物品远程数据采集系统设计探索工业以太网技术的应用与发展
1 引言
随着科学技术的飞速发展，煤矿生产规模不断扩大，电气设备增多，逐渐向电气化自动化方向发展。为了保证煤矿企业的安全生产，我们采用计算机实现远程监测监控和管理数据化，生产管理自动化，使操作简便，最终达到安全生产、提高煤产量。新型SCADA数据采集系统采用了工业以太网络交换机、智能I/O模块和各种煤安传感器构成远程煤矿监控系统，实现网络化实时数据采集和存储、动作控制以及提前预测。
2 煤矿大型设备数据采集系统介绍
2.1 整个系统结构介绍
工业环型以太网监测系统是一个易扩展开放式的监控系统，是目前世界上先进的过程自动化解决方案，是面向工厂自动化的新一代开放式SCADA（易扩展开放式的监控系统）。网络设计方案中由监控总站的大型服务器、视频服务器、环网交换机和各种矿用仪器仪表搭建而成。主干网采用100M工业以太网技术，用以保证各信息进行高速传输和交换，为实时性提供保障。在设计中具有冗余性，设备具有纠错能力，具有灵活性和可扩展性，同时还能支持多种网络协议。
2.2 子系统结构：
由于各子系統大型設備資料採集原理及其相似，本文將以副立井绞车房為例來说明分站子的结构组成。该監控分站子系統如圖所示，由實時環網工業乙太網交換機接入主干網，而现场設備主要有乙太網I/O集中器、16路模拟量输入模块、高速计数器模块开关量输入模块及电源模块等。
3 各部分功能配置与通讯
3.1 各部分功能配置：
中央控制是整个煤矿系統中运行設備狀態顯示並且控制中心，是network管制SCADA系統中的控制核心，对整个系統中數據安全要求最高的地方。中央控制室硬件由SCADA實時數據服務器組态監控軟體，以太網交換機工程師操作站與操作員工作站在一起構成，並配備防火牆與路由器等網絡設備。
各区域主要由組态軟體監控軟體，以太網交換機智慧I/O模塊及傳感器等構成完成當地數據採集與智能控制，并通過PC直接顯示各設備運行狀態。此外，全系統皆采用MODBUS通訊協議進行高速傳輸，有很強的心智自動恢复能力。
3.2 系統通讯：
3.2.1 工业环形乙太网在データ采集システム中实现远程通讯。
通过计算机网络与光纤通信，在环境恶劣条件下建立一个符合防爆要求的井下100Mbps高速互联网，为综合自动化提供可靠信息平台。
3.2.2 视频与语音采集整合于设备运行状态采集之中。
所有三套都遵循MODBUS通讯协议进行高速传输，并具备强大的自愈能力，其中视频转换器、大屏幕电视墙图像处理软件为用户提供了丰富界面显示效果，与语音报警装置共同确保了Coal Mine 安全运营状况得到及时有效反馈。
4 软件设计：
本项目软件开发使用北京亚控科技公司开发的一系列组态王系列产品，如无限点组态王Kingview6.51开发软件，以及256点组态王开发软件，上位机则使用无限点组态王运行软件。这类产品已成为国内领先的人工智能编码工具之一，可自主创建界面并支持web访问权限供管理层使用。