煤矿瓦斯抽放监控系统数据采集模块设计

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1、煤矿瓦斯抽放监控系统数据采集模块设计　　摘要数据采集在煤矿安全生产方面有着举足轻重的作用。在全面分析各种采集模块的基础上，提出了一种基于MSP430瓦斯监控系统数据采集的设计方案。该系统利用传感器采集现场数据，MSP430作为核心器件实时对采集数据进行处理、诊断和传信。它与过去瓦斯抽放监控数据采集模块相比，结构简单、体积小、功耗低，便于观测和处理，为进一步研发瓦斯监控数据采集模块提供新的实现方法。关键词MSP430；监控系统；数据采集中图分类号：TD712文献标识码：A文章编号：1671-7597（2014）04-0027-02Designofmine

2、gasdrainagemonitoringsystemofdataacquisitionmoduleZhuJiang（SchoolofElectricalandInformationEngineering，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，Huainan232001，China）Abstract：Themajorissuestosolvemoderngaspumpingapplicationsontheefficientproductionofcoalminesafety，dataacquisitionofth

3、egasmonitoringsystembasedonMSP430design.The6systemutilizesthepowerfulprocessingcapabilitiesoftheMSP430effectiveincombinationwithvarioussensors，theuseofman-machinecontrolinterfaceandEEPROMmodulegreatlyimprovestheaccuracyandstabilityofthestategasdrainagedataacquisition，andtomakeit

4、workinthebeststatetoensuregassafetydrainage.Pastgasdrainagecomparedtothedataacquisitionsystemhardwarestructureissimple，lowpowerconsumption，goodcompatibility，intrinsicallysafepowerworkload，tolaythefoundationforfurtherresearchanddesignofgasmonitoringdataacquisitionmodule.Keywords：

5、MSP430；monitoringsystem；dataacquisition现阶段煤矿安全问题已经成为全社会关注的焦点问题。通过数据采集模块在瓦斯监控系统中的运用，能实时、连续的对瓦斯抽放状态进行监测和调控，保证系统的正常运行，极大的避免了煤矿事故的发生。6本文介绍了瓦斯抽放监控系统数据采集模块的硬件原理和软件设计。利用性价比高和稳定性好的MSP430作为核心处理器。有效结合各类采集瓦斯、温度等物理量传感器，运用RS485通信接口，进行数据传输，为瓦斯监控系统数据采集模块的实现提供了良好的核心器件。1数据采集模块的工作原理监控系统数据采集模块运用MS

6、P430作为控制器核心，采集煤矿井下瓦斯、温度、粉尘、CO、CO2等物理量。利用MSP430自带的12位A/D转换器对传感器采集的现场信息进行放大和滤波并传送至人机界面显示如图1。图1瓦斯抽放监控系统数据采集结构图2数据采集模块的硬件设计瓦斯抽放监控系统数据采集结构：MSP430、温度传感器、瓦斯传感器、粉尘传感器、CO传感器、CO2传感器、控制输入输出、时钟电路、人机界面模块、RS485模块及EEPROM模块。2.1MSP430数据采集模块运用性价比好和稳定性能高的MSP430作为核心处理器，该芯片工作频率为25MHz。芯片内部资源丰富，简化了硬件结

7、设计构，通过对电源电压和运行时钟的有效处理，大大降低了系统功耗。2.2输入输出控制输入控制模块采用光耦电路进行隔离，经过光耦传输至MSP430的IN口，实现对MSP430的电气隔离和保护。6开关量输出模块主要通过MSP430的采集信号经过光耦控制，使得继电器闭合，从而达到控制外部交流接触器动作的目的。2.3传感器模块数据采信主要由各类传感器将采集到的瓦斯温度等物理量模拟信号通过预处理，将信号输入到MSP430的AD通道进行模拟信号的数据采信。传感器采集的模拟信号经运算放大后使信号幅值范围在0V到3.3V之间才能符合msp430使用要求。2.4时钟电路模

8、块MSP430的时钟电路由数据线SDA和时钟信号线SCL构成串行12C总线，进行数据的发送和接