CN117061273B - 一种矿用多网融合的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿用多网融合的控制装置，包括核心处理器单元，分别与核心处理器单元相连的电源处理模块、人机交互模块、有线传输控制模块、无线传输控制模块、RS485总线控制单元和RS422总线控制单元；有线传输控制模块包括以太网控制模块、CAN控制模块和有线控制协议协作单元，无线传输控制模块包括蓝牙控制模块、WIFI控制模块、ZIGBEE控制模块、4G/5G控制模块和无线控制协议协作单元。本发明将有线传输和无线传输进行融合，并支持远程和本地操作，使得该设备具有更高的稳定性和灵活性。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿用多网融合的控制装置。
背景技术
在煤矿开采过程中，需要使用各种不同类型的设备和控制***，如采煤机、传送带、通风设备等。这些设备的控制和监控对于确保煤矿生产的安全性和效率性至关重要。然而，传统的煤矿设备通常采用单一的有线或无线传输方式进行控制，这种方式存在一些问题：
传统CAN总线带宽饱和，单一的CAN总线已不满足日益剧增的数据量；有线传输方式需要铺设大量的电缆和线路，增加了布线和维护的成本；而且一旦线路出现故障，容易导致整个***的瘫痪；无线传输方式虽然避免了有线传输的一些问题，但无线信号容易受到干扰和衰减，导致传输的稳定性和可靠性降低；传统的煤矿设备通常只能支持单一类型的传输方式，无法根据实际需求进行灵活的配置和控制，限制了其应用范围；现有采煤工作面人员操作控制方式多为邻架架内控制方式，此在无形中会带来一定的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种将有线传输和无线传输进行融合，并支持远程和本地操作，使得该设备具有更高的稳定性和灵活性的矿用多网融合的控制装置。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种矿用多网融合的控制装置，包括核心处理器单元，分别与核心处理器单元相连的电源处理模块、人机交互模块、有线传输控制模块、无线传输控制模块、RS485总线控制单元和RS422总线控制单元；
有线传输控制模块包括以太网控制模块、CAN控制模块和有线控制协议协作单元，无线传输控制模块包括蓝牙控制模块、WIFI控制模块、ZIGBEE控制模块、4G/5G控制模块和无线控制协议协作单元。
所述电源处理模块包括输入/输出电源单元，分别与输入/输出电源单元相连的数字信号电源单元和模拟信号电源单元，数字信号电源单元和模拟信号电源单元的输出端分别连接一个功率监测单元，功率监测单元与核心处理器单元相连；模拟信号电源单元输出两路独立的供电电源，其中一路为以太网控制模块提供电源，另一路为无线传输控制模块提供电源；
数字信号电源输出两路独立的供电电源，其中一路为核心处理器单元和人机交互模块提供电源，另一路为RS485总线控制单元、RS422总线控制单元、CAN控制模块提供电源。
所述以太网控制模块包括以太网收发单元及与之相连的以太网协议解析/封装单元，CAN控制模块包括CAN收发单元和与之相连的CAN协议解析/封装单元，有线控制协议协作单元分别与以太网协议解析/封装单元、CAN协议解析/封装单元连接，有线控制协议协作单元还与核心处理器单元相连；
有线控制协议协作单元受核心处理器单元的控制，对来自以太网通道和CAN通道的协议数据进行分析，对相同的协议控制指令进行甄别，按照“先到先处理”的原则进行处理，直接将后接收的相同指令进行丢弃，然后将甄别后的协议控制指令转发给核心处理器单元；并将协议控制指令转发给核心处理器单元；当控制装置向外部进行数据消息传输时，核心处理器单元通过有线控制协议协作单元将数据分别转发给以太网协议解析/封装单元、CAN协议解析/封装单元，然后分别通过以太网收发单元和CAN收发单元将数据发送出去。
所述WIFI控制模块包括WIFI收发单元和与之相连的WIFI协议解析/封装单元，ZIGBEE控制模块包括ZIGBEE收发单元和与之相连的ZIGBEE协议解析/封装单元，4G/5G控制模块包括4G/5G收发单元和与之相连的4G/5G协议解析/封装单元，蓝牙控制模块包括蓝牙收发单元和与之相连的蓝牙协议解析/封装单元，无线控制协议协作单元分别与WIFI协议解析/封装单元、ZIGBEE协议解析/封装单元、4G/5G协议解析/封装单元和蓝牙协议解析/封装单元连接，无线控制协议协作单元还与核心处理器单元相连；
各个无线传输通道的收发单元接收协议数据后，只对协议的主体格式进行校验，校验通过后送入对应的协议解析/封装单元进行检测分析，再把检测分析后的洗衣传输至无线控制协议协作单元；
无线控制协议协作单元分析来自WIFI通道、ZIGBEE通道、4G/5G通道或者蓝牙通道的协议数据，对相同的协议控制指令进行甄别，采用“先到先处理”的原则进行处理，直接将后接收的相同指令进行丢弃，只保留第一个达到的指令，并将甄别后的指令传输给核心处理器单元；核心处理器单元在检测到无线协议协作单元有新指令控制数据后，对数据的来源做记录，并标记数据回复情况；当控制装置向外部进行数据消息传输时，核心处理器单元通过无线控制协议协作单元将数据分别转发给各协议解析/封装单元，然后通过各收发单元将数据发送出去。
所述有线控制协议协作单元或无线控制协议协作单元的数据处理方法相同，具体流程为：
S1、预先设置各个通道中可靠性与稳定性的优先级别，建立一个信号模式库，包含所有可能出现的信号类型及其特征；
S2、在ti～ti+1时间段里，各个信号收发单元分别接收协议数据，收发单元对协议的主体格式进行校验，若不合格则丢弃，合格则发送至对应的协议解析/封装单元；
协议解析/封装单元对接收到的协议数据进行功能性和正确性分析，包括对协议的设置参数、读取参数、设备升级进行解析，解析完成后送至控制协议协作单元；
S21、设ti-ti+1时间段里控制协议协作单元接收n个不同信号源不同的协议数据和m个相同信号源的协议数据，将所有协议数据按照时间顺序放入已经建立好的信号模式库中，并初始化一个变量“处理中”为False，表示当前没有信号正在处理；
S22、如果“处理中”处理中为False，说明当前没有信号正在处理，将队列中的第一个协议数据取出，并将其标记为“处理中”；
S23、进行数据甄别，将该协议数据与预先设置的信号类型及其特征进行匹配，如果匹配成功则继续判断此次匹配之前是否已经有其余协议数据与该信号类型及其特征匹配成功，若有则直接丢弃本次处理的协议数据，若本次协议数据匹配成功且为初次匹配成功，则将该协议输出转发至核心处理器单元；如果匹配失败则将协议数据丢弃，继续处理队列中下一个协议数据；
S24、执行协议，执行完成后，将“处理中”标记为False，表示当前没有信号正在处理；
S25、循环执行步骤S21～S24，直到信号模式库为空；
S3、将S2中保留下来的协议数据发送至核心处理器单元；核心处理单元需要将数据传输至服务器时，协作单元负责将相同的传输内容根据各通道的不同属性进行拆分，根据不同通道的传输特性，将协议内容传输至通道的协议解析/封装单元进行该通道的协议封装，然后通过相应通道进行发送，如果发送失败，则通过其他有线或无线的方式进行发送，原则是先有线，后无线，增加设备传输的可靠性与稳定性。
所述人机交互模块包括输入管控单元和输出管控单元，与输入管控单元相连的急停/自锁单元和键盘操作单元，以及与输出管控单元相连的LED指示灯单元、喇叭单元和液晶显示单元。
所述控制装置还包括模拟传感器单元、数字传感器单元、红外传感器单元和NFC通信模块，模拟传感器单元、数字传感器单元、红外传感器单元和NFC通信模块均与核心处理器单元相连。
本发明的有益效果是：
1、通过引入无线传输模块，如蓝牙、WIFI、ZIGBEE和4G/5G通信模块，使得该设备在移动设备和远程操作的情况下能够更方便地进行控制。
2、通过支持手机NFC标签碰一碰拉起设备的近距离操作控制和无线手持式遥控器近距离操作控制，使得用户可以更灵活地操作设备。
3、通过支持多种设备控制模块，如CAN、RS485、以太网、RS422等，该设备可以满足不同设备和场景的需求，具有更广泛的应用范围。
4、通过将有线传输和无线传输进行融合，并支持远程和本地操作，使得该设备具有更高的稳定性和灵活性。
附图说明
图1为本发明的矿用多网融合的控制装置的结构示意图；
图2为本发明的电源处理模块结构示意图；
图3为本发明的有线传输控制模块结构示意图；
图4为本发明的无线传输控制模块结构示意图；
图5为本发明的人机交互模块结构示意图。
具体实施方式
本发明的多网融合控制装置是使用“有线+无线”双通道方式，通过互为备份传输的控制器设备。控制距离可分为服务器远程控制、设备端控制与近距离无线传输控制三种方式。
有线传输控制方式分为以太网传输控制与CAN传输控制2种方式，无线传输控制分为WIFI传输、ZIGBEE传输、蓝牙传输、4G/5G传输4种方式；服务器远程控制可通过地面或者集控仓里安装的服务器操作台进行远程操作，邻架架内操作为设备本地操作，近距离无线操作分为两种，分别是手机通过蓝牙连接设备，拉起设备与手机之间的配网操作，通过手机端近距离的操作，另一种为通过ZIGBEE无线遥控设备进行连网控制。设备对外提供不同的输出接口，对下一级设备进行驱动操作。
本发明支持多种有线传输控制方式，例如以太网和CAN通信。这些有线传输控制通道可以提供稳定、高速的数据传输和可靠的远程控制能力。其中，以太网通道可以提供1000M的高速数据传输，适用于大量数据和高清视频的传输需求。CAN通道采用分布式实时控制的串行通信网络，适用于对实时性要求较高的控制信号传输。蓝牙、WIFI、ZIGBEE和4G/5G通信等无线传输控制通道可以提供灵活、便捷的远程控制能力，适用于各种移动场景和远程控制需求。其中，蓝牙和WIFI通道适用于短距离高数据速率的传输，ZIGBEE通道适用于低功耗和长距离传输，而4G/5G通道则适用于大数据量和长距离传输。
该设备支持远程端与本机设备端的操作控制。通过以太网或CAN通道，用户可以在远程端对设备进行控制和监控。同时，用户也可以通过本机设备端进行直接操作和控制。
同时，该设备支持远程端与本机设备端的操作控制，使得用户可以灵活选择操作方式。此外，本发明还引入了手机NFC标签碰一碰拉起设备的近距离操作控制和无线手持式遥控器近距离操作控制，使得用户可以更方便地控制设备。
该设备可提供以太网、RS485总线、RS422总线、CAN总线与常规的IO控制输出管理控制，并可对输出通道进行开启与关闭处理。
该设备可以对各通道电源的电压、电流、功率、温度进行实时检测及开关保护。
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，本发明的一种矿用多网融合的控制装置，包括核心处理器单元(MCU)，分别与核心处理器单元相连的电源处理模块、人机交互模块、有线传输控制模块、无线传输控制模块、RS485总线控制单元和RS422总线控制单元；
有线传输控制模块包括以太网控制模块、CAN控制模块和有线控制协议协作单元，无线传输控制模块包括蓝牙控制模块、WIFI控制模块、ZIGBEE控制模块、4G/5G控制模块和无线控制协议协作单元。
如图2所示，所述电源处理模块在电源模块子***中，支持电源的级联方式连接，分别提供独立的数字信号与模拟信号电源，并且电源通道具有独立的功率监控及开关保护控制电路、过流与过压电路、温度监控电路。根据不同的电源启动顺序，内外接口电源分别采用及时启动与延时启动供电方式，减小上电瞬间对电网的波动压力。电源处理模块包括输入/输出电源单元，分别与输入/输出电源单元相连的数字信号电源单元和模拟信号电源单元，数字信号电源单元和模拟信号电源单元的输出端分别连接一个功率监测单元，功率监测单元与核心处理器单元相连；模拟信号电源单元输出两路独立的供电电源，其中一路为以太网控制模块提供电源，另一路为无线传输控制模块提供电源；
数字信号电源输出两路独立的供电电源，其中一路为核心处理器单元和人机交互模块提供电源，另一路为RS485总线控制单元、RS422总线控制单元、CAN控制模块提供电源。
如图3所示，所述有线传输控制模块主要处理1000M有线以太网与CAN传输的***，采用线束进行传输，在设备端分别以“左连接”与“右连接”方式进行接入，以太网在传输时，设备内部嵌入1000M以太网交换机，对设备外共提供4路1000M以太网接口，方便接入第三方以太网设备，如摄像仪。
根据以太网与CAN传输方式与特性的不同，在该模块***中，将分别对以太网与CAN进行特征软硬件设计。所述以太网控制模块包括以太网收发单元及与之相连的以太网协议解析/封装单元，CAN控制模块包括CAN收发单元和与之相连的CAN协议解析/封装单元，有线控制协议协作单元分别与以太网协议解析/封装单元、CAN协议解析/封装单元连接，有线控制协议协作单元还与核心处理器单元相连。
以太网传输中，设备作为客户端与上级之间采用TCP传输；设备作为服务器与下级之间采用TCP传输。以太网接收到协议数据后，经过协议解析过滤单元后，将以太网数据发送到协议控制协作单元。协议控制协作单元是当服务器或者设备在同一时间将相同的功能操作编码或者设备状态数据进行相互传输时，为保证数据传输的可靠性与稳定性，服务器与设备之间不在采用单一的传输方式，而是根据需要增加设备传输的多种通道方式(有线IP网络、CAN总线、4G/5G无线网络、ZIGBEE、WIFI传输与蓝牙传输)，多种通道传输的数据在同一时间相同，多通道控制协议协作单元就是将不同的传输通道的数据进行通道数据转发与接收不同传输通道数据整合处理的单元。
CAN(Controller Area Network)即控制器局域网，是一种能够实现分布式实时控制的串行通信网络，采用2线制非破坏性仲裁技术差分传输，采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个。CAN收发单元接收到协议数据后，将数据传输至CAN协议解析封装单元，对协议数据进行帧过滤，并进行有效性分析，将本设备的控制指令数据传输至协议控制协作单元。
有线控制协议协作单元受核心处理器单元的控制，对来自以太网通道和CAN通道的协议数据进行分析，对相同的协议控制指令进行甄别，按照“先到先处理”的原则进行处理，直接将后接收的相同指令进行丢弃，然后将甄别后的协议控制指令转发给核心处理器单元；并将协议控制指令转发给核心处理器单元；当控制装置向外部进行数据消息传输时，核心处理器单元通过有线控制协议协作单元将数据分别转发给以太网协议解析/封装单元、CAN协议解析/封装单元，然后分别通过以太网收发单元和CAN收发单元将数据发送出去。
无线传输控制模块子***主要处理设备的无线传输通道，无线传输通道根据不同的传输方式特征，结合各传输特点进行软硬件设计，如图4所示。所述WIFI控制模块包括WIFI收发单元和与之相连的WIFI协议解析/封装单元，ZIGBEE控制模块包括ZIGBEE收发单元和与之相连的ZIGBEE协议解析/封装单元，4G/5G控制模块包括4G/5G收发单元和与之相连的4G/5G协议解析/封装单元，蓝牙控制模块包括蓝牙收发单元和与之相连的蓝牙协议解析/封装单元，无线控制协议协作单元分别与WIFI协议解析/封装单元、ZIGBEE协议解析/封装单元、4G/5G协议解析/封装单元和蓝牙协议解析/封装单元连接，无线控制协议协作单元还与核心处理器单元相连；
各个无线传输通道的收发单元接收协议数据后，只对协议的主体格式进行校验，校验通过后送入对应的协议解析/封装单元进行检测分析，再把检测分析后的洗衣传输至无线控制协议协作单元；
无线控制协议协作单元分析来自WIFI通道、ZIGBEE通道、4G/5G通道或者蓝牙通道的协议数据，对相同的协议控制指令进行甄别，采用“先到先处理”的原则进行处理，直接将后接收的相同指令进行丢弃，只保留第一个达到的指令，并将甄别后的指令传输给核心处理器单元；核心处理器单元在检测到无线协议协作单元有新指令控制数据后，对数据的来源做记录(数据来源可以从无线控制协议协作单元接收数据的通道获得)，并标记数据回复情况；当控制装置向外部进行数据消息传输时，核心处理器单元通过无线控制协议协作单元将数据分别转发给各协议解析/封装单元，然后通过各收发单元将数据发送出去。
设备的WIFI采用双通道传输方式，采用“一静一动”方式进行处理，即其中一个WIFI通道上电即工作，设备间通过WIFI通道与服务器互通互连。另一种方式为NFC标签提供动态的WIFI通道模式，设备的蓝牙传输方式上电即工作，当手机通过碰一碰NFC标签发起与蓝牙通道的连接，当检测到入网注册设备接入时，此时动态的WIFI通道才工作，通过蓝牙拉起的WIFI传输通道的建立，可实现手机NFC碰一碰与设备的互通互连，实现设备的手机端管控功能，当手机断开与设备之间的连接后，WIFI动态通道关闭通道，节约设备的电源消耗，减小功率。
有线传输控制***子模块与无线传输控制***子模块，分别处理有线指令数据与无线指令数据，当多通道数据来源于相同的级别指令数据时，核心处理器单元会根据指令的来源时间采用“先到先处理”的原则进行处理，从而实现多通道数据互为备份传输，增加设备的传输安全性与可靠性。各通道会实时检测通道的传输可靠性，当检测传输通道出现异常时，设备会提供灯光报警，用户可通过查看文件管理***中的工作日志对设备的情况进行相应检查。
所述有线控制协议协作单元或无线控制协议协作单元的数据处理方法相同，具体流程为：
S1、预先设置各个通道中可靠性与稳定性的优先级别，建立一个信号模式库，包含所有可能出现的信号类型及其特征；
S2、在ti～ti+1时间段里，各个信号收发单元分别接收协议数据，收发单元对协议的主体格式进行校验，若不合格则丢弃，合格则发送至对应的协议解析/封装单元；
协议解析/封装单元对接收到的协议数据进行功能性和正确性分析，包括对协议的设置参数、读取参数、设备升级进行解析，解析完成后送至控制协议协作单元；
S21、设ti-ti+1时间段里控制协议协作单元接收n个不同信号源不同的协议数据和m个相同信号源的协议数据，将所有协议数据按照时间顺序放入已经建立好的信号模式库中，并初始化一个变量“处理中”为False，表示当前没有信号正在处理；
S22、如果“处理中”处理中为False，说明当前没有信号正在处理，将队列中的第一个协议数据取出，并将其标记为“处理中”；
S23、进行数据甄别，将该协议数据与预先设置的信号类型及其特征进行匹配，如果匹配成功则继续判断此次匹配之前是否已经有其余协议数据与该信号类型及其特征匹配成功，若有则直接丢弃本次处理的协议数据，若本次协议数据匹配成功且为初次匹配成功，则将该协议输出转发至核心处理器单元；如果匹配失败则将协议数据丢弃，继续处理队列中下一个协议数据；
S24、执行协议，执行完成后，将“处理中”标记为False，表示当前没有信号正在处理；
S25、循环执行步骤S21～S24，直到信号模式库为空；
S3、将S2中保留下来的协议数据发送至核心处理器单元；核心处理单元需要将数据传输至服务器时，协作单元负责将相同的传输内容根据各通道的不同属性进行拆分，根据不同通道的传输特性，将协议内容传输至通道的协议解析/封装单元进行该通道的协议封装，然后通过相应通道进行发送，如果发送失败，则通过其他有线或无线的方式进行发送，原则是先有线，后无线，增加设备传输的可靠性与稳定性。
所述人机交互模块由两个管理***单元作为核心分发处理单元，如图5所示，包括输入管控单元和输出管控单元，输入管控单元和输出管控单元与核心处理器单元相连，受核心处理器单元的控制；与输入管控单元相连的急停/自锁单元和键盘操作单元，以及与输出管控单元相连的LED指示灯单元、喇叭单元和液晶显示单元。输入管控单元实时检测设备急停自锁控制单元与键盘操作单元，当检测到有效的操作后，将读取相关控制单元的指令数据，并将数据传输至输入管控单元，由输入管控单元将数据归类化处理后传递到核心处理器单元，完成输入信号的管控操作。
输出单元由LED状态指示灯单元、喇叭蜂鸣器与液晶显示单元组成，该三个输出单元由输出管控单元进行直接控制输出。通过灯、光与屏的相关显示，达到提示、报警与输出显示作用。
核心处理器单元在检测输入管控单元的数据后，会结合设备的有线传输通道与无线传输通道指令数据，综合分析当前的用户操作类型，并通过核心处理器单元驱动实现具体的操作，并通过输出管控单元实时反馈设备的状态信息、控制信息、报警信息、时间及操作类型等相关信息。
所述控制装置还包括模拟传感器单元、数字传感器单元、红外传感器单元和NFC通信模块，模拟传感器单元、数字传感器单元、红外传感器单元和NFC通信模块均与核心处理器单元相连。核心处理器单元是整个设备的处理核心，不同的收发数据的整合与控制处理都依靠核心处理器单元进行处理。并且将直接管控NFC标签、文件管理、功率监测单元、红外传感器单元、RS485总线控制单元、RS422总线控制单元、CAN总线控制模块、以太网控制模块、无线传输控制模块、模拟传感器单元与数据传感器单元。
文件管理单元主要用于存储设备的工作参数，实时记录设备的工作类型、工作时间、工作动作、工作状态等信息，记录设备的报警信息与维修记录信息。
NFC标签具有两种不同的管理方式，第一种方式是手机无线近距离设置标签内容，另一种方式是通过设备核心处理器进行有线设置标签内容。NFC标签的目的增加手机设备通过碰一碰方式拉起设备的近距离控制。NFC标签通过手机端通过蓝牙拉起的动态WIFI通道的配对，实现手机端与设备端的数据交互，达到控制设备的目的。
功率监测单元实时对设备的输出供电的电压、电流与功率进行检测，同时通过传感器对设备的内部环境温度进行检测，将实时采集的监控数据进行数字化处理，达到能够实时记录的状态，并且当设备的检测信号出现异常后，对设备输出的电压、电流进行保护。
设备的传感器分为三组类别，分别是设备内嵌的红外传感器模组、多通道的模拟传感器单元、总线式数字传感器单元。根据应用场景与外接传感器的不同，可动态调整设备的传感器数量。核心处理器通过实时分组，分时交互的方式对各传感器进行数据采集，并对数据进行优化分析，达到对设备操作动作的及时性与动作标准性进行检测。
RS485总线控制单元、RS422总线控制单元、CAN总线控制模块与以太网控制模块为数字式传感控制单元，对相关联的总线设备进行管理控制。当接收到控制操作指令后，核心处理器将通过指令处理总线类型，对相关的设备进行控制，达到接收指令、分析指令、执行指令的操作。核心处理器在对总线输出管理时，会实时对设备的反馈信号进行检测，达到“管理+控制+检测+保护”的四重机制处理，达到可靠、实时、有效的控制。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种矿用多网融合的控制装置，其特征在于，包括核心处理器单元，分别与核心处理器单元相连的电源处理模块、人机交互模块、有线传输控制模块、无线传输控制模块、RS485总线控制单元和RS422总线控制单元；
有线传输控制模块包括以太网控制模块、CAN控制模块和有线控制协议协作单元，无线传输控制模块包括蓝牙控制模块、WIFI控制模块、ZIGBEE控制模块、4G/5G控制模块和无线控制协议协作单元；
所述以太网控制模块包括以太网收发单元及与之相连的以太网协议解析/封装单元，CAN控制模块包括CAN收发单元和与之相连的CAN协议解析/封装单元，有线控制协议协作单元分别与以太网协议解析/封装单元、CAN协议解析/封装单元连接，有线控制协议协作单元还与核心处理器单元相连；
有线控制协议协作单元受核心处理器单元的控制，对来自以太网通道和CAN通道的协议数据进行分析，对相同的协议控制指令进行甄别，按照“先到先处理”的原则进行处理，直接将后接收的相同指令进行丢弃，然后将甄别后的协议控制指令转发给核心处理器单元；并将协议控制指令转发给核心处理器单元；当控制装置向外部进行数据消息传输时，核心处理器通过有线控制协议协作单元将数据分别转发给以太网协议解析/封装单元、CAN协议解析/封装单元，然后分别通过以太网收发单元和CAN收发单元将数据发送出去；
所述WIFI控制模块包括WIFI收发单元和与之相连的WIFI协议解析/封装单元，ZIGBEE控制模块包括ZIGBEE收发单元和与之相连的ZIGBEE协议解析/封装单元，4G/5G控制模块包括4G/5G收发单元和与之相连的4G/5G协议解析/封装单元，蓝牙控制模块包括蓝牙收发单元和与之相连的蓝牙协议解析/封装单元，无线控制协议协作单元分别与WIFI协议解析/封装单元、ZIGBEE协议解析/封装单元、4G/5G协议解析/封装单元和蓝牙协议解析/封装单元连接，无线控制协议协作单元还与核心处理器单元相连；
各个无线传输通道的收发单元接收协议数据后，只对协议的主体格式进行校验，校验通过后送入对应的协议解析/封装单元进行检测分析，再把检测分析后的协议传输至无线控制协议协作单元；
无线控制协议协作单元分析来自WIFI通道、ZIGBEE通道、4G/5G通道或者蓝牙通道的协议数据，对相同的协议控制指令进行甄别，采用“先到先处理”的原则进行处理，直接将后接收的相同指令进行丢弃，只保留第一个达到的指令，并将甄别后的指令传输给核心处理器单元；核心处理器单元在检测到无线协议协作单元有新指令控制数据后，对数据的来源做记录，并标记数据回复情况；当控制装置向外部进行数据消息传输时，核心处理器单元通过无线控制协议协作单元将数据分别转发给各协议解析/封装单元，然后通过各收发单元将数据发送出去；
所述有线控制协议协作单元或无线控制协议协作单元的数据处理方法相同，具体流程为：
S1、预先设置各个通道中可靠性与稳定性的优先级别，建立一个信号模式库，包含所有可能出现的信号类型及其特征；
S2、在ti~ti+1时间段里，各个信号收发单元分别接收协议数据，收发单元对协议的主体格式进行校验，若不合格则丢弃，合格则发送至对应的协议解析/封装单元；
协议解析/封装单元对接收到的协议数据进行功能性和正确性分析，包括对协议的设置参数、读取参数、设备升级进行解析，解析完成后送至控制协议协作单元；
S21、设ti-ti+1时间段里控制协议协作单元接收n个不同信号源不同的协议数据和m个相同信号源的协议数据，将所有协议数据按照时间顺序放入已经建立好的信号模式库中，并初始化一个变量“处理中”为False，表示当前没有信号正在处理；
S22、如果“处理中”处理中为False，说明当前没有信号正在处理，将队列中的第一个协议数据取出，并将其标记为“处理中”；
S23、进行数据甄别，将该协议数据与预先设置的信号类型及其特征进行匹配，如果匹配成功则继续判断此次匹配之前是否已经有其余协议数据与该信号类型及其特征匹配成功，若有则直接丢弃本次处理的协议数据，若本次协议数据匹配成功且为初次匹配成功，则将该协议输出转发至核心处理器单元；如果匹配失败则将协议数据丢弃，继续处理队列中下一个协议数据；
S24、执行协议，执行完成后，将“处理中”标记为False，表示当前没有信号正在处理；
S25、循环执行步骤S21~S24，直到信号模式库中的协议数据为空；
S3、将S2中保留下来的协议数据发送至核心处理器单元；核心处理器单元需要将数据传输至服务器时，控制协议协作单元负责将相同的传输内容根据各通道的不同属性进行拆分，根据不同通道的传输特性，将协议内容传输至通道的协议解析/封装单元进行该通道的协议封装，然后通过相应通道进行发送，如果发送失败，则通过其他有线或无线的方式进行发送，原则是先有线，后无线。
2.根据权利要求1所述的一种矿用多网融合的控制装置，其特征在于，所述电源处理模块包括输入/输出电源单元，分别与输入/输出电源单元相连的数字信号电源单元和模拟信号电源单元，数字信号电源单元和模拟信号电源单元的输出端分别连接一个功率监测单元，功率监测单元与核心处理器单元相连；模拟信号电源单元输出两路独立的供电电源，其中一路为以太网控制模块提供电源，另一路为无线传输控制模块提供电源；
数字信号电源输出两路独立的供电电源，其中一路为核心处理器单元和人机交互模块提供电源，另一路为RS485总线控制单元、RS422总线控制单元、CAN控制模块提供电源。
3.根据权利要求1所述的一种矿用多网融合的控制装置，其特征在于，所述人机交互模块包括输入管控单元和输出管控单元，与输入管控单元相连的急停/自锁单元和键盘操作单元，以及与输出管控单元相连的LED指示灯单元、喇叭单元和液晶显示单元。
4.根据权利要求1所述的一种矿用多网融合的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括模拟传感器单元、数字传感器单元、红外传感器单元和NFC通信模块，模拟传感器单元、数字传感器单元、红外传感器单元和NFC通信模块均与核心处理器单元相连。
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