宋益东

（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）

矿用传感器是煤矿安全监控系统中最末端的感知设备，是监控系统中所有的数据来源。目前煤矿在用模拟量传感器均为数字化智能传感器[1-2]，随着煤矿开采自动化程度的提高，不可避免的涉及到传感器固件程序升级问题。传统的方式是传感器部分或全部从井下拿到地面，固件升级后再返到井下进行安装。矿用传感器使用量非常大，并且在井下分布比较分散且大部分在采掘工作面，距离地面中心站较远，采用传统的方式效率比较低，并且更换甲烷等传感器需要切断工作面的动力电，给煤矿的安全生产带来影响，所以在线升级[3]固件程序是一个很好的解决方案，在煤矿机电设备检修的间隙，通过井下工业环网将需要升级的固件程序下发到监控分站，由监控分站通过总线[4-6]发送到传感器，从而实现煤矿井下传感器的在线升级。

1 矿用传感器在线远程升级组成结构

1.1 系统组成

系统主要由地面中心站服务器、环网交换机、矿用监控分站、矿用传感器及执行器等组成。中心站服务器与矿用分站通过以太网光纤网络连接，矿用分站和矿用传感器之间通过CAN 总线连接，升级固件程序通过中心站通过以太网下载到矿用分站中，矿用分站通过CAN 总线传输给矿用传感器，系统组成结构图如图1。

图1 系统组成结构图Fig.1 System composition structure

1.2 矿用传感器

矿用传感器主要由STM32F103Rx[7]处理器、稳压电源电路、晶振电路、复位电路、CAN 总线通信电路、ADC 转换外围电路、红外遥控电路及LEC 显示电路组成。……