可作为煤矿安全监控系统的子系统的电量采集器.docx

可作为煤矿安全监控系统的子系统的电量采集器可作为煤矿安全监控系统的子系统的电量采集器煤矿安全监控系统是指对煤矿的环境参数和生产、运输、提升、排水等机电设备工作状态进行监测和控制，并用微机分析处理取得数据的一种系统。他是二到三级分布式集散系统，井下分站作为系统中重要配套部件，连续监测矿井的各种环境参数，如：瓦斯、一氧化碳、风速、负压等。分站和地面中心站通讯，及时传送井下参数，并执行中心站发送的命令。他本身也可实现监控功能，而本电量数据采集器可作为井下分站的关联智能仪表，适用于检测变电所配电柜的各种电量参数：电流、电压、功率、功率因数等。1 台分站可同时接入 8 台电量采集器。1 1工作原理工作原理电量采集器由 6 个模块组成：电压电流采集放大模块、功率转换模块、A/D 转换模块、MCU 模块、485 接口模块、电源及显示模块。(1)电压电流采集放大模块电量数据采集器连续采集变电所的三相100V 交流电压 A，B，C 之间的线电压，C 相作为公共端(但并非接地)。100V 交流电压经过三相变压转换为 10V 交流电压，该电压信号进一步变换成 400mV 后再由 AD736 将交流电压信号变为直流电压信号(Uv)，直流信号(Uv)进一步由 LM358 放大后送到 A/D 转换模块；大电流信号(5A)通过 C 相电流互感器转换成小电流信号(5mA)，小电流信号经过精密电阻转换成小电压信号后由另一路 AD736 将交流信号变为直流信号(Ui)，再由 LM358 放大后送到 A/D 转换模块。(2)功率转换模块Uv 与 Ui 信号分别经过两路 AD7755 后直接送至 MCU模块。(3)A/D 转换模块该模块由拨码开关和采样开关 4051，A/D 芯片TLC1549 组成。每个电量采集器的标识是由 4 位拨码开关决定的，有效地址为 18，在同一分站中该拨号应是惟一的。“on”为 0，“off”为 1。(4)其他模块MCU 模块将各输入电压信号进行相应处理、运算、编码后，通过 485 接口模块(由 1483 芯片组成)将编码信号以频率信号形式上传给分站，传输速率为 9600b/s，传输距离限于 2000m；同时将其送到显示模块(MAX7219)。LM7805 和 ICL7660 提供正负 5V 电源。电量采集器的硬件框图如图 1。