监控分站(以下简称分站)是一种多功能通用性分站,可以适用于我公司的矿用人员管理系统。与矿用本安型读卡器、标识卡配套使用,通过对读卡器发出的无线编码信息进行接收处理,可检测出移动目标的位置、编码和移动方向,传输分站将接收到的信息进行处理、存贮、并通过RS-485接口自动传输给地面计算机。分站具有液晶显示功能,并能为读卡器提供DC18V电源接口,可以为各读卡器校准时间,是煤矿井下作业人员管理系统的主要组成设备。其具有以下特点:
采用32位处理器设计,集数据处理、存贮、传输等为一体;
具有时间和温度显示,在现场更实用;
***频工作,调制方式O-QPSK,具有高可靠性、高抗干扰能力。
多通信接口设计,和上位机可以以CAN、485或以太网方式通信;
容错性设计,系统故障后,分站可独立工作,并在系统恢复后,自动恢复上传;
采用通信冗余设计,对传输接口的通信采用完全独立的双路设计,现场使用更安全。
2适应的环境条件
a)工作温度:0℃~40℃;
b)湿度:≤98%(25℃时);
c)大气压力:80kPa~116kPa;
d)机械环境:无***震动和冲击的场合;
e)含有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤矿井下。
3基本功能
a)分站具有与传输接口双向通信及工作状态指示功能;
b)分站具有数据采集功能。分站通过读卡器采集数据,然后通过指令将数据发送给中心站;
c)分站具有数据存储功能。当系统通信中断时,分站能存储标识卡号和时刻,系统通信正常时,上传至中心站;
d)分站具有初始化参数设置和掉电保护功能;
e)分站具有外接备用电源。当电网停电后,能继续进行对读卡器的信息采集、处理。
4主要技术指标
4.1防爆形式:矿用本质安全型,防爆标志:ExibIMb。
4.2电气性能
a)工作电压:直流9V~24V;
b)工作电流:≤110mA(12V时);
4.3通信方式
4.3.1分站与传输接口
a)通讯方式:RS485、半双工;
b)通讯速率:1200bps/2400bps;
c)通讯信号电压峰值:2V~12V;
d)大传输距离:12km(使用MHYV煤矿用阻燃电缆,单芯线径截面不小于1.5mm2)。
4.3.2分站与读卡器
a)通讯方式:RS485,半双工;
b)通讯速率:2400bps;
c)通讯信号电压峰值:2V~12V;
d)大传输距离:2km(使用MHYV煤矿用阻燃电缆,单芯线径截面不小于1.5mm2)。
4.4分站容量
a)大挂接读卡器数量:8台;
b)大存贮卡容量:每个读卡器2000张。
4.5数据存储能力
分站存储数据时间:2小时以上。在通信中断时,各分站正常工作,并把数据暂时存储在各自分站内。待通信恢复后,各分站把标识卡的卡号和时间上传至地面计算机。
5主要结构特征与工作原理
5.1外形尺寸及重量
a)外形尺寸(如下图1,长×宽×高):380mm×270mm×82mm。
b)整机重量:5kg。
5.2工作原理
本分站是一个以32位处理器为核心的微型计算机系统。可为挂接的读卡器提供工作电源。其原理框图如图2所示,主要由处理器、存储器、RS485通信接口、数值及状态显示等功能电路组成。
处理器与上位机进行通信,并同时接收、处理读卡器的信息,用来识别标识卡身份信息、并传输给上位机。存储器用来存储还未向上位机传出的信息。RS485接口通过传输电缆与上位机进行通信。液晶模块可以显示时间、温度、分站号和各读卡器的状况。电源模块为读卡器提供电源接口。
5.2.1中央处理单元
分站采用的是ST公司生产的ST32F107VCT6大容量32位处理器。芯片内有64K字节的RAM,256K程序存储器,工作主频为72M。
5.2.2参数保存单元
本单元主要用于设置参数和保存初始化参数,数据直接存储在处理器内部的FLASH上,掉电后数据可保存时间10年以上。
5.2.6通信单元
分站中支持RS485口数据传输,也支持以太网或者CAN方式通信,可以满足现场各种不同的组网要求。
485数字信号采集电路由共模抑制器、自恢复保险丝和TVS管组成,具有很强的抗冲击能力和短路、开路保护功能。通过485通信方式将读卡器的信息采集到分站。
5.2.7显示单元
显示采用液晶显示,具有中文提示菜单,可以实时显示所挂接的读卡器的工作状态。状态显示电路以指示灯的方式指示分站的供电状态、通信状态及输入分站的信号制式和分站上各路电源的工作情况。
5.2.8初始化设置单元
分站的初始化设置除了可在系统地面中心站用软件对分站进行定义设置外,还可以通过我公司的FYF3型遥控发送器对分站进行就地手动初始化设置。
6使用与接线
分站为箱体式结构,其接线面板如下图3,与电源的接线出厂时已经接好,用户只要将电源引出线的插头直接拧在分站的接电源箱插座处即可。