一種基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化礦山異構(gòu)信息集成處理器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化礦山異構(gòu)信息集成處理器，包括若干個接入代理適配器，每個代理適配器包括一個MCU、通過串口與MCU連接的一個合成器、以及通過串口與MCU均連接的若干個并列設置的適配器，每個代理適配器中的合成器均通過串口連接到同一個數(shù)據(jù)匯集服務器，每個代理適配器中的MCU均通過串口對應連接有各自的礦區(qū)傳感網(wǎng)絡群。電路簡單，安裝方便且布設靈活，可以有效解決異源、異構(gòu)數(shù)據(jù)接入的問題，滿足了煤礦企業(yè)異構(gòu)數(shù)據(jù)集成的需求，為煤礦企業(yè)解決蜘蛛網(wǎng)絡中的復雜數(shù)據(jù)集成問題提出了有效的解決方案。
【專利說明】一種基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化礦山異構(gòu)信息集成處理器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于物聯(lián)網(wǎng)【技術領域】，具體涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化礦山異構(gòu)信息集成處理器。
【背景技術】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)技術被認為是現(xiàn)代化信息技術的高度集成和綜合應用，物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，已被國家列為國家發(fā)展戰(zhàn)略。如何利用物聯(lián)網(wǎng)技術，通過信息化手段對我我國傳統(tǒng)行業(yè)進行改造實現(xiàn)升級換代，促進我國工業(yè)企業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展，是解決我國信息化和工業(yè)化深度融合的關鍵問題。根據(jù)煤炭工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃要求，煤炭工業(yè)將面臨的問題是如何將物聯(lián)網(wǎng)技術運用到煤礦生產(chǎn)、安全、管理和科技創(chuàng)新中。目前煤炭信息化面臨的最重要的問題就是在數(shù)字化礦山中存在的海量異構(gòu)、異源數(shù)據(jù)集成的問題。
[0003]物聯(lián)網(wǎng)技術在煤礦安全生產(chǎn)過程中主要涉及:綜合自動化、信息化的各個子系統(tǒng)，覆蓋煤礦安全、生產(chǎn)、經(jīng)營等各個環(huán)節(jié)，最終將實現(xiàn)對底層數(shù)據(jù)的規(guī)范化和綜合集成，以便數(shù)據(jù)再利用和智能分析等功能。物聯(lián)網(wǎng)在煤礦安全生產(chǎn)過程中面臨的主要問題包括:(1)不同類型的感知設備(如:各類傳感器、RFID設備、GPS、M2M等)采用不用的接口協(xié)議、通信協(xié)議，給感知設備的互換和集成帶來了巨大的困難。(2)由于煤礦企業(yè)純在眾多異源異構(gòu)應用系統(tǒng)，目前信息與業(yè)務之間不能完全融合，信息無法實現(xiàn)高度共享。(3)數(shù)據(jù)利用度不高，由于煤礦信息化建設中，數(shù)據(jù)采集信號種類繁多，采集實時性強，絕大多數(shù)數(shù)據(jù)存儲于控制站，應用層沒有對數(shù)據(jù)進行綜合利用和深度挖掘，智能化程度低，無法為煤礦生產(chǎn)安全管理發(fā)揮有效的利用價值。
[0004]目前解決物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換的核心技術主要有兩種:一是一種能夠接受并容納多個異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)，每個數(shù)據(jù)庫允許各異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的自我管理，但增加數(shù)據(jù)交互量時，無法解決數(shù)據(jù)同步問題；二是使用接口軟件。它是用來解決異構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的互操作問題，此方法能夠解決同步問題，但通過它會對網(wǎng)絡性能要求比較高，并且會因數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換降低數(shù)據(jù)庫的訪問速度和接入上限，這就要求編程人員在設計應用程序時，必須掌握接口軟件的各種API 接口。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化礦山異構(gòu)信息集成處理器，以解決現(xiàn)有煤礦企業(yè)使用物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換的核心技術時，數(shù)據(jù)無法同步，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換對編程人員要求過高的問題。
[0006]本實用新型所采用的技術方案是，一種基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化礦山異構(gòu)信息集成處理器，包括若干個接入代理適配器，每個代理適配器包括一個MCU、通過串口與MCU連接的一個合成器、以及通過串口與MCU均連接的若干個并列設置的適配器，每個代理適配器中的合成器均通過串口連接到同一個數(shù)據(jù)匯集服務器，每個代理適配器中的MCU均通過串口對應連接有各自的礦區(qū)傳感網(wǎng)絡群。[0007]本實用新型的特點還在于，
[0008]每個礦區(qū)傳感網(wǎng)絡群均包括若干個并列設置的傳感網(wǎng)絡，各礦區(qū)傳感網(wǎng)絡群中的傳感網(wǎng)絡均通過串口連接到對應的MCU。
[0009]本實用新型的有益效果是，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化礦山異構(gòu)信息集成處理器，電路簡單，安裝方便且布設靈活，可以有效解決異源、異構(gòu)數(shù)據(jù)接入的問題，滿足了煤礦企業(yè)異構(gòu)數(shù)據(jù)集成的需求，為煤礦企業(yè)解決蜘蛛網(wǎng)絡中的復雜數(shù)據(jù)集成問題提出了有效的解決方案。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型一種基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化礦山異構(gòu)信息集成處理器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中，1.礦區(qū)傳感網(wǎng)絡群，2.接入代理適配器，3.數(shù)據(jù)匯集服務器。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0013]本實用新型提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化礦山異構(gòu)信息集成處理器，參見結(jié)構(gòu)圖1，包括若干個接入代理適配器2，每個代理適配器2包括一個MCU、通過串口與MCU連接的一個合成器、以及通過串口與MCU均連接的若干個并列設置的適配器，每個代理適配器2中的合成器均通過串口連接到同一個數(shù)據(jù)匯集服務器3，每個代理適配器2中的MCU均通過串口對應連接有各自的礦區(qū)傳感網(wǎng)絡群I。其中，每個礦區(qū)傳感網(wǎng)絡群I均包括若干個并列設置的傳感網(wǎng)絡,各礦區(qū)傳感網(wǎng)絡群I中的傳感網(wǎng)絡均通過串口連接到對應的MCU。
[0014]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化礦山異構(gòu)信息集成處理器由以下部分組成:z個礦區(qū)傳感網(wǎng)絡群1，Z個接入代理適配器2，和一個數(shù)據(jù)匯聚服務器3。
[0015]礦區(qū)傳感網(wǎng)絡群I的個數(shù)z是根據(jù)煤炭集團企業(yè)的礦區(qū)數(shù)量而定的，而每個礦區(qū)傳感網(wǎng)絡群I中包含η個傳感網(wǎng)絡，在煤炭集團企業(yè)的各個礦區(qū)內(nèi)，會有多種類型的數(shù)據(jù)終端需要接入，如WiF1、ZigBee、總線等接入方式。根據(jù)礦區(qū)傳感網(wǎng)絡群I的地址,將對應的礦區(qū)傳感網(wǎng)絡群I的數(shù)據(jù)，在物聯(lián)網(wǎng)的接入層統(tǒng)一收集至對應的礦區(qū)的接入代理適配器2。
[0016]接入代理適配器2的個數(shù)z是根據(jù)接入代理適配器2的數(shù)量而定的。根據(jù)接入規(guī)模，一個礦區(qū)傳感網(wǎng)絡群I可對應連接一個指定的接入代理適配器2，每個接入代理適配器2為該礦區(qū)提供數(shù)據(jù)接入服務節(jié)點，一個接入代理適配器2包含一個MCU，η個適配器和一個合成器。適配器負責傳感網(wǎng)絡協(xié)議的解析工作，不同的適配器適配不同的傳感網(wǎng)絡，根據(jù)待接入傳感網(wǎng)絡的不同，可以自定義接入適配器。當?shù)V區(qū)傳感網(wǎng)絡群A的第η個傳感網(wǎng)通過MCU向匹配的適配器發(fā)送XML數(shù)據(jù)時，接入適配器A的第η個適配器將這些XML信息以傳感器為單元進行解析，封裝成統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式。封裝后的數(shù)據(jù)被認為是一個輸入實例Xi，n個實例(XI，X2，...，Xn)被反送至MCU，再由MCU發(fā)送至合成器，集成為信息集X，信息集中的數(shù)據(jù)具有統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式。
[0017]數(shù)據(jù)匯聚服務器負責接收多個接入代理適配器2中由合成器發(fā)來的數(shù)據(jù)，多種數(shù)據(jù)集成為一個數(shù)據(jù)庫；根據(jù)不同的傳感網(wǎng)，MCU通過串口接收不同的傳感網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。適配器通過串口接收MCU的適配命令，將數(shù)據(jù)解析后，通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送至MCU，再由MCU同串口發(fā)送解析后的數(shù)據(jù)至合成器；數(shù)據(jù)匯聚服務器3在物聯(lián)網(wǎng)的應用層，合成器中的數(shù)據(jù)通過總線發(fā)送至數(shù)據(jù)匯聚服務器。
[0018]本實用新型一種基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化礦山異構(gòu)信息集成處理器，是通過各種感知方法、信息傳輸與處理技術，實現(xiàn)對真實礦山整體及相關現(xiàn)象的可視化、數(shù)字化及智能化。依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的技術體系結(jié)構(gòu)和煤炭工業(yè)信息化與自動化建設框架，物聯(lián)網(wǎng)技術在數(shù)字化礦山中的應用主要包括各類安全子系統(tǒng)應用、生產(chǎn)技術設計管理信息系統(tǒng)、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)應用、煤炭企業(yè)經(jīng)營管理信息系統(tǒng)應用和企業(yè)輔助決策分析應用，其中涉及的安全生產(chǎn)的環(huán)節(jié)眾多，使得監(jiān)測監(jiān)控應用系統(tǒng)復雜繁多。
[0019]本實用新型提供的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化礦山異構(gòu)信息集成處理器，電路簡單、設計合理且布線方便，工作性能穩(wěn)定、可靠；安裝方便且布設靈活，根據(jù)特定煤礦企業(yè)的礦區(qū)數(shù)和礦區(qū)內(nèi)傳感網(wǎng)絡數(shù)量的不同，可靈活組網(wǎng)；接入代理適配器2選用MCU作為微控制單元，，它將計算機的CPU、RAM、R0M、定時計數(shù)器和多種I/O接口集成在一片芯片上，為不同的應用場合做不同組合控制，因而根據(jù)MCU的特點，每個接入代理適配器也具有價格更低、實用方便、功耗更低等優(yōu)勢；將礦區(qū)系統(tǒng)數(shù)據(jù)負載分散，不同種數(shù)據(jù)最終實現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，并集成在一個數(shù)據(jù)庫中，有效解決異源、異構(gòu)數(shù)據(jù)接入的問題，滿足了煤炭集團企業(yè)異構(gòu)數(shù)據(jù)集成的需求，解決了煤礦企業(yè)蜘蛛網(wǎng)絡中的復雜數(shù)據(jù)集成問題。
【權利要求】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化礦山異構(gòu)信息集成處理器，其特征在于，包括若干個接入代理適配器(2)，每個所述的代理適配器(2)包括一個MCU、通過串口與MCU連接的一個合成器、以及通過串口與MCU均連接的若干個并列設置的適配器，每個所述的代理適配器(2)中的合成器均通過串口連接到同一個數(shù)據(jù)匯集服務器(3)，每個所述的代理適配器(2)中的MCU均通過串口對應連接有各自的礦區(qū)傳感網(wǎng)絡群(I)。
2.如權利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化礦山異構(gòu)信息集成處理器，其特征在于，每個所述的礦區(qū)傳感網(wǎng)絡群(I)均包括若干個并列設置的傳感網(wǎng)絡，所述的各礦區(qū)傳感網(wǎng)絡群(I)中的傳感網(wǎng)絡均通過串口連接到對應的MCU。
【文檔編號】G05B19/418GK203825440SQ201420051166
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年1月26日 優(yōu)先權日:2014年1月26日
【發(fā)明者】郝秦霞 申請人:西安科技大學