‖妻子在他了，我们是金刚葫芦娃。‖ 背上切完面条，问他:―痛不痛,‖他 , 爷孙三人去钓鱼，爷爷拿着鱼杆说:―痛，我也懒得吱声。‖ 发呆，孙子看到后对爸爸说:―瞧瞧，, 一只青蛙给牧师打电话，问自己你爹在那发呆，跟傻B 似的。‖爸爸的命运。牧师说:―明年，有一个年轻打了儿子一耳光生气的喊道:―你爹才的姑娘会来了解你。‖青蛙高兴的蹦了 起来:―哦，真的吗,是在王子的婚礼傻B 呢～‖ 上吗,‖牧师说:―不，是在她明年的生物课上。‖ , 几个人在高尔夫更衣室，一手机响很久，一男人按了免提键。女:―亲爱的你在俱乐部吗,‖男:―在。‖女:―我看到一辆宝马，才不到两百万。‖男人:―买。‖女:―还有那个楼盘又放盘了， 6万一平。‖男:―买。‖女:―好爱你。‖男:―也爱你。‖旁边的男人们敬佩得目瞪口呆。男人挂了电话，问:―这是谁的手机,‖ , 深夜，老公未归。女儿心急给妈打电话:―妈～他还没回来，一定有别的女人了～‖妈妈轻声安慰:―傻孩子，乖，别净往坏处想，兴许是出车祸了～‖ , 一男子在闹市骑摩托撞昏了一个陌生的老汉～男子惊吓得不知所措～围观群众越来越多～突然，该男抱住老汉，声泪俱下的喊道:―爹，你等着我，我这就去给你找医生～‖说后，就跑掉了。老汉挣扎着愤怒的喊道:―给老子回来～‖众人纷纷感慨:―这儿子当的真孝顺～‖