概述

KJ750-F礦用本安型粉塵監(jiān)控分站 （以下簡(jiǎn)稱“分站”），是KJ750煤礦粉塵監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。該分站與KD660W/18B礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源配套使用，能為各種本安傳感器提供本質(zhì)安全型電源，實(shí)時(shí)采集巷道內(nèi)各路傳感器信號(hào)和各路粉塵治理裝置的數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后按設(shè)定參數(shù)執(zhí)行控制操作。該分站不僅能與中心站計(jì)算機(jī)通訊，將采集值傳送到地面中心站，也可執(zhí)行中心站發(fā)出的各種遠(yuǎn)程控制指令，而且還具有智能通訊口，可連接各種智能開(kāi)停設(shè)備。

該分站為礦用本質(zhì)安全型產(chǎn)品，防爆標(biāo)志為：ExibⅠ Mb，可應(yīng)用于需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各種粉塵參數(shù)的煤礦。

主要特點(diǎn)

1) 具有8路本質(zhì)安全傳感器接口，每路接口能兼容模擬量及開(kāi)關(guān)量傳感器，并為傳感器提供本質(zhì)安全電源；

2) 4路斷電控制輸出，其中近程斷電2路，遠(yuǎn)程2路，能實(shí)現(xiàn)就地?cái)嚯姾瓦h(yuǎn)程斷電控制；

3) 大屏幕液晶分頁(yè)顯示各傳感器參數(shù)、裝置執(zhí)行狀態(tài)，具備實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示功能；

4）LED指示燈顯示通訊狀態(tài)等；

5) 能與中心站通訊，傳送采集數(shù)據(jù)和接收控制命令；

6）具有RS485智能接口和網(wǎng)絡(luò)接口，可以擴(kuò)展連接各種智能設(shè)備；

7）全功能遙控系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置，傳感器參數(shù)設(shè)置等；

  工作原理

該分站的中央處理器選用TI公司MSP430系列16位單片機(jī)MSP430F149，外圍電路包括：液晶顯示、紅外遙控等人機(jī)接口電路，前置放大、通道切換、線性隔離放大器等信號(hào)處理電路、控制輸出、主通訊及智能口通訊等接口電路和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路。

①M(fèi)SP430F14X系列16位低功耗單片機(jī)

MSP430F149是TI 公司推出的MSP430F14X系列單片機(jī)中較為高端的產(chǎn)品。該系列單片機(jī)具有以下主要特點(diǎn)：

●60KB FLASH ROM、 2KB RAM、256B Flash
● 低電源電壓范圍：1.8V-3.6V
● 16為RISC體系結(jié)構(gòu)，150ns指令周期
● 超低功耗
● 5種節(jié)電方式

● 從等待方式喚醒時(shí)間小于6us
● 三個(gè)基本時(shí)鐘源

● 12位200kbps的A/D轉(zhuǎn)換電路，自帶采樣保持器
● 內(nèi)部的溫度傳感器
● 三個(gè)具有捕獲/比較寄存器的16位定時(shí)器TimerA

● 七個(gè)具有捕獲寄存器的16位定時(shí)器TimerB
● 標(biāo)準(zhǔn)的14針JTAG編程調(diào)試接口
● 可選擇UART或SPI模式的兩通道串行通訊接口
● 安全的熔絲代碼保護(hù)機(jī)制

② 信號(hào)采集電路

具有獨(dú)立的8路傳感器信號(hào)輸入，每路通道有獨(dú)立的過(guò)流過(guò)壓保護(hù)功能。該部分電路最大的特點(diǎn)是每一通道均能兼容頻率量、電流量、電壓量和開(kāi)關(guān)量信號(hào)制式，可由用戶自行定義。而且由于信號(hào)隔離采用線性隔離放大器方式，采樣速率和精度比現(xiàn)有的壓頻轉(zhuǎn)換后光電隔離方式有較大的提高；

③ 控制輸出電路

    具有2路近程斷電和2路遠(yuǎn)程斷電控制輸出。遠(yuǎn)程斷電選用OMRON超小型低功耗繼電器，輸出方式為常開(kāi)/常閉可選。近程斷電采用光電耦合器輸出，帶過(guò)流保護(hù)功能。

④ 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路

    該部分電路設(shè)計(jì)用來(lái)在分站暫時(shí)存儲(chǔ)來(lái)自各傳感器或裝置的參數(shù)，存儲(chǔ)芯片選用的鐵電存儲(chǔ)器，高速并行寫(xiě)入，容量為256k字節(jié)，100億次擦寫(xiě)次數(shù)，不會(huì)產(chǎn)生EEPROM和FLASH存儲(chǔ)方式因壽命短而失效的情況。

⑤ 顯示及紅外遙控電路

顯示電路由MCU控制器直接控制輸出，采用320×240分辨率大尺寸屏液晶，對(duì)比度可調(diào)。顯示直觀，界面友好，功能齊全。

紅外遙控接收電路選用專用遙控解碼芯片TC9149，該芯片接口簡(jiǎn)潔，可靠性高，按鍵組合靈活。

⑥ 通訊電路

分站與分站之間、分站與各裝置之間通訊電路采用RS485模式。通訊口采用光電隔離，電源獨(dú)立供電。通訊口支持最大10km的傳輸距離，通訊速率為2400bps，通訊為主從式半雙工輪詢模式。

 分站與數(shù)據(jù)傳輸接口之間通訊電路采用RS485模式。通訊口采用光電隔離，電源獨(dú)立供電。通訊口支持最大10km的傳輸距離，通訊速率為2400bps，通訊為主從式半雙工輪詢模式。

   分站與交換機(jī)之間的通訊電路采用網(wǎng)口通訊，通訊口支持最大20km的傳輸距離，傳輸速率：10/100Mbps自適應(yīng)。

  主要技術(shù)參數(shù)

① 適用條件

     環(huán)境溫度：0℃～40℃

     相對(duì)濕度：<95%RH

大氣壓力：80 kPa～106 kPa

② 分站主要技術(shù)指標(biāo)：

1）額定工作電壓：18V,波動(dòng)范圍：（12～24）V;

2）工作電流：≤100mA;

3）最大監(jiān)控容量:8路信號(hào)輸入，4路控制量輸出（無(wú)源觸點(diǎn)信號(hào)2個(gè)、電平信號(hào)2個(gè)）

4）本安參數(shù)：Ui: 12.3V  ， Ii：840mA ，  Li：0 ，Ci: 1.43&micro;F

5）信號(hào)制式：