[发明专利]综采工作面数据传输系统及其数据传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及综采工作面技术领域，特别是涉及一种综采工作面数据传输系统，以及一种综采工作面数据传输系统的数据传输方法。

背景技术

随着矿井综采工作面信息化、网络化、智能化的不断发展，工作面无人化、少人化水平的不断提高，自动化控制对工况环境适应性要求的不断深入，工作面各种生产设备、传感器、网络视频、语音、智能终端等设备种类和数量的不断增加，综采工作面现场业务数据接入与传输的需求正在不断增多。

传统的工作面数据接入与传输系统，主要以各厂家自身的监控系统为中心，基于各自独立的现场总线，总线协议类型众多，缺乏统一的通信协议标准和网络结构，容易形成信息孤岛，还存在严重的重复建设问题；此外，随着工作面自动化程度和信息化管理的不断深入，信息量正在呈级数增长，部分设备已采用网络接口，而现场总线传输速率偏低，无法满足工作面网络设备的接入需求，因此，传统的数据接入与传输方式已经严重制约了煤矿数字化生产的发展。

目前，虽然已有采用内置交换机作为综合接入器来实现工作面数据接入与以太网传输的系统，但此类系统或方法所有数据或信令的传输完全依赖单一的工作面以太网，并采用交换机端口串接完成组网，存在以下不足：

所有数据均依赖于单一的工作面以太网络传输，无系统自身管理信令的专用传输通道，当网络流量负荷增大或网络不稳定时，数据传输的实时性、可靠性易受影响，无法满足现场高优先级控制数据的传输要求，特别当系统内中间组网设备或线路出现故障时，其异常检测、告警信息也无法及时、有效的传输至监控平台；

由于工作面现场空间条件极为有限和特殊，此类系统采用交换机端口串联的组网方式，无正常网络汇聚的架构，当覆盖现场较大，接入器结点数量增多时，从串行的尾部至头部数据流量线性递增，网络数据冲突、延时增加、网络抖动等问题会显著增加，导致网络传输质量下降。

发明内容

基于此，本发明提供一种综采工作面数据传输系统及其数据传输方法，能简化系统维护、优化传输网络结构、提高系统的可靠性与适用性。

一种综采工作面数据传输系统，包括多个网络接入器、交换机、监控中心、现场总线设备和网络设备；

其中一个网络接入器通过所述交换机连接至所述监控中心；

每个网络接入器与相邻的网络接入器通过多载波频分复用宽带传输线连接，形成第一传输通道；每个网络接入器与相邻的网络接入器还通过通信总线连接，形成第二传输通道；

每个所述网络接入器通过现场总线与所述现场总线设备连接、通过宽带传输线与网络设备连接；

所述网络设备与所述监控中心之间通过所述第一传输通道进行通信；所述现场总线设备与所述监控中心之间通过所述第一传输通道或第二传输通道进行通信。

一种综采工作面数据传输系统的数据传输方法，包括如下步骤：

所述网络接入器根据预设的ID增址方向、起始ID、结束ID获取其自身ID号；其中，各台所述网络接入器的ID号按各台所述网络接入器的物理位置顺序依次递增或依次递减；

所述网络接入器根据所述ID号为与其连接的所述网络设备配置IP地址、以及根据所述ID号为与其连接的现场总线设备配置设备编号。

上述综采工作面数据传输系统，各个网络接入器之间通过多载波频分复用宽带传输线和通信总线连接，系统形成了两个数据传输通道；网络数据采用第一传输通道，而对于现场总线数据可选择两个传输通道进行通信；本发明在传统以太网传输线路上变换信号物理层传输方式，为系统提供工作面第二通信总线，可为高优先级控制的现场数据提供专用信道，改变了传输网络汇聚层的物理层信号传输方式，提高系统可靠性；通过各网络接入器物理上的总线型连接方式实现数据链路层的星型网络，也优化了传输网络结构。

本发明系统的数据传输方法，按接入设备物理位置实时分配IP和设备号，极大地简化系统后续维护；本发明在传统以太网传输线路上变换信号物理层传输方式，通过总线型连接方式实现数据链路层的星型网络，具有冗余传输信道，系统可靠性较高；通过单节点内嵌web服务实现全系统信息管理，对组网设备、接入设备的管理极为便捷；具有优化传输网络结构、提高系统的可靠性与适用性的优点。

附图说明

图1为本发明综采工作面数据传输系统在一实施例中的结构示意图。

图2为本发明综采工作面数据传输系统的数据传输方法在一实施例中的流程示意图。

图3为本发明综采工作面数据传输系统在一实施例中网络接入器配置自身ID号的示意图。

图4为本发明综采工作面数据传输系统在一实施例中上行数据的传输示意图。