丁 远，刘 鹏，于晓珉

（1.煤科集团沈阳研究院有限公司，辽宁 抚顺113122；2.煤矿安全技术国家重点实验室，辽宁 抚顺113122；3.辽宁经济干部管理学院 信息工程系，辽宁 沈阳110122）

煤矿安全监控系统，作为煤矿6 大系统之首，在煤矿安全中起着重要作用。现有的煤矿安全监控系统通常存在数据通信传输抗干扰弱，实时性差，误码率高等问题，导致传感器发生故障或甲烷超限时断电时间过长，不符合AQ 6201—2006[1]标准规定的断电时间，极大的影响了煤矿安全。针对上述现有问题，在结合调研实际环境与分析研究多种通信方案后，设计了基于CAN 无主通信技术[2]的煤矿安全监控系统[3]，对模拟量与开关量传感器参数进行实时监测，当传感器发生故障或者数据超限时，及时切断相应的非本质安全型电源或风机闭锁，使煤矿企业能够及时进行险情处理，避免安全事故发生，对煤矿安全生成具有重大意义。

1 CAN 总线技术与无主通信原理

1.1 CAN 总线技术原理

Controller Area Network（CAN）,即控制器局域网络，是目前国际上现场总线应用最多的总线之一。CAN 总线是一种有效支持分布式控制系统的串行通信网络。CAN2.0B 根据帧标识符长度定义了标准帧、拓展帧2 种帧格式[4]，其中标准帧含有11 位标识符，拓展帧含有29 位标识符，每一位标识符有显性、隐性2 种互补的逻辑数值表示。当CAN 总线的CAN_H 与CAN_L 的电位差为0 V 时，CAN 总线为隐性逻辑，当CAN_H 与CAN_L 电位差时2.0 V 时，CAN 总线为显性逻辑。CAN 通信采用短帧结构，为了保证通信的实时性，1 帧数据传输时间短，受干扰率低，为了保证帧数据的正确性，传输出错率低，每一数据帧均有CRC 校验。……