上位机与节点机采用串口通讯方式，首先由上位主机发送读取命令，节点机通过判断地址是否匹配来确定是否读取这一节点的数据，当判断上位机数据是读命令时，便把上位机要读取的内容向上发送。同时节点机将该命令通过无线模块发给相应的车载机并将其应答信息申请上位机是否可读取，若信息可读，车载机数据便进行上位，这样就完成了一个简单数据的读取与传输。

3 信集闭系统

信集闭系统的结构如图5所示。主要分为PLC部分和单片机部分。

PLC主要完成逻辑判断、检测道岔的位置以及确定信号机是否开放、机车位置物理校正，并将需要转换的道岔的具体编号及定、反位信息传给单片机，单片机输出控制实现。

具体控制信息，则要上位机通过工业以太网通讯方式给出。对于上位机需要显示的信号机编号、颜色，道岔定位、反位信息，也需通过以太网反馈给上位机。

上位机给出调度的安排进路命令后，PLC需进行连锁条件逻辑判断，并做出相应的进路开放与解锁方式，当联锁运算的结果与上位机命令校核一致时，控制相关设备输出，并把道岔信息传送给单片机，单片机校验，正确则执行，否则禁止动作，返回错误信息并报警。

PLC把数据分为2个部分，前一部分3个字节，存放道岔数据，在每个字节中，以2个bit表示一个道岔编号，值为10时表示该道岔在定位状态，01时表示道岔在反位状态，这样每个字节就可以表示4个固定道岔的位置信息，11个道岔用3个字节就能表示。如首字节为10100101，即第一个字节为0xA5，这时道岔1D、2D、3D和4D分别同时处于定位、定位、反位和反位状态，依次类推：第二部分为第四个字节，为校验位，本设计采用BCC校验，将前三字节异或后，一并发送，在接收方经过解析校验。

单片机主要完成接受道岔送左信息，给电动转辙机发出动作信号。

单片机控制程序以接收中断方式判断是否有来自PLC的数据。当确实收到PLC给出的含道岔编号及要求道岔定位或者反位的信息时，需对这一信息进行解析校验，并向PLC返回一校验结果，解析正确后控制电动转辙机执行。图7中断程序流程图

4 上位机设计

上位机主控画面是对整个机车运行系统的真实再现，调度员在调度室内就能实时了解机车运行状态信息，随时对现场设备进行控制。

机车司机通过语音通信给调度员发送机车行车要求，调度员根据整体运行情况，合理确定行车区间。

除此之外，还可以通过上位机查询机车的实时运行状态，报警提示等。通过上位机监控画面，调度员能全面掌握井下机车运行状态，增强对突发事件的处理能力，实现电机车高效、安全、流畅的运行。图8给出了上位机监控主画面。

5 结论

本文针对煤矿综合自动化的需求，运用了机车精确定位技术、计算机控制技术、通信技术等，并且运用了无线语音通信功能，填补了信集闭系统的空白点。

本系统对机车定位准确，进路判断快速，区间闭锁严格有效，电机车运行有序、流畅，对煤矿井下特殊条件下的轨道运输系统有一定的指导意义。