本發(fā)明涉及遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于lin總線的遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

煤炭作為重要的基礎(chǔ)能源和重要原料在我國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中一直占70％左右，煤炭工業(yè)的發(fā)展支撐了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。近10多年來(lái)，我國(guó)煤炭消費(fèi)需求持續(xù)增加，2014年全國(guó)煤炭產(chǎn)量為38.7億噸，接近全球煤炭產(chǎn)量的一半。

(1)隨著煤炭行業(yè)的不斷發(fā)展，煤礦的自動(dòng)化水平也有了顯著的提高，然而在煤炭綜采技術(shù)裝備的性能指標(biāo)、自動(dòng)化技術(shù)水平等方面，我國(guó)依然落后于國(guó)際先進(jìn)水平。同時(shí)，國(guó)內(nèi)的煤炭自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)商在生成工藝、自主創(chuàng)新、技術(shù)開(kāi)發(fā)方面的能力也較為不足。另外，采煤工作面設(shè)備眾多、環(huán)境復(fù)雜，而且有大量的工作人員，給礦井生產(chǎn)帶來(lái)了較大安全壓力；

(2)目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)煤礦對(duì)采煤機(jī)的控制普遍采用兩種方式：一種是操作人員直接就機(jī)控制，另一種是采用無(wú)線遙控器進(jìn)行控制。就機(jī)控制即最初級(jí)的控制方式，需要采煤作業(yè)人員時(shí)刻在采煤一線操作，自動(dòng)化水平低下，更重要的是使現(xiàn)場(chǎng)操作人員身體受到極大傷害，而采用現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線遙控器的方式，由于達(dá)不到遠(yuǎn)控距離以及易受到干擾的原因限制了其在現(xiàn)場(chǎng)的廣泛應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)方案的不足，本發(fā)明提供一種基于lin總線的遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，采用lin總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)控制信息的采集和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊，從而實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的遠(yuǎn)程控制，并輔以組態(tài)軟件來(lái)對(duì)采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，改善了一線工人的作業(yè)環(huán)境，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了井下安全生產(chǎn)水平，能有效的解決背景技術(shù)提出的問(wèn)題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種基于lin總線的遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，包括客戶端和遠(yuǎn)程控制端，所述客戶端和遠(yuǎn)程控制端內(nèi)部分別設(shè)置有遠(yuǎn)程通訊模塊a和遠(yuǎn)程通訊模塊b，所述客戶端和遠(yuǎn)程控制端之間通過(guò)遠(yuǎn)程通訊模塊a和遠(yuǎn)程通訊模塊b相連接，所述遠(yuǎn)程控制端包括plc控制器和數(shù)字量采集模塊，所述plc控制器的數(shù)據(jù)端與數(shù)字量采集模塊相連接，所述plc控制器的信號(hào)端與傳感器組相連接，所述plc控制器的輸出端通過(guò)rs485通信電路模塊與現(xiàn)場(chǎng)通信控制系統(tǒng)相連接，所述客戶端包括arm控制器，所述arm控制器的信號(hào)端通過(guò)rj45接口與以太網(wǎng)控制器相連接，所述以太網(wǎng)控制器的輸出端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線路由器相連接，所述無(wú)線路由器的信號(hào)端與服務(wù)器相連接，所述服務(wù)器的信號(hào)端與云計(jì)算平臺(tái)相連接，所述云計(jì)算平臺(tái)的內(nèi)部設(shè)置有數(shù)據(jù)庫(kù)，所述arm控制器的控制端與系統(tǒng)控制pc端相連接，所述arm控制器輸入端與鍵盤控制設(shè)備相連接；

所述現(xiàn)場(chǎng)通信控制系統(tǒng)采用rs485通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，所述現(xiàn)場(chǎng)通信控制系統(tǒng)包括中央控制器，所述中央控制器的輸出端與通信接口擴(kuò)展芯片相連接，所述通信接口擴(kuò)展芯片輸出端與光電耦合器相連接，所述光電耦合器的輸出端通過(guò)rs485轉(zhuǎn)換模塊與防高壓侵入電路相連接，所述防高壓侵入電路的通信端口與通訊總線接口相連接。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述arm控制器的信號(hào)端還設(shè)置有rs232接口和uart接口，所述arm控制器的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊相連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊的內(nèi)部設(shè)置有閾值設(shè)定模塊，所述閾值設(shè)定模塊的輸出端反饋連接到arm控制器的控制端，所述arm控制器的輸出端與報(bào)警器相連接。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述rs485通信電路模塊包括max485轉(zhuǎn)動(dòng)模塊，所述max485轉(zhuǎn)動(dòng)模塊的輸出端分別連接有第一電阻、第二電阻和高壓電路控制單元，所述高壓電路控制單元的輸出端與通訊接口模塊相連接，所述第一電阻的輸入端與電源正極相連接，所述第一電阻的輸出端通過(guò)第二電阻與第三電阻相連接，所述第二電阻并接在高壓電路控制單元的兩端，所述第三電阻的輸出端接地，所述高壓電路控制單元和通訊接口模塊均通過(guò)接地線接地。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述數(shù)字量采集模塊包括微控制器和lin總線接口芯片，所述微控制器的通訊端口與lin總線接口芯片相連接，所述微控制器的輸入端與數(shù)字量輸入接口相連接，所述微控制器的電源端與供電模塊相連接，所述供電模塊的輸出端通過(guò)直流變換模塊與lin總線接口芯片相連接，所述lin總線接口芯片的輸出端通過(guò)lin接口電路與lin總線輸入輸出接口相連接，所述微控制器的輸入端與多路撥碼開(kāi)關(guān)相連接。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述lin接口電路內(nèi)部設(shè)置有主控芯片，所述主控芯片的接收引腳端通過(guò)第四電阻與電源正極相連接，所述主控芯片的第三引腳通過(guò)第五電阻與第六電阻相連接，所述第六電阻直接接地，所述主控芯片的第七引腳與電源正極相連接，所述主控芯片的第七引腳輸出端還分別連接有第七電阻和第一電容，所述第七電阻和第一電容并聯(lián)連接，且在第七電阻和第一電容的輸出端與第六電阻相連接，所述主控芯片的第六引腳的輸出端通過(guò)第二電容直接接地。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述遠(yuǎn)程通訊模塊a和遠(yuǎn)程通訊模塊b采用兩種工作模式，所述遠(yuǎn)程通訊模塊a和遠(yuǎn)程通訊模塊b均采用vdsl2控制芯片作為主控芯片，所述vdsl2控制芯片的輸入端分別連接有復(fù)位模塊和撥碼開(kāi)關(guān)，所述vdsl2控制芯片的雙向端口與phy芯片相連接，所述phy芯片的控制端通過(guò)變壓器模塊與rj45接口相連接，所述vdsl2控制芯片的雙向端口還連接有線路驅(qū)動(dòng)器，所述線路驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)端與變壓器控制模塊相連接，所述變壓器控制模塊的控制端與插座相連接，所述vdsl2控制芯片的數(shù)據(jù)端還連接有sdram存儲(chǔ)器和串行接口模塊。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述plc控制器的數(shù)據(jù)端還通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡與攝像頭相連接，所述數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)端通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與plc控制器相連接。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述傳感器組包括氣體濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和熱釋電紅外傳感器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述系統(tǒng)控制pc端內(nèi)部設(shè)置有l(wèi)abview控制模塊相連接，所述labview控制模塊的數(shù)據(jù)端與可視化交互界面相連接。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述鍵盤控制設(shè)備包括矩陣鍵盤、信號(hào)濾波器和數(shù)字輸入輸出接口，所述矩陣鍵盤接收電平信號(hào)，所述矩陣鍵盤的輸出端與信號(hào)濾波器相連接，所述信號(hào)濾波器的輸出端通過(guò)數(shù)字輸入輸出接口與數(shù)碼管相連接，所述數(shù)字輸入輸出接口的數(shù)據(jù)端與數(shù)碼管的控制端均與arm控制器相連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明采用基于lin總線的客戶端、基于vdsl2的遠(yuǎn)程控制端和基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)控制pc端，通過(guò)鍵盤控制設(shè)備采集控制信息，并將采集到的控制信息通過(guò)lin總線傳輸后轉(zhuǎn)化為dp總線信號(hào)從而與plc控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；遠(yuǎn)程通訊模塊(a/b型)成對(duì)使用，實(shí)現(xiàn)客戶端控制中心與遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的雙向遠(yuǎn)程通訊；安裝有l(wèi)abview軟件的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)可視化交互界面，可以顯示由工作面反饋的采煤機(jī)工況信息和現(xiàn)場(chǎng)視頻圖像，實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控；

(2)本發(fā)明的數(shù)字量采集模塊采用了微控制器和lin總線接口芯片結(jié)合的方案，通過(guò)微控制器運(yùn)作內(nèi)部控制程序，lin總線接口芯片實(shí)現(xiàn)lin總線協(xié)議，可將控制器發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為總線信號(hào)，遵從lin2.1/saej2602規(guī)范，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，微控制器將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)芯片的輸入引腳輸入，接口芯片用最優(yōu)化的轉(zhuǎn)換速率將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為lin總線信號(hào)，然后通過(guò)一根單一物理線路輸出。當(dāng)作為lin總線主站使用時(shí)，芯片將接收到lin總線信號(hào)轉(zhuǎn)換為協(xié)議控制器能夠識(shí)別的信號(hào)并輸出到微控制器，通過(guò)微控制器發(fā)生命令信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集以及轉(zhuǎn)換，提高了數(shù)據(jù)處理的效率，整個(gè)采集模塊不僅具有運(yùn)行速度快、處理能力強(qiáng)的特點(diǎn)，而且還通過(guò)lin接口電路保證了在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)具備了較高的抗干擾能力，使得信號(hào)傳遞效果更佳。

(3)本發(fā)明的rs485通信電路模塊內(nèi)部的信號(hào)地相連接，以消除高阻型共模干擾；為了消除低阻型共模干擾，采用浮地技術(shù)，隔斷接地環(huán)路，將干擾源浮置起來(lái)，即將系統(tǒng)的信號(hào)地與大地隔離，隔斷了接地環(huán)路，避免形成很大的環(huán)路電流，提高了通訊鏈路的抗干擾能力。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的現(xiàn)場(chǎng)通信控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的數(shù)字量采集模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的arm控制器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的rs485通信電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的lin接口電路圖；

圖7為本發(fā)明的遠(yuǎn)程通訊模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明的鍵盤控制設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-客戶端；2-遠(yuǎn)程控制端；3-數(shù)字量采集模塊；4-rs485通信電路模塊；5-現(xiàn)場(chǎng)通信控制系統(tǒng)；6-服務(wù)器；7-云計(jì)算平臺(tái)；8-數(shù)據(jù)庫(kù)；

100-遠(yuǎn)程通訊模塊a；101-arm控制器；102-rj45接口；103-以太網(wǎng)控制器；104-無(wú)線路由器；105-系統(tǒng)控制pc端；106-鍵盤控制設(shè)備；107-rs232接口；108-uart接口；109-數(shù)據(jù)處理模塊；110-閾值設(shè)定模塊；111-報(bào)警器；112-labview控制模塊；113-可視化交互界面；114-矩陣鍵盤；115-信號(hào)濾波器；116-數(shù)字輸入輸出接口；117-數(shù)碼管；

200-遠(yuǎn)程通訊模塊b；201-plc控制器；202-傳感器組；203-vdsl2控制芯片；204-復(fù)位模塊；205-撥碼開(kāi)關(guān)；206-phy芯片；207-變壓器模塊；208-線路驅(qū)動(dòng)器；209-變壓器控制模塊；210-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；211-插座；212-sdram存儲(chǔ)器；213-串行接口模塊；214-數(shù)據(jù)采集卡；215-攝像頭；

300-微控制器；301-lin總線接口芯片；302-數(shù)字量輸入接口；303-供電模塊；304-直流變換模塊；305-lin接口電路；306-lin總線輸入輸出接口；307-多路撥碼開(kāi)關(guān)；

400-max485轉(zhuǎn)動(dòng)模塊；401-高壓電路控制單元；402-通訊接口模塊；

500-中央控制器；501-通信接口擴(kuò)展芯片；502-光電耦合器；503-rs485轉(zhuǎn)換模塊；504-防高壓侵入電路；505-通訊總線接口。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

以下各實(shí)施例的說(shuō)明是參考附圖，用以示例本發(fā)明可以用以實(shí)施的特定實(shí)施例。本發(fā)明所提到的方向和位置用語(yǔ)，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「?jìng)?cè)面」等，僅是參考附加圖式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用語(yǔ)是用以說(shuō)明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。

實(shí)施例：

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種基于lin總線的遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，包括客戶端1和遠(yuǎn)程控制端2，所述客戶端1和遠(yuǎn)程控制端2內(nèi)部分別設(shè)置有遠(yuǎn)程通訊模塊a100和遠(yuǎn)程通訊模塊b200，所述客戶端1和遠(yuǎn)程控制端2之間通過(guò)遠(yuǎn)程通訊模塊a100和遠(yuǎn)程通訊模塊b200相連接，所述客戶端1和遠(yuǎn)程控制端2之間通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)交互連接，所述遠(yuǎn)程控制端2包括plc控制器201和數(shù)字量采集模塊3，所述plc控制器201的數(shù)據(jù)端與數(shù)字量采集模塊3相連接，所述plc控制器201的信號(hào)端與傳感器組202相連接，所述傳感器組202包括氣體濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和熱釋電紅外傳感器，所述plc控制器201的輸出端通過(guò)rs485通信電路模塊4與現(xiàn)場(chǎng)通信控制系統(tǒng)5相連接，所述；遠(yuǎn)程通訊模塊(a/b型)成對(duì)使用，實(shí)現(xiàn)客戶端控制中心與遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的雙向遠(yuǎn)程通訊，并且利用傳感器組202檢測(cè)周圍環(huán)境信息，及時(shí)反饋到plc控制器201，利用plc控制器201處理反饋信號(hào)，還可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將采集到的控制信息通過(guò)lin總線傳輸后轉(zhuǎn)化為dp總線信號(hào)從而與arm控制器101進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，提高了數(shù)據(jù)交換的速率；

所述客戶端1包括arm控制器101，所述arm控制器101主要采用arm11系列的處理器，內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)緩存空間，所述arm控制器101的信號(hào)端通過(guò)rj45接口102與以太網(wǎng)控制器103相連接，所述以太網(wǎng)控制器103的輸出端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線路由器104相連接，所述無(wú)線路由器104的信號(hào)端與服務(wù)器6相連接，所述服務(wù)器6的信號(hào)端與云計(jì)算平臺(tái)7相連接，所述云計(jì)算平臺(tái)7的內(nèi)部設(shè)置有數(shù)據(jù)庫(kù)8，通無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將arm控制器101與服務(wù)器相連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步與共享，同時(shí)能夠?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在云計(jì)算平臺(tái)7內(nèi)部，增大了存儲(chǔ)空間，降低了數(shù)據(jù)的冗余度，所述arm控制器101的控制端與系統(tǒng)控制pc端105相連接，所述系統(tǒng)控制pc端105內(nèi)部設(shè)置有l(wèi)abview控制模塊112相連接，所述labview控制模塊112的數(shù)據(jù)端與可視化交互界面113相連接，通過(guò)系統(tǒng)控制pc端105內(nèi)部的labview軟件，實(shí)現(xiàn)可視化交互界面，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的功能，提高了信息處理的效率，所述arm控制器101輸入端與鍵盤控制設(shè)備106相連接，所述plc控制器201的數(shù)據(jù)端還通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡214與攝像頭215相連接，所述數(shù)據(jù)采集卡214的數(shù)據(jù)端通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器210與plc控制器201相連接，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控端的攝像頭215實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的視頻數(shù)據(jù)的采集，通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡214將視頻數(shù)據(jù)輸入到plc控制器201內(nèi)部，進(jìn)行處理，一旦數(shù)據(jù)超過(guò)額定閾值，將通過(guò)警報(bào)器發(fā)出警報(bào)；

如圖2所示，所述現(xiàn)場(chǎng)通信控制系統(tǒng)5采用rs485通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，所述現(xiàn)場(chǎng)通信控制系統(tǒng)5包括中央控制器500，所述中央控制器500的輸出端與通信接口擴(kuò)展芯片501相連接，所述通信接口擴(kuò)展芯片501輸出端與光電耦合器502相連接，所述光電耦合器502的輸出端通過(guò)rs485轉(zhuǎn)換模塊503與防高壓侵入電路504相連接，所述防高壓侵入電路504的通信端口與通訊總線接口505相連接，所述現(xiàn)場(chǎng)通信控制系統(tǒng)5利用內(nèi)部的中央控制器500發(fā)送命令，修改其控制參數(shù)，并檢測(cè)通信鏈路的狀態(tài)信息；通過(guò)通訊總線接口505與系統(tǒng)控制pc端105相連接，在無(wú)人值守采煤工作面開(kāi)采過(guò)程中，中央控制器500實(shí)時(shí)向系統(tǒng)控制pc端105發(fā)送控制指令，并根據(jù)中央控制器500返回的狀態(tài)，下達(dá)后續(xù)動(dòng)作指令，實(shí)現(xiàn)中央控制器500對(duì)通信鏈路的集中控制。

如圖4所示，所述arm控制器101的信號(hào)端還設(shè)置有rs232接口107和uart接口108，所述arm控制器101的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊109相連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊109的內(nèi)部設(shè)置有閾值設(shè)定模塊110，所述閾值設(shè)定模塊110的輸出端反饋連接到arm控制器101的控制端，所述arm控制器101的輸出端與報(bào)警器111相連接，通過(guò)arm控制器101實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展通信鏈路接口，可以連接外設(shè)線路，使得整個(gè)系統(tǒng)的功能更加豐富，實(shí)用性強(qiáng)。

如圖5所示，所述rs485通信電路模塊4包括max485轉(zhuǎn)動(dòng)模塊400，所述max485轉(zhuǎn)動(dòng)模塊400的輸出端分別連接有第一電阻r1、第二電阻r2和高壓電路控制單元401，所述高壓電路控制單元401的輸出端與通訊接口模塊402相連接，所述第一電阻r1的輸入端與電源正極vcc相連接，所述第一電阻r1的輸出端通過(guò)第二電阻r2與第三電阻r3相連接，所述第二電阻r2并接在高壓電路控制單元401的兩端，所述第三電阻r3的輸出端接地gnd，所述高壓電路控制單元401和通訊接口模塊402均通過(guò)接地線接地gnd，在max485轉(zhuǎn)動(dòng)模塊400之間連接有電阻以消除高阻型共模干擾，并將max485轉(zhuǎn)動(dòng)模塊400、高壓電路控制單元401和通訊接口模塊402三者均采用浮地技術(shù)，隔斷接地環(huán)路，將干擾源浮置起來(lái)，即將系統(tǒng)的信號(hào)地與大地隔離，隔斷了接地環(huán)路，避免形成很大的環(huán)路電流，有效的消除消除低阻型共模干擾。

如圖3和圖6所示，所述數(shù)字量采集模塊3包括微控制器300和lin總線接口芯片301，所述微控制器300的通訊端口與lin總線接口芯片301相連接，所述微控制器300的輸入端與數(shù)字量輸入接口302相連接，所述微控制器300的電源端與供電模塊303相連接，所述供電模塊303的輸出端通過(guò)直流變換模塊304與lin總線接口芯片301相連接，所述lin總線接口芯片301的輸出端通過(guò)lin接口電路305與lin總線輸入輸出接口306相連接，所述微控制器300的輸入端與多路撥碼開(kāi)關(guān)307相連接；所述lin接口電路305內(nèi)部設(shè)置有主控芯片u1，所述主控芯片u1的接收引腳端通過(guò)第四電阻r4與電源正極vcc相連接，所述主控芯片u1的第三引腳通過(guò)第五電阻r5與第六電阻r6相連接，所述第六電阻r6直接接地gnd，所述主控芯片u1的第七引腳與電源正極vcc相連接，所述主控芯片u1的第七引腳輸出端還分別連接有第七電阻r7和第一電容c1，所述第七電阻r7和第一電容c1并聯(lián)連接，且在第七電阻r7和第一電容c1的輸出端與第六電阻r6相連接，所述主控芯片u1的第六引腳的輸出端通過(guò)第二電容c2直接接地gnd。

所述lin接口電路305用于實(shí)現(xiàn)lin總線協(xié)議，其特點(diǎn)在于僅使用一根線作為數(shù)據(jù)輸入輸出的通道，并且既可以設(shè)計(jì)作為主站電路，也可以作為從站電路，設(shè)計(jì)為主站時(shí)需將一個(gè)二極管和一個(gè)電阻串接在lin引腳和inh引腳之間。在本發(fā)明中l(wèi)in接口是作為從站接收數(shù)據(jù)；

所述lin接口電路305采用24v直流電源供電，這樣電路在收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)邏輯電平就高達(dá)24v，從而保證了在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)具備了較高的抗干擾能力；考慮到lin引腳作為數(shù)據(jù)收發(fā)端與lin總線物理線路直接相連，為了在數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)去耦濾波，我們?cè)谠摱俗由喜⒙?lián)了一個(gè)第二電容c2，主要用于濾波；rxd引腳、txd直接與plc控制器201的串行接口相連，作為雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?；設(shè)計(jì)將slp_n引腳與plc控制器201控制的tja1201t型號(hào)的lin總線接口芯片301端口相連，用來(lái)接收plc控制器201的控制信號(hào)；該芯片是低電平使能，因此我們將wake_n引腳經(jīng)下拉電阻r55接地置為低電平。

如圖7所示，所述遠(yuǎn)程通訊模塊a100和遠(yuǎn)程通訊模塊b200采用兩種工作模式，所述遠(yuǎn)程通訊模塊a100和遠(yuǎn)程通訊模塊b200均采用vdsl2控制芯片203作為主控芯片，所述vdsl2控制芯片203的輸入端分別連接有復(fù)位模塊204和撥碼開(kāi)關(guān)205，所述vdsl2控制芯片203的雙向端口與phy芯片206相連接，所述phy芯片206的控制端通過(guò)變壓器模塊207與rj45接口102相連接，所述vdsl2控制芯片203的雙向端口還連接有線路驅(qū)動(dòng)器208，所述線路驅(qū)動(dòng)器208的信號(hào)端與變壓器控制模塊209相連接，所述變壓器控制模塊209的控制端與插座211相連接，所述vdsl2控制芯片203的數(shù)據(jù)端還連接有sdram存儲(chǔ)器212和串行接口模塊213。

所述遠(yuǎn)程通訊模塊定義為“a端設(shè)備”和“b端設(shè)備”，可工作于兩種模式，通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)205工作模式，需成對(duì)使用。vsp200q是vdsl2核心芯片；phy芯片206位于物理層，是物理接口收發(fā)器，為以太網(wǎng)的接入提供通道；線路驅(qū)動(dòng)器208的作用是將已調(diào)制好的數(shù)據(jù)信息傳送到雙絞線上，并使功率滿足需求。rj45端口102和銅線直插插座所接的變壓器均為1:1的隔離變壓器，起到電磁隔離、增強(qiáng)抗干擾能力、減少噪聲輸入的作用；所述復(fù)位模塊204可主觀自定義控制器復(fù)位功能，不需要添加任何外圍元件；所述sdram存儲(chǔ)器212為設(shè)備運(yùn)行時(shí)所需的內(nèi)存。

如圖8所示，所述鍵盤控制設(shè)備106包括矩陣鍵盤114、信號(hào)濾波器115和數(shù)字輸入輸出接口116，所述矩陣鍵盤114接收電平信號(hào)，所述矩陣鍵盤114的輸出端與信號(hào)濾波器115相連接，所述信號(hào)濾波器115的輸出端通過(guò)數(shù)字輸入輸出接口116與數(shù)碼管117相連接，所述數(shù)字輸入輸出接口116的數(shù)據(jù)端與數(shù)碼管117的控制端均與arm控制器101相連接，利用矩陣鍵盤114接收控制信息，并使用信號(hào)濾波器115對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，通過(guò)數(shù)字輸入輸出接口116將信號(hào)線與arm控制器101，使得按鍵接收的信號(hào)能夠輸入arm控制器101中進(jìn)行處理，提高了信號(hào)處理效率。

綜上所述，本發(fā)明的主要特點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明采用基于lin總線的客戶端、基于vdsl2的遠(yuǎn)程控制端和基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)控制pc端，通過(guò)鍵盤控制設(shè)備采集控制信息，并將采集到的控制信息通過(guò)lin總線傳輸后轉(zhuǎn)化為dp總線信號(hào)從而與plc控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；遠(yuǎn)程通訊模塊(a/b型)成對(duì)使用，實(shí)現(xiàn)客戶端控制中心與遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的雙向遠(yuǎn)程通訊；安裝有l(wèi)abview軟件的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)可視化交互界面，可以顯示由工作面反饋的采煤機(jī)工況信息和現(xiàn)場(chǎng)視頻圖像，實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控；

(2)本發(fā)明的數(shù)字量采集模塊采用了微控制器和lin總線接口芯片結(jié)合的方案，通過(guò)微控制器運(yùn)作內(nèi)部控制程序，lin總線接口芯片實(shí)現(xiàn)lin總線協(xié)議，可將控制器發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為總線信號(hào)，遵從lin2.1/saej2602規(guī)范，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，微控制器將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)芯片的輸入引腳輸入，接口芯片用最優(yōu)化的轉(zhuǎn)換速率將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為lin總線信號(hào)，然后通過(guò)一根單一物理線路輸出。當(dāng)作為lin總線主站使用時(shí)，芯片將接收到lin總線信號(hào)轉(zhuǎn)換為協(xié)議控制器能夠識(shí)別的信號(hào)并輸出到微控制器，通過(guò)微控制器發(fā)生命令信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集以及轉(zhuǎn)換，提高了數(shù)據(jù)處理的效率，整個(gè)采集模塊不僅具有運(yùn)行速度快、處理能力強(qiáng)的特點(diǎn)，而且還通過(guò)lin接口電路保證了在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)具備了較高的抗干擾能力，使得信號(hào)傳遞效果更佳。

(3)本發(fā)明的rs485通信電路模塊內(nèi)部的信號(hào)地相連接，以消除高阻型共模干擾；為了消除低阻型共模干擾，采用浮地技術(shù)，隔斷接地環(huán)路，將干擾源浮置起來(lái)，即將系統(tǒng)的信號(hào)地與大地隔離，隔斷了接地環(huán)路，避免形成很大的環(huán)路電流，提高了通訊鏈路的抗干擾能力。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。