矿山压力系统体系结构设计

根据矿山安全监控相关标准的要求和矿山生产企业的实际需要，系统采用集中式和分布式相结合的运行模式，即井上设置监测主机井下主通信干线采用CAN总线的通信方式。 井上监测主机采用以太网完成和本地监测辅机与本地数据库服务器的数据通讯，本地数据库服务器为远程客户终端提供WEB浏览器服务，以方便实现管理人员随时随地及时了解当前压力监测数据。 井下主通信干线采用CAN总线通信方式将各监测分站连接起来，每个监测分站采用RS485实现与信号变送器之间的通信。

井上监控分站与井下监控分站的通信采用光纤或电缆的连接方式实现。 采用光纤方式时，光纤传输RS232信号到井下后，再转成CAN信号实现与井下主通信干线的连接，采用电缆方式时，直接传输CAN信号到井下与主通信干线连接。 根据实际应用情况的不同，可方便选择任一连接方式。

系统设计中井下系统最多可设置32个监控分站，每个监控分站可提供8个RS485通道用来连接不同类型的变送器，包括位移变送器、锚索测力变送器、支架压力变送器、钻孔应力变送器等。 各变送器将传感器模拟信号转换为数字信号后，通过RS485总线将数据传输至监测分站，监测分站再将数据汇总后送至井上监测主机。

系统结构图参见图1

矿山压力系统组成硬件部分设计

硬件组成部分主要包括井下监控分站、各类型变送器（传感器） 及井上计算机。 下面主要介绍自行研发的监控分站和变送器。

矿山压力井下监控分站

监控分站采用高性能嵌入式MCU通过自身的8路RS485通道接收变送器采集到的实时数据，并将数据传输至井上计算机系统。 监控分站使用液晶显示器，提供了直观的显示界面以方便井下工作人员及时了解当前数据信息。