專利名稱：煤炭產(chǎn)量監(jiān)測專網(wǎng)防爆型嵌入式前端控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明煤炭產(chǎn)量監(jiān)測專網(wǎng)防爆型嵌入式前端控制器，屬于煤炭產(chǎn)量監(jiān)控裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前產(chǎn)量遠(yuǎn)程監(jiān)測控制在運(yùn)輸、制造、交通、化工等行業(yè)應(yīng)用比較廣泛，但大多數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)對數(shù)據(jù)及信息的傳輸和應(yīng)用有些缺陷，不能直接應(yīng)用在煤礦的煤炭產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng)中，其不足之處是第一前端控制器不能對產(chǎn)量的監(jiān)測結(jié)果完全進(jìn)行無作弊式保護(hù)，處理與傳輸?shù)男畔踩嬖陔[患；第二 系統(tǒng)不能對監(jiān)測信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的信息集成，不能對信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化管理；第三傳統(tǒng)的檢測系統(tǒng)不含自診斷功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題是提供一種實(shí)現(xiàn)對煤炭產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并可以通過監(jiān)測專網(wǎng)將煤炭產(chǎn)量數(shù)據(jù)安全、可靠發(fā)送的監(jiān)測裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是煤炭產(chǎn)量監(jiān)測專網(wǎng)防爆型嵌入式前端控制器，包括PLC、AD采集模塊、頻率量采集模塊、開關(guān)量采集模塊、電源模塊、液晶顯示屏、RS485通信接口、以太網(wǎng)傳輸模塊、紅外線接收裝置和與紅外線接收裝置配合使用的紅外遙控器，所述PLC分別與AD采集模塊、頻率量采集模塊、開關(guān)量采集模塊、電源模塊、液晶顯示屏、RS485通信接口、以太網(wǎng)傳輸模塊和紅外線接收裝置相連；
所述AD采集模塊的輸入端分別與稱重傳感器和速度傳感器相連； 所述PLC采用基于完全二叉樹結(jié)構(gòu)的加密進(jìn)程調(diào)度算法PSCBT進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，PLC融入了 M2M式互感自診斷程序；
所述煤炭產(chǎn)量監(jiān)測專網(wǎng)防爆型嵌入式前端控制器的外殼采用防爆外殼，所述外殼的開關(guān)采用門式開合結(jié)構(gòu)。所述M2M式互感自診斷程序的流程是當(dāng)傳感單元的傳感器收集到環(huán)境的參數(shù)經(jīng)過AD/DA轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號提供給PLC中的處理器單元進(jìn)行處理時(shí)，處理器單元分為微控制單元和存儲單元，采集相同參數(shù)數(shù)據(jù)的傳感器之間彼此會相互協(xié)調(diào)處理數(shù)據(jù)，處理器單元具有與其他傳感器合作處理數(shù)據(jù)的能力，處理后的數(shù)據(jù)將由收發(fā)控制單元和通信單元負(fù)責(zé)間接或直接傳送到診斷儲存單元，再由診斷儲存單元發(fā)送至容錯(cuò)處理單元；M2M自診斷系統(tǒng)采用統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)，集聚時(shí)間同步單元和定位單元來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自檢與自測，同時(shí)M2M自診斷系統(tǒng)利用編碼理論的概念設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)融合規(guī)則，并結(jié)合檢測理論設(shè)計(jì)傳感器的探測功能，當(dāng)控制器發(fā)生故障時(shí)，報(bào)警并記錄故障時(shí)間和故障設(shè)備，具有容錯(cuò)能力的數(shù)據(jù)融合規(guī)則依然可將正確的結(jié)果送回處理器單元。所述基于完全二叉樹結(jié)構(gòu)的加密進(jìn)程調(diào)度算法PSCBT處理流程如下
第一步，開始，獲得完全二叉樹的深度值m ；PSCBT首先從PLC中獲得異常進(jìn)程的數(shù)目 n，以此決定完全二叉樹的深度m ；平臺中的異常進(jìn)程數(shù)目η與樹的深度m之間的對應(yīng)關(guān)系可以根據(jù)下面的式子得到
權(quán)利要求
1.煤炭產(chǎn)量監(jiān)測專網(wǎng)防爆型嵌入式前端控制器，其特征在于包括PLC(1)、AD采集模塊(2)、頻率量采集模塊(3)、開關(guān)量采集模塊(4)、電源模塊(5)、液晶顯示屏(6)、RS485通信接口(7)、以太網(wǎng)傳輸模塊(8)、紅外線接收裝置(9)和與紅外線接收裝置(9)配合使用的紅外遙控器(10 )，所述PLC (1)分別與AD采集模塊(2 )、頻率量采集模塊(3 )、開關(guān)量采集模塊(4)、電源模塊(5)、液晶顯示屏(6)、RS485通信接口(7)、以太網(wǎng)傳輸模塊(8)和紅外線接收裝置(9)相連；所述AD采集模塊(2)的輸入端分別與稱重傳感器(11)和速度傳感器(12)相連；所述PLC (1)采用基于完全二叉樹結(jié)構(gòu)的加密進(jìn)程調(diào)度算法PSCBT進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，PLC (1)融入了 M2M式互感自診斷程序；所述煤炭產(chǎn)量監(jiān)測專網(wǎng)防爆型嵌入式前端控制器的外殼采用防爆外殼，所述外殼的開關(guān)采用門式開合結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤炭產(chǎn)量監(jiān)測專網(wǎng)防爆型嵌入式前端控制器，其特征在于 所述M2M式互感自診斷程序的流程是當(dāng)傳感單元的傳感器收集到環(huán)境的參數(shù)經(jīng)過AD/DA 轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號提供給PLC (1)中的處理器單元進(jìn)行處理時(shí)，處理器單元分為微控制單元和存儲單元，采集相同參數(shù)數(shù)據(jù)的傳感器之間彼此會相互協(xié)調(diào)處理數(shù)據(jù)， 處理器單元具有與其他傳感器合作處理數(shù)據(jù)的能力，處理后的數(shù)據(jù)將由收發(fā)控制單元和通信單元負(fù)責(zé)間接或直接傳送到診斷儲存單元，再由診斷儲存單元發(fā)送至容錯(cuò)處理單元；M2M 自診斷系統(tǒng)采用統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)，集聚時(shí)間同步單元和定位單元來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自檢與自測，同時(shí)M2M自診斷系統(tǒng)利用編碼理論的概念設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)融合規(guī)則，并結(jié)合檢測理論設(shè)計(jì)傳感器的探測功能，當(dāng)控制器發(fā)生故障時(shí)，報(bào)警并記錄故障時(shí)間和故障設(shè)備，具有容錯(cuò)能力的數(shù)據(jù)融合規(guī)則依然可將正確的結(jié)果送回處理器單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤炭產(chǎn)量監(jiān)測專網(wǎng)防爆型嵌入式前端控制器，其特征在于 所述基于完全二叉樹結(jié)構(gòu)的加密進(jìn)程調(diào)度算法PSCBT處理流程如下第一步，開始，獲得完全二叉樹的深度值m ；PSCBT首先從PLC (1)中獲得異常進(jìn)程的數(shù)目n，以此決定完全二叉樹的深度m ；平臺中的異常進(jìn)程數(shù)目η與樹的深度m之間的對應(yīng)關(guān)系可以根據(jù)下面的式子得到["5, >40 4,40 > >20m-i3,20 > >5 [2,5根據(jù)從一中得到的m值，構(gòu)造一個(gè)深度為m的完全二叉樹；然后進(jìn)入第二步；第二步，起第一個(gè)跟加密進(jìn)程，使用第一對密匙加密；從根節(jié)點(diǎn)進(jìn)程開始進(jìn)行加密，從根節(jié)點(diǎn)進(jìn)程到葉子節(jié)點(diǎn)進(jìn)程之間所有的加密進(jìn)程都使用同一個(gè)密鑰對煤炭產(chǎn)量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密；然后進(jìn)入第三步；第三步，對2^1個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)進(jìn)程使用不同的密鑰對進(jìn)行加密；在28^1個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)進(jìn)程中，隨機(jī)選擇一個(gè)葉節(jié)點(diǎn)緊密進(jìn)程Pi，使用第二隊(duì)密匙加密，這個(gè)節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的加密進(jìn)程執(zhí)行完成之后得到的密鑰，作為要加密的I/O數(shù)據(jù)文件的密鑰；將該節(jié)點(diǎn)信息碼發(fā)送給根進(jìn)程節(jié)點(diǎn)，然后進(jìn)入第四步；第四步，結(jié)束；采用基于完全二叉樹結(jié)構(gòu)的加密進(jìn)程調(diào)度算法PSCBT對煤炭產(chǎn)量數(shù)據(jù)文件進(jìn)行加密時(shí)，首先要起一個(gè)根加密進(jìn)程執(zhí)行第一次加密，然后由根進(jìn)程通過forkO啟動兩個(gè)子進(jìn)程，接著用同一個(gè)對稱密鑰對進(jìn)行加密，執(zhí)行完之后，子進(jìn)程將節(jié)點(diǎn)編號i進(jìn)行取對數(shù)運(yùn)算J = DogU,進(jìn)而得到j(luò)值，將j值加1后與m進(jìn)行比較，如果(j+Ι)小于m，就說明該進(jìn)程并非葉子進(jìn)程，需要繼續(xù)起兩個(gè)新的進(jìn)程，直到(j+Ι)的值等于m，這時(shí)對應(yīng)的進(jìn)程就是葉子進(jìn)程，不需要再起新的進(jìn)程，在所有個(gè)葉子進(jìn)程當(dāng)中，隨機(jī)選擇一個(gè)進(jìn)程真正執(zhí)行第二次加密的加密進(jìn)程，最后被選中的這個(gè)進(jìn)程要將自己的路徑信息通過信息碼發(fā)送給根進(jìn)程節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
煤炭產(chǎn)量監(jiān)測專網(wǎng)防爆型嵌入式前端控制器，屬于煤炭產(chǎn)量監(jiān)控裝置技術(shù)領(lǐng)域；解決的技術(shù)問題是提供一種實(shí)現(xiàn)對煤炭產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并可以通過監(jiān)測專網(wǎng)將煤炭產(chǎn)量數(shù)據(jù)安全、可靠發(fā)送的監(jiān)測裝置；采用的技術(shù)方案是PLC分別與AD采集模塊、頻率量采集模塊、開關(guān)量采集模塊、電源模塊、液晶顯示屏、RS485通信接口、以太網(wǎng)傳輸模塊和紅外線接收裝置相連，AD采集模塊的輸入端分別與稱重傳感器和速度傳感器相連，PLC采用基于完全二叉樹結(jié)構(gòu)的加密進(jìn)程調(diào)度算法PSCBT進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，PLC融入了M2M式互感自診斷程序；本發(fā)明適用于各類礦山產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng)中。
文檔編號G05B23/02GK102541051SQ201210006830
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者張劍勇, 李麗宏, 趙娜, 邱玉霞 申請人:山西萬立科技有限公司