【摘 要】
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煤矿电力保护系统是井下供电系统安全、连续运行的保障,同时它能够将井下现场设备的状态和数据可靠、实时地传送到地面调度监控室,便于工作人员及时了解与查询现场安全监测监
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煤矿电力保护系统是井下供电系统安全、连续运行的保障,同时它能够将井下现场设备的状态和数据可靠、实时地传送到地面调度监控室,便于工作人员及时了解与查询现场安全监测监控信息。综合保护器是煤矿电力保护系统的重要组成部分,经过几十年的发展,保护器的种类多样,其通信物理接口和通信协议各不统一,目前比较常用的是RS-485和CAN总线接口,但都无法实现较远距离通信,所以如何将保护器与以太网结合是本文研究的一个重点。本文对电力保护系统的研究与实现主要包括两个部分:1)针对GZB-ARM-9110型综合保护器存在的电参量采样、液晶显示等问题进行研究和改进,完成升级版GZB-ARM-9111型综合保护器的开发;2)在不改变原有网络结构的情况下,将RS-485和CAN总线控制系统改造为以太网分布式控制系统,针对矿井生产环境和通信特点设计一种嵌入式协议转换器,解决RS485-Ethernet和CAN-Ethernet的连接问题。本文对协议转换器的开发主要采用嵌入式系统的设计方法,即软硬件协同设计的方法,软件硬件设计紧密结合、相互协调。分析系统功能需求,给出软硬件设计方案。硬件上以LPC2292作为中央处理器,外接以太网控制芯片RTL8019AS、CAN收发器TJA1050等;软件平台采用嵌入式操作系统μC/OS-II,裁减TCP/IP协议栈,开发CAN、以太网驱动程序,完成RTOS任务设计,实现协议间的相互转换。经测试验证,本系统满足了煤矿电力保护的要求,完成了信息从设备层到管理层的集成。
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