摘要：基于防爆工业以太网，改造原有矿井安全监测监控系统由主从结构为环形网络结
构，提高矿井安全监测监控系统稳定性和可靠性，保障矿井的安全生产。

 

　　关键词：以太网；环形结构；监测监控；系统切换

 

　 　

Abstract:  based  on  explosion-proof  industrial  Ethernet,  rebuild  original  mine  safety 

monitoring system by master-slave structure for ring network structure, raise the safety monitoring 
system stability and reliability, security of mine safety production. 
　　

Keywords: Ethernet; Annular structure; Monitoring; Switch system 

　　

 

　　

 

　　

1 引言 

　　随着煤炭开采技术的发展，要求矿井设备工作稳定可靠，要求对设备工况的监控做到
实时、准确和快速反应，对煤矿安全生产提出了更高的要求。我矿原用的安全监控系统采用
传统的

RS485 总线架构技术作为系统数据的传输平台，该系统存在巡检速度慢，信号在传

输过程中易受到外界干扰大，时常造成高值误报发生，为了减少故障，于

2011 年 5 月把安

全监控系统改用光缆通讯技术，以提高其瓦斯数据监测的准确率、监测速度，抑制外界干扰
信号，降低瓦斯监测的故障率，为煤矿安全生产起到了及其重要的作用。

 

　　

2 传统总线安全监测监控系统 

　　

 

　　以

RS485 作为通讯协议的普通 KJ91N 安全监控系统采用主从巡检通讯方式，使用一对

双绞线实现多站联网，硬件设计简单，成本低廉，可随着系统的扩大，在信号传输速度、组
网方式、信号稳定性和可靠性等方面不满足现代煤矿的发展，其不足主要表现为：

 

　　⑴

RS485 总线通信的吞吐量较低，采用主机轮询方式通讯，因此接入系统的数据采集

设备越多，实时性越差，随着系统的容量增大，系统反应时间和反应速度无法满足
《

AQ6201-2006 煤矿安全监控系统通用技术要求》对煤矿监控系统的性能要求； 

　　⑵在煤矿井下大型机电设备运行环境和复杂的巷道环境下，

RS485 总线长距离通讯时

易受强信号干扰而造成监控误报，对系统稳定性和可靠性不能保证；

 

　　⑶

RS485 总线构成的网络只能以串行布线，不遵循串行布线规则将大大降低通讯的稳

定性，并且当网络上某一节点出现故障会导致系统整体或局部的瘫痪，信号实时监测得不
到保证。

 

　　

3 基于工业以太环网传输平台的安全监测监控系统 

　　现用

KJ91N 安全监控系统的传输平台由工业以太网和现场总线模式构建，监控中心有

安全监控系统和抽采计量系统，工业以太网的网络架构主要由由地面一台

KJ306-J 矿用数

据传输接口和井下五台本安光纤环网交换机组成。改造后的系统优点主要表现为：

 

　　⑴多主并发通讯模式，系统检测速度快，系统反应时间大大缩短，数据、控制指令信息
实时传递，信息的实时性强；

 

　　⑵双环路网络结构实现网络冗余，减少网络单点故障，增强整个通信网络在突发情况
下的生存能力，确保系统运行稳定性、环境适应性；

 

　　⑶基于

TCP/IP 的以太网采用国际主流标准，协议开放，子系统接入工业以太网平台后 ，

不再需要数据转换器，在信号传输方式上最大限度发挥了以太网的优势；

 

　　⑷平台带宽容量大、传输距离远、抗干扰性强，保障信息稳定性。

 

　　

 

　　

 

　　

4 应用情况 

　　从系统运行情况来看，整个系统在地面中心站软件、井上井下分站、传感器及通讯方面