论文示例工矿自动化.DOC

文章编号：1671－251X(201)10－00－0 DOI:CNKI:32－1627/TP1029.001 摘要：关键词： 中图分类号：TD 文献标识码：－－ 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 随着无线传感器网络[1]及煤矿物联网[2-3]技术的兴起与发展，煤炭工业自动化系统正在向网络化、智能化方面加速发展，在此过程中，井下综合网络通信系统的建立已经成为煤矿物联网发展的关键环节[4-6]。煤矿企业的信息化建设实践证明：以高速工业以太网（目前为百兆/千兆工业以太网）为骨干网 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―2010―CZ―4) 作者简介：霍振龙（1965―），男，江苏常熟人，研究员，中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位管理、有线/无线通信、物联网等。E-mail:hzl@ 络，建设煤矿井上下统一通信平台是切实可行的技术方案，符合煤矿生产实际。但是，工业以太网络仅仅解决了井下局部统一通信问题，具体到各个采煤工作面，以及人员不方便到达而又必须安装检测设备的场所（如发火区），各类系统、设备、连接方式多样，各成体系。因此，如何构建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，建设煤矿物联网统一通信平台的技术方案，本文将着重阐述煤矿物联网统一通信平台架构及关键设备、协议体系、网络虚拟存取及面向服务软件架构的原理与实现方法。1 煤矿物联网统一通信平台及关键设备 煤矿井下统一通信平台基于TCP/IP协议[7]，是煤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、独立的网络数据传送服务，并统一管理井下支持各类协议的通信端口，如Ethernet、WLAN、ZigBee、6LOWPAN、CAN总线和RS485等，如图1所示。 图1 煤矿物联网统一通信平台架构 从图1可看出，工业以太网的各类转换网关成为构建通信平台的关键设备： （1）Ethernet―WLAN/RS485网关：通过TCP/UDP协议承载RS485总线的串行 数据，实现链路层数据透明传送。 （2）Ethernet―WLAN/CAN网关：支持CAN2.0B协议，CAN协议分帧组装成TCP/UDP包，实现链路层数据的透明传送。 （3）Ethernet―WLAN/WSN网关：ZigBee是目前WSN的主流协议标准，由于ZigBee网络的节点寻址和自组织网络体系与IP协议体系差异较大，需要设计