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　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1～8，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。