MiniARM工控板在煤矿产量监控系统中的应用

应用背景 　　在我国的能源需求结构中，煤炭将在相当长的时间内居于主导地位，其供应是否充足将直接影响经济的发展。伴随着中国经济的快速增长，中国的能源储量与未来几十年的发展需求之间的缺口将越来越大。中国强劲的能源自给能力的背后，潜藏着能源利用效率低下、资源无序开发等问题。目前部分国内中小煤矿企业产量依然采用人工统计的方式，由于人工计量误差较大，而且煤矿分布分散，政府无法对煤矿产量进行远程实时监控，这给相关部门带来一系列的管理问题。随着国家对煤矿生产的日益重视，以及矿务局自身现代化管理的需求，煤矿生产监控系统越来越体现出其重要性。而煤矿是野外作业，点多、分散、距离长，从技术和管理的角度出发，煤矿系统联网监测已是必然趋势。 　　在煤矿运煤轨道上安装重量传感器，能精确称量每次的煤炭产量。监控中心可以设定一个时间间隔，产量监控仪按这个时间间隔自动向终端管理机构的中心服务器上传输一次被监控的煤矿产量数据，每日、每月、每年的产量数据以动态自动累计模式进行核算，并汇集成报表格式。采集到的产量数据可以选择通过10/100M以太网或GPRS无线传输的方式传送给远程监控中心的数据库服务器，同时备份在CF卡中。由于煤矿环境恶劣，采集点分散，对监控系统的稳定性、功耗和成本都有严格要求。 应用方案 　　如图所示，煤炭产量监控仪主要由M2020-N20I工业控制板+底板组成。M2020-N20I工业控制板提供10M以太网通信和强大的数据采集功能，并支持廉价的CF卡存储功能。 　　信号变送器将皮带秤（竖井、轨道）的压力信号变成电流信号，监控仪采样电流以计量产量数据，同时保存在CF卡上以备查询。借助以太网上传至200～400公里以外的相关管理部门的数据中心。产量记录仪提供以太网远程升级的功能，允许运维工程师可在网络的任何一端完成指定的产量记录仪的固件升级。 　　煤炭产量监控仪提高了行业的信息化管理水平，可实时监测各个矿区的产量情况，对煤炭企业实现自动化、信息化的科学生产具有重要的意义。 MiniARM工控板功能特点 ●10M工业级以太网； ●RS485通信，带防雷保护； ●2路4～20mA电流输入（带隔离）； ●2路0～5V电压输入（带隔离）； ●4路开关量输入、4路开关量输出； ●内置实时时钟，可连续运行5年； ●支持最大1GB CF卡； ●支持以太网远程升级； ●内置加密功能（M2020-N20I）； ●工作温度：-40℃ ～+85℃。