CAN-TTLG和CAN-232G超远程驱动器在煤矿井下人员定位系统中的应用

煤矿井下人员定位系统也称为井下人员跟踪系统或井下人员考勤定位系统，是国家大力推广的用于煤矿安全监管的自动化监控系统， 随着政府对煤矿安全管理系统的强制推行，煤矿井下人员定位系统得到了广泛的应用。 就数据通信而言， 如何寻找一种比 RS485 通信距离更远、更可靠、使用方便的传输接口，已成为系统设计人员日益关心的问题。

井下人员定位系统主要用途：

• 井下人员实时动态跟踪、位置自动显示。

• 井下机车等移动目标跟踪定位。

• 井下人员（含机车等移动目标）运行轨迹回放。

• 定位目标的考勤、统计、存储、打印。

• 井下出现事故，可根据本系统提供的准确位置信息实施人员搜索救护，使损失降到最低点，保障安全的水平
得到提高。

• 井上与井下的双向通讯，井上与井下人员的寻呼和井下人员向井上紧急报警。

就井下各个基站与井上中心站的有线通信来讲具有以下特点：

• 传输距离远，小型矿井达几公里，大型矿井达 30 公里 以上，而且随着开采的进行距离会继续延伸。

• 节点（基站）数多，有的大型矿井的基站数量超过 300 个以上，而且随着开采的进行基站数量会继续增加。

• 数据传输量并不大， 4800bps 的通信速率即可满足众多基站与中心站的数据传输。

• 须使用本安型通信接口，井下与井上的通信接口之间必须是能够承受 1500V 隔离电压的达到矿用安全认证的
　产品。

　　根据以上特点，四星电子生产的 CAN-TTLG 和 CAN-232G 、 CAN-485G 等超远程长线驱动器得到了广泛的应用，这些驱动器为本安产品，在通信速率为 4800bps 时，不加中继器即可达到 10 公里 通信距离，并可驱动 110 个节点，每增加一个 ECANG 中继器又可传输 10 公里距离和驱动 110 个节点，利用 ECANG 中继器也很好的实现了符合矿井树形结构通信网络。这些驱动器均为透明传输，并不需要更改原来的 RS485 通信软件，是替代 RS485 接口的最佳产品。

煤矿井下人员定位系统的组成框图：

　　煤矿井下人员定位系统在井上由中心站计算机、 CAN-232G 传输接口等组成；井下主要由通信基站、 CAN-TTLG 传输接口、声光报警器、防爆电源和多功能矿灯等组成，井下人员佩带的多功能矿灯中的员工识别卡与通信基站进行无线数据传输，每个通信基站的无线监控范围为 200 米 左右，每个通信基站通过 CAN-TTLG 传输接口与井上中心站计算机构成主从式 RS485 通信网络交换数据，系统组成框图见图 1 。

　　图中通信基站为单片机系统，单片机的串口直接与 CAN-TTLG 传输接口的 TTL 端口连接。在总线的分支处须加装 ECANG 中继器，通信线采用截面积为 1.5 mm 2 铜芯双绞线，型号为 PUYVP ，导线直流电阻不大于 12.5Ω/Km ，线间分布电容不大于 0.06uf/Km ，安全标志准用证号为 20021946 。

　　请注意正确设置终端电阻：每一段总线的头和尾的终端电阻开关设置到“ R ”，中间的其它节点的终端电阻开关设置到“ OFF ”，分支处的中继器在原总线中的地位是一个节点（终端电阻为“ OFF ”），在分支后的新总线中的地位则是终端（终端电阻为“ R ”）。


　　以上系统和传输接口已获得国家煤矿安全监察局矿用产品安全标志办公室颁发的《煤矿矿用产品安全标志证书》，煤炭工业上海电气防爆检验站颁发的《防爆合格证》，其中传输接口已获得中国实用新型专利，已在煤矿行业大量使用。