CN108316975A - 一种煤矿安全监控***传感器地址自动分配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿安全监控***传感器地址自动分配方法，包括以下步骤：安全监控***分站接入传感器，分站向传感器发送注册命令；传感器接受注册命令，使用唯一编码向分站回复注册申请信息；分站通过传感器的唯一编码给传感器下发有效地址及授权信息，并将传感器地址加入分站在线设备列表，完成注册；传感器注册成功后上传监测值、状态和故障诊断信息至分站。该煤矿安全监控***中传感器地址的自动分配方法大大简化传感器现场安装步骤，免去传感器地址手工设置的步骤，可以大大提高井下安装人员的工作效率，提高煤矿安全监控***智能化水平。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿安全监控***技术领域，尤其涉及一种煤矿安全监控***传感器地址自动分配方法。
背景技术
煤矿安全监控***中传统的频率、电压、电流型传感器，由于其输出信号制式及分站采集工作原理决定了传感器不需要地址即可正常工作，但此种方式信号易受干扰以致出现信号倍频等问题，造成传输值与本地显示值不一致，即监测不准确。
2016年12月29日国家煤矿安监局印发了《煤矿安全监控***升级改造技术方案》的通知，要求对现有煤矿安全监控***进行升级改造，升级改造后煤矿所有模拟量传感器均采用工业以太网、RS485或CAN数字化通信方式。传感器数字化传输可以避免频率、电压、电流型等模拟量传输的不足，可以更方便地进行故障诊断，由于总线可以带载多个设备，大大减少了电缆布线工作量及建设成本。采用总线传输后，传感器需要设置自己的通信地址，以进行正常的通信。
要使总线传感器投入正常运行，需要做大量的工作，其中一项重要工作便是确定其地址号，具体包括：1)在安装传感器之前，地面技术人员查看监控***主控软件，规划好传感器对应的分站、端口和传感器地址等信息；2)地面技术人员将待装传感器的对应分站、端口和地址等信息交与井下安装人员；3)安装人员在井下将传感器安装到对应的分站及端口，并设置好对应的传感器地址；4)安装人员与地面人员确认是否通信正常、数据准确。
煤矿安全监控***传感器类型多达几十种，传感器所装数量多，大型煤矿传感器数量多达上千个，人工调节传感器地址费时费力，且易出错，矿方迫切需要能够自动分配传感器地址的有效方法。
发明内容
由于目前煤矿在安全监控***传感器安装时一般采用在***主控机查询可用传感器地址，或安装人员记忆可用地址的方式，由于煤矿安全监控***传感器类型多达几十种，传感器所装数量多，大型煤矿传感器数量多达上千个，通过安装前人工查询记忆的方式，不仅不方便而且极易出错。在传感器地址设置不正确后，解决问题复杂，当前煤矿工作面长度普遍超过1km，超长工作面长度甚至超过6km，尤其在井下无线通信网络不完善的情况下，井下安装人员需要反复查验、反复与地面人员沟通才能解决，工作量大，效率极低。
因此，本发明针对现有技术所存在的问题，提供一种煤矿安全监控***传感器地址自动分配方法，在传感器安装完后，分站自动为传感器分配通信地址，以减轻设备安装工作量，采用自动化工作方法，避免出错，提高了工作效率，降低了生产成本。
本发明解决现有技术问题所采用的技术方案如下：
本发明需要分站以及传感器相互配合，具体内容如下：
1)传感器需要向分站注册并经分站下发通信地址和授权后才能通信，没有获得通信地址和不经过注册授权不能上传测量值；
2)注册命令由分站发起，传感器根据自身的唯一编码回复注册；
3)分站设置在线传感器列表，记录已经被分配掉的传感器地址；
4)传感器具有全球唯一编码，在传感器没有获得有效地址前，使用该唯一码响应分站的注册命令；
5)传感器根据自身唯一编码，以及分站分送的注册命令，通过注册交互，向分站发送自身的唯一码等信息，分站查找自己的在线传感器列表，向传感器下发可用的通信地址；
6)在现场传感器安装过程中，一般都为逐个安装，安装完一个传感器后，传感器基于唯一编码响应分站的注册命令，分站自动下发通信地址信息和授权信息，避免了多个传感器在回复分站注册命令时冲突的可能性；
7)传感器根据分站分配的通信地址，上传传感器当前监测值和状态、故障诊断信息；
8)已分配过地址的传感器故障后恢复通信，分站根据传感器唯一编号查询已分配地址或者重新注册新的地址，并将该地址和授权信息发送给传感器，传感器开始正常通信。
综上所述，本发明提供一种煤矿安全监控***传感器地址自动分配方法，包括以下步骤：
A、安全监控***分站接入传感器，分站向传感器发送注册命令；
B、传感器接受注册命令，使用唯一编码向分站回复注册申请信息；
C、分站通过传感器的唯一编码给传感器下发有效地址及授权信息，并将传感器地址加入分站在线设备列表，完成注册；
D、传感器注册成功后上传监测值、状态和故障诊断信息至分站。
为了便于发现故障，及时对故障进行处理，还包括以下步骤：
E、分站对传感器发送巡检命令，当分站检测到传感器巡检命令无应答或数据错误时判断传感器故障，并将其从在线设备列表中移除。
当传感器解除故障时，分站再次向传感器发送注册命令，分站通过传感器的唯一编码给传感器下发原地址，并将传感器原地址加入分站在线设备列表。
当传感器解除故障时，分站再次向传感器发送注册命令，分站通过传感器的唯一编码查询已分配地址，如未查询到该传感器已分配信息，则给该传感器分配新的有效地址及授权信息，然后将传感器地址加入分站在线设备列表。
上述两种方式可自行选择。
进一步地，所述分站通过RS485、CAN、LonWorks或Profibus总线接口与传感器连接。
本发明的有益效果是：
本发明煤矿安全监控***中传感器地址的自动分配方法在现场安装完传感器后，传感器基于唯一编码响应分站的注册命令，分站自动下发通信地址信息和授权信息，避免了多个传感器在回复分站注册命令时冲突的可能性，本发明使得传感器安装过程中，大大简化传感器现场安装步骤，免去传感器地址手工设置的需求，可以大大提高井下安装人员的工作效率，提高煤矿安全监控***智能化水平。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明煤矿安全监控***中传感器地址的自动分配方法的流程图；
图2是本发明煤矿安全监控***中传感器地址的自动分配方法获得注册授权后的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
具体实施例如图1、图2所示：
1)分站与传感器A通过CAN或RS485总线接口连接；
2)分站对传感器A下发注册命令和巡检命令，注册是在正常巡检过程中加插进行，不能打断巡检；
3)传感器A没有获得有效通信地址和授权前，不能回复分站的巡检命令；
4)分站发送注册命令，传感器A基于自身的唯一编码X信息响应分站的注册命令，给传感器A分配通信地址Y信息和授权信息，并把新接入的传感器地址Y记录入在线设备列表；
5)分站查询设备列表，给传感器A下发有效通信地址号，如该传感器在本分站下从未分配过地址则查询产生新的地址发送给传感器，如该传感器已分配过地址则将原地址发送给传感器；
6)在获得地址信息和分站授权后，传感器A使用获得的通信地址Y回复分站的巡检命令，上传实时监测值、状态及故障诊断信息；
7)当分站检测到传感器A无应答或数据错误时判断传感器故障，并将其从在线设备列表中移除；
8)当传感器A解除故障时，分站再次向传感器A发送注册命令，分站通过传感器A的唯一编码给传感器A下发原地址Y，并将传感器A原地址Y加入分站在线设备列表。
本发明以CAN和RS485通信方式为例描述传感器地址自动分配问题，其他变形如采用LonWorks、Profibus也在保护范围内；本发明描述的为煤矿安全监控***中传感器的地址自动分配方法，监控***内采用数字化传输的其他设备如矿用电源、执行器、声光报警器等同样适用本发明的地址自动分配方法；本发明中的传感器编号为全球唯一编码，其他变种也在保护范围内。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种煤矿安全监控***传感器地址自动分配方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、安全监控***分站向传感器发送注册命令；
B、传感器接收到注册命令后，使用唯一编码向分站回复注册申请信息；
C、分站通过传感器的唯一编码给传感器下发有效地址及授权信息，并将传感器地址加入分站在线设备列表，完成注册；
D、传感器注册成功后上传监测值、状态和故障诊断信息至分站。
2.根据权利要求1所述的煤矿安全监控***传感器地址自动分配方法，其特征在于：还包括以下步骤：
E、分站对传感器发送巡检命令，当分站检测到传感器巡检命令无应答或数据错误时判断传感器故障，并将其从在线设备列表中移除。
3.根据权利要求2所述的煤矿安全监控***传感器地址自动分配方法，其特征在于：当传感器解除故障时，分站再次向传感器发送注册命令，分站通过传感器的唯一编码给传感器下发原地址，并将传感器原地址加入分站在线设备列表。
4.根据权利要求2所述的煤矿安全监控***传感器地址自动分配方法，其特征在于：当传感器解除故障时，分站再次向传感器发送注册命令，分站通过传感器的唯一编码查询已分配地址，如未查询到该传感器已分配信息，则给该传感器分配新的有效地址及授权信息，然后将传感器原地址加入分站在线设备列表。
5.根据权利要求1或2所述的煤矿安全监控***传感器地址自动分配方法，其特征在于：所述分站通过RS485、CAN、LonWorks或Profibus总线接口与传感器连接。
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