任务一煤矿安全监测系统及其单片机结构认 (2)数字信号传输与多路复用 智能传感器采用数字信号传输,多台传感器共享一根多芯电缆接成 树形结构与智能监控站相连。当传感器远离智能监控站而靠近系统传输 电缆时。智能传感器可直接接系统电缆,如图1-7所示。 中心站 智能监控站 智能监控站 智能传感 智能传感器 智能传感器 智能传感器 智能传慼 器 图1-7智能传感器直接接系统电缆 平顶山工业职业技术学院 ww. pixy. edu. cr
平顶山工业职业技术学院 www.pzxy.edu.cn 任务一 煤矿安全监测系统及其单片机结构认识 16 （2）数字信号传输与多路复用 智能传感器采用数字信号传输，多台传感器共享一根多芯电缆接成 树形结构与智能监控站相连。当传感器远离智能监控站而靠近系统传输 电缆时。智能传感器可直接接系统电缆，如图1-7所示。 图1-7智能传感器直接接系统电缆
任务一煤矿安全监测系统及其单片机结构认 现有传感器没有采用数字信号输出和多路复用,主要是因为现有传 感器采用单片机的较少,实现时分多路复用困难。另一个原因是早期传 感器耗能大,一对芯线只能为一台传感器供电。例如:早期甲烷传感器 工作电流为300mA、传感器输入电压为7—24V。若由24V本安电源供 电.供电电缆环路电阴为26n/Km,其供电距离为(24-—7)/(0 3×261_2.18Km。若向2台传感器供电,则供电距离仅为1.09Kin,不满 足2Km输距离的要求。而目前传感器的工作电流一般不大于100mA,特别 是一些温度、开关量等传感器工作电流不大于10mA,从而解决了一对芯 线为多台传感器远距离供电问题。因此,传感器电缆复用路数,并不取 决于监测周期、传输速率和地址编码,而取决于传感器的供电电流,这 就给传感组件降低消耗提出了新的要求。 平顶山工业职业技术学院 ww. pixy. edu. cr 17
平顶山工业职业技术学院 www.pzxy.edu.cn 任务一 煤矿安全监测系统及其单片机结构认识 17 现有传感器没有采用数字信号输出和多路复用，主要是因为现有传 感器采用单片机的较少，实现时分多路复用困难。另一个原因是早期传 感器耗能大，一对芯线只能为一台传感器供电。例如：早期甲烷传感器 工作电流为300mA、传感器输入电压为7—24V。若由24V本安电源供 电．供电电缆环路电阴为26 n／Km，其供电距离为(24—7)／(0 3×261_2．18Km。若向2台传感器供电，则供电距离仅为1．09Kin，不满 足2Km输距离的要求。而目前传感器的工作电流一般不大于100mA，特别 是一些温度、开关量等传感器工作电流不大于10mA，从而解决了一对芯 线为多台传感器远距离供电问题。因此，传感器电缆复用路数，并不取 决于监测周期、传输速率和地址编码，而取决于传感器的供电电流，这 就给传感组件降低消耗提出了新的要求
任务一煤矿安全监测系统及其单片机结构认 (3)就地控制 智能传感器传输的串行数字信号除薮据(模拟量传感器)或状态 (开关量传感器)外,还有报警、断电等控制信号。接在同一条总线 上的执行机构(如声光报警和断电设备)根据收到的控制信号(如:报 警和断电信号).执行相应的操作(如:发出声:警和断电控制)。传 感器直接控制执行机构,较经分站控制执行机构具有执行速度可靠 性高等优点,当分站发生故障时,仍可执行基本的控制。 2、智能监控站 智能监控站是全矿井综合监控系统智能现场设备,其功能类似于 现有系统分站,有信号采集、控制、与主站(或上级智能控制站)双 向数据传输等功能 平顶山工业职业技术学院 ww. pixy. edu. cr
平顶山工业职业技术学院 www.pzxy.edu.cn 任务一 煤矿安全监测系统及其单片机结构认识 18 （3）就地控制 智能传感器传输的串行数字信号除数据(模拟量传感器)或状态 (开关量传感器)外，还有报警、断电等控制信号。接在同一条总线 上的执行机构(如声光报警和断电设备)根据收到的控制信号(如：报 警和断电信号)．执行相应的操作(如：发出声：警和断电控制)。传 感器直接控制执行机构，较经分站控制执行机构具有执行速度可靠 性高等优点，当分站发生故障时，仍可执行基本的控制。 2、智能监控站 智能监控站是全矿井综合监控系统智能现场设备，其功能类似于 现有系统分站，有信号采集、控制、与主站(或上级智能控制站)双 向数据传输等功能
任务一煤矿安全监测系统及其单片机结构认识 3、调度管理网络 调度和管理人员是通过调度管理网络与系统进行信息交换的,其 功能类似于现有系统的中心站和远程终端,具有系统初始化、显示、 打印、存储、控制干预等功能 4、现场总线与组态软件技术 现场总线( Field bus)是连接智能现场设备和自动化系统的多节点、 数字式、双向传输的通信网络;是计算机技术、通信技术、控制技术飞 速发展并在工业监控领域有机结合的产物。现场总线采用开放式互连网 络,公开所有技术和标准,提高了设备的互换性。现场总线监控系统中 的传感器及执行机构等具有检测、变换、补偿、运算和控制等多种功能, 控制权力进一步下放,既提高系统可靠性和实时性,又降低了系统成本 现场总线控制系统的传感器和执行机构均采用多路复用双向数字传输, 大大节省了传输电缆、降低了设备成本、提高了系统可靠性、便于用户 使用与维护 平顶山工业职业技术学院 ww. pixy. edu. cr
平顶山工业职业技术学院 www.pzxy.edu.cn 任务一 煤矿安全监测系统及其单片机结构认识 19 3、调度管理网络 调度和管理人员是通过调度管理网络与系统进行信息交换的，其 功能类似于现有系统的中心站和远程终端，具有系统初始化、显示、 打印、存储、控制干预等功能。 4、现场总线与组态软件技术 现场总线(Field Bus)是连接智能现场设备和自动化系统的多节点、 数字式、双向传输的通信网络；是计算机技术、通信技术、控制技术飞 速发展并在工业监控领域有机结合的产物。现场总线采用开放式互连网 络，公开所有技术和标准，提高了设备的互换性。现场总线监控系统中 的传感器及执行机构等具有检测、变换、补偿、运算和控制等多种功能， 控制权力进一步下放，既提高系统可靠性和实时性，又降低了系统成本。 现场总线控制系统的传感器和执行机构均采用多路复用双向数字传输， 大大节省了传输电缆、降低了设备成本、提高了系统可靠性、便于用户 使用与维护
任务一煤矿安全监测系统及其单片机结构认 (四)矿井监控系统的分类 矿井监控系统可按监控目的、使用环境、复用方式、网络结构、信 号、信号的传输方向、同步方式、调制方式等进行分类。按监控目的不 同可分为环境安全、轨道运输、胶带运输、提升运输、供电、排水、矿 山压力、火灾、水灾、煤与瓦斯突出、大型机电设备健康状况等监控系 统。按使用环境不同可分为防爆型(本质安全型、隔爆兼本质安全型、 隔爆型等)、矿用一般型、地面普通型和复合型(由防爆型、矿用一般型 和地面普通型中两种或两种以上构成)系统。按复用方式不同可分为频 分制、时分制、码分制和复合复用方式(同时采用频分制、时分制、码 分制中两种或两种以上)系统。按采用的网络结构不同可分为星形、环 形、树形、总线形和复合形(同时采用星形、环形、树形、总线形中两 种或两种以上)系统。按信号传输方向不同可分为单向、单工和双工系 统.按所传输的信号不同可分为模拟传输系统和数字传输系统。按调制 方式不同可分为基带、调幅、凋频和调相等系统。按同步方式不同可分 为同步传输系统和异步传输系统等等。 臼平顶山工业职业技术学院 ww.pzxyeduC
平顶山工业职业技术学院 www.pzxy.edu.cn 任务一 煤矿安全监测系统及其单片机结构认识 20 （四）矿井监控系统的分类 矿井监控系统可按监控目的、使用环境、复用方式、网络结构、信 号、信号的传输方向、同步方式、调制方式等进行分类。按监控目的不 同可分为环境安全、轨道运输、胶带运输、提升运输、供电、排水、矿 山压力、火灾、水灾、煤与瓦斯突出、大型机电设备健康状况等监控系 统。按使用环境不同可分为防爆型(本质安全型、隔爆兼本质安全型、 隔爆型等)、矿用一般型、地面普通型和复合型(由防爆型、矿用一般型 和地面普通型中两种或两种以上构成)系统。按复用方式不同可分为频 分制、时分制、码分制和复合复用方式(同时采用频分制、时分制、码 分制中两种或两种以上)系统。按采用的网络结构不同可分为星形、环 形、树形、总线形和复合形(同时采用星形、环形、树形、总线形中两 种或两种以上)系统。按信号传输方向不同可分为单向、单工和双工系 统．按所传输的信号不同可分为模拟传输系统和数字传输系统。按调制 方式不同可分为基带、调幅、凋频和调相等系统。按同步方式不同可分 为同步传输系统和异步传输系统等等