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煤矿的工作环境比较恶劣,极易发生漏电故障,漏电事故处理不及时会给煤矿生产带来严重的安全隐患,因此需要及时、快速、准确的报告漏电故障信息,以进一步采取相应措施,保证矿井的安全生产。 本论文选题于解决煤矿漏电事故处理不能网络化的问题,提出了研制网络化煤矿漏电智能控制器的方案。针对煤矿安全生产的需要,分析煤矿已有的通信网络,综合矿井漏电通信的需求和意义,提出了矿山漏电信息传输网络的安全性和实时性指标,重点分析了工业现场总线网络的安全性问题、实时性问题。提出了布置于 RS485总线上的Modbus协议实现以及总线通信的实时性调度算法,同时提出融合故障线路、时间、零序电压等漏电信息的电力系统IEC60870-5-104国际标准规约的设计,以及Modbus信息数据转化为IEC60870-5-104数据在TCP/IP上传输的方案,提高漏电信息在网络传输中的实时性、快速性和安全性。 在理论分析基础上,论文提出采用基于S3C2410嵌入式控制器、DM9000网络接口芯片、RS485转化芯片的网络化煤矿漏电智能控制器的研究和实现方案。开发了S3C2410主控制器的UART串行口等外围设备驱动程序和DM9000A网络接口驱动程序;移植了实时嵌入式系统uC/OS-II;完成了TCP/IP协议栈中数据链路层、IP、TCP、ARP协议的嵌入式实现;实现了总线 Modbus通信协议,并进行了实时优化调度算法改进,提高了总线网络的漏电信息传输的实时性;实现了IEC60850-5-104国际标准规约,解决了协议不统一的问题,完成了总线控制网络和信息网络的异构网络互连。并在实验室和煤矿现场进行了大量的试验,试验结论说明编写的程序能够完成漏电信息的安全传输,较好的完成了漏电信息的网络化传输功能,为企业将来的管控一体化发展提供了有利条件。