基于OPC技術(shù)的煤礦井下數(shù)據(jù)監(jiān)測中間件的設(shè)計.pdf

1、隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，不同廠家生產(chǎn)的功能各異的自動化系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，由于煤礦設(shè)備各自動化系統(tǒng)建立時間、建立單位不一樣，接口規(guī)范不統(tǒng)一，在實際生產(chǎn)中會出現(xiàn)數(shù)據(jù)異構(gòu)問題，造成驅(qū)動程序重復(fù)開發(fā)，接口維護困難。因此，通過設(shè)計基于OPC技術(shù)的煤礦井下數(shù)據(jù)監(jiān)測中間件系統(tǒng)對現(xiàn)有的異構(gòu)系統(tǒng)進行整合，對煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)具有重大意義。該系統(tǒng)是應(yīng)山西煤炭運銷集團科學技術(shù)研究有限公司的委托，為解決上位機組態(tài)軟件不支持井下采集分站協(xié)議的問題

2、而設(shè)計。
　　本課題設(shè)計的基于OPC技術(shù)的煤礦井下數(shù)據(jù)監(jiān)測中間件系統(tǒng)所做工作包括：詳細介紹和分析了OPC的規(guī)范及相關(guān)技術(shù),開發(fā)了基于OPC DA3.0規(guī)范及OPC基金會提供的基礎(chǔ)接口的OPC DA Server中間件系統(tǒng)；詳細分析了本項目設(shè)備層的通訊協(xié)議及工作機制，設(shè)計、開發(fā)了設(shè)備驅(qū)動程序；針對井下設(shè)備數(shù)量隨采、掘進程動態(tài)變化的特點，結(jié)合WinCC組態(tài)軟件OPC接口及變量關(guān)聯(lián)規(guī)范，設(shè)計了現(xiàn)場數(shù)據(jù)與組態(tài)軟件動態(tài)關(guān)聯(lián)的機制，開發(fā)了存儲

3、歷史數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。主要內(nèi)容如下：
　　（1）對系統(tǒng)進行需求分析以及了解OPC技術(shù)。結(jié)合煤礦井下的實際生產(chǎn)環(huán)境，以及目前煤礦監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)狀對該系統(tǒng)的設(shè)計進行需求分析，對OPC的數(shù)據(jù)存取規(guī)范進行了深入研究，同時分析了OPC數(shù)據(jù)存取的技術(shù)特點及對OPC程序的應(yīng)用要求，開發(fā)和設(shè)計了OPC DA Server中間件系統(tǒng)。
　?。?）根據(jù)總設(shè)計方案設(shè)計各部分之間的通信機制。煤礦井下采集分站將井下頂板離層儀、錨桿、錨索、煤柱應(yīng)力的數(shù)據(jù)采集

4、后，通過ZigBee協(xié)議傳送到通信主站中；通信主站通過以太網(wǎng)將采集分站的數(shù)據(jù)上傳到OPC數(shù)據(jù)監(jiān)測中間件系統(tǒng)；數(shù)據(jù)監(jiān)測中間件系統(tǒng)對接收到的數(shù)據(jù)進行解析后，轉(zhuǎn)換成標準的OPC接口；上位機組態(tài)軟件的OPC客戶端通過訪問數(shù)據(jù)監(jiān)測中間件系統(tǒng)的OPC服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)。
　　（3）對煤礦動態(tài)開采過程的監(jiān)測進行設(shè)計。與一般工業(yè)現(xiàn)場不同，煤礦開采是一個動態(tài)過程。隨著掘進和回采的持續(xù)進行，巷道的長度發(fā)生了變化，現(xiàn)場傳感器設(shè)備的數(shù)量也隨著發(fā)生了先增后減的