CAN總線在安全監控系統傳輸中的應用
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3 CAN總線技術在煤礦安全監控系統中的應用
3.1 目前煤礦安全監控系統的傳輸系統存在的問題
煤礦生產場所的分布大都在幾公里到幾十公里的范圍，對煤礦生產過程的安全監控遍布各個生產場所。對傳輸距離和傳輸速率的改進，將提供一個從根本上保障煤礦生產安全監控的時效性的技術措施，實現真正意義的能夠滿足措施及時落實到位的實時監控。從而極大地提高煤礦安全生產的監控力度和監控效力，保障人民的生命財產不受損失。
煤礦安全監控系統在我國已經有多年的研究及應用，但其傳輸技術一直是系統研究中的薄弱環節，隨著網絡技術的發展，安全監控系統的數據傳輸的重要性日益突出。目前國內外煤礦安全監控系統中所采用的傳輸技術，存在著以下幾個方面的問題需要進一步解決：
（1）、傳輸速率慢
（2）、非標準化
（3）、高速傳輸時的傳輸距離短
（4）、無中繼連接的節點數少
（5）、傳輸系統結構靈活性差
3.2 基于CAN總線技術的問題解決方案
煤礦安全監控系統，是一種典型的工業監測監控系統。與一般工控系統相比，它具有這樣的特點：系統監測監控設備分散距離遠，節點設備動態變化頻繁，環境要求防爆。
CAN的多主結構、理論無限的節點容量（不存在物理站點編號問題）、位仲裁的總線分配和介質訪問技術和額定最大速率1Mbit/s的傳輸速率（實際傳輸速率在器件和線纜性能允許的情況下可以超過這個速率）以及在5Kbit/s傳輸速率下可無中繼傳輸10公里的傳輸距離等特點，都非常適用于煤礦安全監控系統的組成特點和傳輸要求。
基于CAN總線的煤礦安全監控傳輸系統的設計，包括系統網絡結構設計、監控分站節點內傳輸電路設計、分支中繼電路設計和傳輸程序設計。
3.2.1 基于CAN總線的井下安全監控系統網絡結構設計
整個煤礦安全監控系統設計由地面中心站、網關節點站、分支中繼器、井下監控分站和各種傳感器以及通信介質，共六個部分組成。其中中心站負責接收、存儲和顯示從井下監控分站傳來的各種井下生產環境安全監控數據，并通過各個井下分站發送各種配置命令和對現場設備的控制命令；井下分站負責從傳感器收集數據、和地面中心站通信、輸出各種控制信號和在需要的地方同時充當分支中繼器；網關節點站實現現場總線協議和中心站計算機標準接口協議的相互轉換；分支中繼器在需要的地方完成通信線路的分支、中繼和介質信號的轉換；傳感器負責收集各種現場環境安全監控數據和設備運行狀態數據；通信介質負責安全監控系統各設備的連接和信息的傳遞。整個系統的傳輸系統采用CAN總線拓撲結構，整個監控系統分三級結構：中心站――井下分站――傳感器。
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