綜採工作面設備運行數據傳輸方法、裝置及系統與流程
2023-05-04 21:12:47
本發明涉及用於煤炭開採過程中的數據處理技術領域，具體涉及一種綜採工作面設備運行數據傳輸方法、裝置及系統。
背景技術：
現有的煤炭開採中，工作面設備運行數據採集和存儲的難點在於採集井下設備運行數據。因為井下主幹傳輸仍為有線傳輸，目前綜採工作面數據上傳採用多種通訊模塊，採用線纜直連，地面控制設備基於設定的協議實時讀取井下現場設備如採煤機、支架、三機、泵站、開關、移變等設備的運行數據。在傳輸過程中，地面設備與現場設備需要進行大量的通信，二者之間不斷進行「連接—讀取—斷開」的操作。因此讀取井下設備運行數據對傳輸線路的穩定性要求很高，一旦地面設備與現場設備線纜中斷，數據傳輸也將立即中斷。而現在的井下傳輸主幹通道均採用光纜連接，光纜線路故障時有發生，導致採集到的井下設備運行數據並不完整。
技術實現要素：
本發明實施例旨在提供一種綜採工作面設備運行數據傳輸方法、裝置及系統，以解決現有技術中當井下光纜出現故障時，綜採工作面的設備運行數據丟失的技術問題。
為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種綜採工作面設備運行數據傳輸方法，應用於綜採工作面控制臺，包括如下步驟：
獲取綜採工作面中每一設備的運行數據，所述運行數據包括運行參數以及採集時間；
監測綜採工作面控制臺與地面控制臺間的數據通信鏈路是否中斷；
若所述數據通信鏈路中斷，則按照採集時間的先後順序緩存所述運行數據。
可選地，上述的綜採工作面設備運行數據傳輸方法中，還包括如下步驟：
若所述數據通信鏈路未中斷，則發送所述運行數據至所述地面控制臺。
可選地，上述的綜採工作面設備運行數據傳輸方法中，監測綜採工作面控制臺與地面控制臺間的數據通信鏈路是否中斷中，具體包括：
與所述數據通信鏈路中目標地址建立連結；
若在第一預設時間內，始終無法連結至所述目標地址，則判斷所述數據通信鏈路中斷。
可選地，上述的綜採工作面設備運行數據傳輸方法中，還包括如下步驟：
監測所述數據通信鏈路是否恢復正常；
若所述數據通信鏈路恢復正常，則停止緩存運行數據；
發送緩存的運行數據至所述地面控制臺。
可選地，上述的綜採工作面設備運行數據傳輸方法中，監測所述數據通信鏈路是否恢復正常，具體包括：
與所述數據通信鏈路中目標地址建立連結；
若成功連結至目標地址，且連結持續時間超過第二預設時間，則判斷所述數據通信鏈路恢復正常。
可選地，上述的綜採工作面設備運行數據傳輸方法中，還包括如下步驟：
以第三預設時間為周期同步綜採工作面控制臺的工作時鐘、綜採工作面中每一設備的工作時鐘以及地面控制臺的工作時鐘。
本發明實施例還提供一種綜採工作面設備運行數據傳輸裝置，包括：
數據獲取單元，獲取綜採工作面中每一設備的運行數據，所述運行數據包括運行參數以及採集時間；
鏈路監測單元，監測綜採工作面控制臺與地面控制臺間的數據通信鏈路是否中斷；
緩存單元，若所述數據通信鏈路中斷，則按照採集時間的先後順序緩存所述運行數據。
可選地，上述的綜採工作面設備運行數據傳輸裝置中，還包括：
發送單元，若所述數據通信鏈路未中斷，則發送所述運行數據至所述地面控制臺。
可選地，上述的綜採工作面設備運行數據傳輸裝置中，所述鏈路監測單元，具體用於：
與所述數據通信鏈路中目標地址建立連結；
若在第一預設時間內，始終無法連結至所述目標地址，則判斷所述數據通信鏈路中斷。
可選地，上述的綜採工作面設備運行數據傳輸裝置中，所述鏈路監測單元，測所述數據通信鏈路是否恢復正常；
所述緩存單元，若所述數據通信鏈路恢復正常，則停止緩存運行數據；
所述發送單元，發送緩存的運行數據至所述地面控制臺。
可選地，上述的綜採工作面設備運行數據傳輸裝置中，所述鏈路監測單元，具體用於：
與所述數據通信鏈路中目標地址建立連結；
若成功連結至目標地址，且連結持續時間超過第二預設時間，則判斷所述數據通信鏈路恢復正常。
可選地，上述的綜採工作面設備運行數據傳輸裝置中，還包括：
時鐘同步單元，以第三預設時間為周期同步綜採工作面控制臺的工作時鐘、綜採工作面中每一設備的工作時鐘以及地面控制臺的工作時鐘。
本發明實施例還提供一種綜採工作面設備運行數據傳輸系統，包括綜採工作面控制臺，地面控制臺，所述綜採工作面控制臺與所述地面控制臺通過光纜建立數據通信鏈路；所述綜採工作面控制臺包括上述的傳輸裝置和控制組件，所述地面控制臺包括通信伺服器和數據存儲伺服器；
所述傳輸裝置，直接獲取綜採工作面中設備的運行數據，和/或通過所述控制組件獲取綜採工作面中設備的運行數據；監測綜採工作面控制臺與地面控制臺間的數據通信鏈路是否中斷；若所述數據通信鏈路中斷，則按照採集時間的先後順序緩存所述運行數據；若所述數據通信鏈路未中斷，則發送所述運行數據至數據通信鏈路；
所述通信伺服器和所述數據存儲伺服器，獲取所述數據通信鏈路上的運行數據。
可選地，上述的綜採工作面設備運行數據傳輸系統中，所述傳輸裝置監測所述數據通信鏈路是否恢復正常；若所述數據通信鏈路恢復正常，則停止緩存運行數據；發送緩存的運行數據至所述數據通信鏈路；
所述數據存儲伺服器，獲取所述數據通信鏈路上的緩存的運行數據，按照採集時間的先後順序存儲緩存的運行數據。
與現有技術相比，本發明實施例提供的上述技術方案至少具有以下有益效果：
本發明實施例提供一種綜採工作面設備運行數據傳輸方法、裝置及系統，其獲取綜採工作面設備的運行數據時，同時獲得運行參數和採集時間，並且實時監測綜採工作面控制臺與地面控制臺間的數據通信鏈路是否中斷，一旦發生中斷，則按照採集時間的先後順序緩存運行數據，避免丟失。因為運行數據的採集是按照預設時間或者固定周期進行的，因此採集時間應該是具有一定的順序以及相應的間隔的，可以根據相鄰兩個運行數據對應的採集時間的間隔即可判斷是否有漏掉的運行數據。緩存的運行數據可以作為一種備份，待需要時直接調取出來使用即可。採用上述方案，可以避免當井下光纜出現傳輸故障時的數據丟失，保證了綜採面設備運行數據的完整性。
附圖說明
圖1為本發明一個實施例所述的綜採工作面設備運行數據傳輸方法流程圖；
圖2為本發明另一個實施例所述綜採工作面設備運行數據傳輸方法的流程圖；
圖3為本發明一個實施例所述綜採工作面設備運行數據傳輸裝置的原理框圖；
圖4為本發明一個實施例所述綜採工作面設備運行數據傳輸系統的原理框圖。
具體實施方式
實施例1
本實施例提供一種綜採工作面設備運行數據傳輸方法，應用於綜採工作面控制臺，如圖1所示，包括如下步驟：
S100：獲取綜採工作面中每一設備的運行數據，所述運行數據包括運行參數以及採集時間。其中，設備包括工作面採煤機、液壓支架、三機、泵站、開關、移變等。具體地，綜工作面控制臺可以通過井下控制組件(就地分站)獲取上述設備的運行數據，例如井下控制組件(就地分站)依據OPC通訊協議進行數據採集採煤機、液壓支架的運行數據，之後綜採工作面控制臺從控制組件(就地分站)獲取響應運行數據。又或者，綜採工作面控制臺直接通過Modbus協議讀取設備的運行數據，如開關、移變等運行數據。而採集時間就以綜採工作面控制器的工作時鐘的記錄為準即可。
S200：監測綜採工作面控制臺與地面控制臺間的數據通信鏈路是否中斷，若是則執行步驟S300，否則執行步驟S400；具體地，可設置一種地面控制臺以固定周期發送數據信號的機制，如果綜採工作面控制臺在固定周期內未接受到該數據信號，則認為數據通信鏈路中斷。又或者，可採用心跳響應監測方式來判斷數據通信鏈路是否中斷，與所述數據通信鏈路中目標地址建立連結；或者與所述數據通信鏈路中目標地址建立連結；若在第一預設時間內，始終無法連結至所述目標地址，則判斷所述數據通信鏈路中斷。第一預設時間可設定為5s、8s等。
S300：按照採集時間的先後順序緩存所述運行數據，緩存的運行數據可以作為備份，待需要時調取，或者待數據通信鏈路恢復正常後，發送至地面控制臺，由地面控制臺進行存儲。因為運行數據的採集是按照預設時間或者固定周期進行的，因此採集時間應該是具有一定的順序以及相應的間隔的，可以根據相鄰兩個運行數據對應的採集時間的間隔即可判斷是否有漏掉的運行數據。因此按照時間的先後順序對運行數據進行緩存可以對數據的完整性進行核查判斷，從而保證在通信鏈路出故障時不丟失數據。
S400：發送所述運行數據至所述地面控制臺。具體地，可根據預先設定好的通信協議如OPC協議進行數據傳輸。
採用本實施例的上述方案，其獲取綜採工作面設備的運行數據時，同時獲得運行參數和採集時間，並且實時監測綜採工作面控制臺與地面控制臺間的數據通信鏈路是否中斷，一旦發生中斷，則按照採集時間的先後順序緩存運行數據，避免丟失。緩存的運行數據可以作為一種備份，待需要時直接調取出來使用即可。採用上述方案，可以避免當井下光纜出現傳輸故障時的數據丟失，保證了綜採面設備運行數據的完整性。
實施例2
本實施例提供的綜採工作面設備運行數據傳輸方法，如圖2所示，在包括實施例1中的S100至S400基礎上，還包括如下步驟：
S500：監測所述數據通信鏈路是否恢復正常；若是則執行步驟S600；否則返回本步驟；監測方式與步驟S200中的監測方式相似，例如：與所述數據通信鏈路中目標地址建立連結；若成功連結至目標地址，且連結持續時間超過第二預設時間，則判斷所述數據通信鏈路恢復正常。第二預設時間可設定為5s、8s等。
S600：停止緩存運行數據。
S700：發送緩存的運行數據至所述地面控制臺，即當數據通信鏈路恢復正常後，將緩存的數據發送至地面控制臺，以保證地面控制臺獲得的綜採工作面設備運行數據的完整性。
實施例3
在上述任一實施例方案的基礎上，所述綜採工作面設備運行數據傳輸方法還可以包括如下步驟：
以第三預設時間為周期同步綜採工作面控制臺的工作時鐘、綜採工作面中每一設備的工作時鐘以及地面控制臺的工作時鐘。所述第三預設時間可設置為10min，15min等。
由於對於綜採工作面設備運行數據的記錄與時間有著非常密切的關係，如果綜採工作面控制臺和地面工作檯時間不同步，則上傳的綜採工作面設備運行數據時間有錯位，在歷史記錄、操作記錄、分析事故發生的順序等等與時間相關的工作就會發生問題。通過時間同步操作可有效解決上述問題，具體地，可以以綜採工作面控制臺或者任意設備或者地面工作檯的工作時鐘為基準，將涉及到的所有工作時鐘全部按照該基準進行同步。
實施例4
本實施例提供一種綜採工作面設備運行數據傳輸裝置，如圖3所示，包括：
數據獲取單元301，獲取綜採工作面中每一設備的運行數據，所述運行數據包括運行參數以及採集時間；其中，設備包括工作面採煤機、液壓支架、三機、泵站、開關、移變等。具體地，綜工作面控制臺可以通過井下控制組件(就地分站)獲取上述設備的運行數據，例如井下控制組件(就地分站)依據OPC通訊協議進行數據採集採煤機、液壓支架的運行數據，之後綜採工作面控制臺從控制組件(就地分站)獲取響應運行數據。又或者，綜採工作面控制臺直接通過Modbus協議讀取設備的運行數據，如開關、移變等運行數據。而採集時間就以綜採工作面控制器的工作時鐘的記錄為準即可。
鏈路監測單元302，監測綜採工作面控制臺與地面控制臺間的數據通信鏈路是否中斷；具體地，可設置一種地面控制臺以固定周期發送數據信號的機制，如果綜採工作面控制臺在固定周期內未接受到該數據信號，則認為數據通信鏈路中斷。又或者，可採用心跳響應監測方式來判斷數據通信鏈路是否中斷，與所述數據通信鏈路中目標地址建立連結；或者與所述數據通信鏈路中目標地址建立連結；若在第一預設時間內，始終無法連結至所述目標地址，則判斷所述數據通信鏈路中斷。第一預設時間可設定為5s、8s等。
緩存單元303，若所述數據通信鏈路中斷，則按照採集時間的先後順序緩存所述運行數據。緩存的運行數據可以作為備份，待需要時調取，或者待數據通信鏈路恢復正常後，發送至地面控制臺，由地面控制臺進行存儲。
優選地，上述裝置還包括發送單元304，若所述數據通信鏈路未中斷，則發送所述運行數據至所述地面控制臺。具體地，可根據預先設定好的通信協議如OPC協議進行數據傳輸。
上述方案中，所述鏈路監測單元302，還用於監測所述數據通信鏈路是否恢復正常，例如：與所述數據通信鏈路中目標地址建立連結；若成功連結至目標地址，且連結持續時間超過第二預設時間，則判斷所述數據通信鏈路恢復正常。第二預設時間可設定為5s、8s等。所述緩存單元303，若所述數據通信鏈路恢復正常，則停止緩存運行數據；所述發送單元304，發送緩存的運行數據至所述地面控制臺。即當數據通信鏈路恢復正常後，將緩存的數據發送至地面控制臺，以保證地面控制臺獲得的綜採工作面設備運行數據的完整性。
進一步地，上述裝置還包括時鐘同步單元305，以第三預設時間為周期同步綜採工作面控制臺的工作時鐘、綜採工作面中每一設備的工作時鐘以及地面控制臺的工作時鐘。所述第三預設時間可設置為10min，15min等。由於對於綜採工作面設備運行數據的記錄與時間有著非常密切的關係，如果綜採工作面控制臺和地面工作檯時間不同步，則上傳的綜採工作面設備運行數據時間有錯位，在歷史記錄、操作記錄、分析事故發生的順序等等與時間相關的工作就會發生問題。通過時間同步操作可有效解決上述問題，具體地，可以以綜採工作面控制臺或者任意設備或者地面工作檯的工作時鐘為基準，將涉及到的所有工作時鐘全部按照該基準進行同步。
採用本實施例的上述方案，其獲取綜採工作面設備的運行數據時，同時獲得運行參數和採集時間，並且實時監測綜採工作面控制臺與地面控制臺間的數據通信鏈路是否中斷，一旦發生中斷，則按照採集時間的先後順序緩存運行數據，避免丟失。緩存的運行數據可以作為一種備份，待需要時直接調取出來使用即可。採用上述方案，可以避免當井下光纜出現傳輸故障時的數據丟失，保證了綜採面設備運行數據的完整性。
實施例4
本實施例提供一種綜採工作面設備運行數據傳輸系統，如圖4所示，包括綜採工作面控制臺100，地面控制臺200，所述綜採工作面控制臺100與所述地面控制臺200通過光纜建立數據通信鏈路；所述綜採工作面100控制臺包括實施例3所述的傳輸裝置101和控制組件102，所述地面控制臺200包括通信伺服器201和數據存儲伺服器202；所述傳輸裝置101，直接獲取綜採工作面中設備的運行數據，和/或通過所述控制組件102獲取綜採工作面中設備的運行數據；監測綜採工作面控制臺100與地面控制臺200間的數據通信鏈路是否中斷；若所述數據通信鏈路中斷，則按照採集時間的先後順序緩存所述運行數據；若所述數據通信鏈路未中斷，則發送所述運行數據至數據通信鏈路；所述通信伺服器201和所述數據存儲伺服器202，獲取所述數據通信鏈路上的運行數據。
採用本實施例的上述方案，其獲取綜採工作面設備的運行數據時，同時獲得運行參數和採集時間，並且實時監測綜採工作面控制臺與地面控制臺間的數據通信鏈路是否中斷，一旦發生中斷，則按照採集時間的先後順序緩存運行數據，避免丟失。緩存的運行數據可以作為一種備份，待需要時直接調取出來使用即可。採用上述方案，可以避免當井下光纜出現傳輸故障時的數據丟失，保證了綜採面設備運行數據的完整性。
進一步地，所述傳輸裝置101監測所述數據通信鏈路是否恢復正常；若所述數據通信鏈路恢復正常，則停止緩存運行數據；發送緩存的運行數據至所述數據通信鏈路；所述數據存儲伺服器202，獲取所述數據通信鏈路上的緩存的運行數據，按照採集時間的先後順序存儲緩存的運行數據。緩存單元中緩存的數據發送至數據通信鏈路後，即可清空緩存單元。即當數據通信鏈路恢復正常後，將緩存的數據發送至地面控制臺，以保證地面控制臺獲得的綜採工作面設備運行數據的完整性。
最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。