煤礦安全監控系統是指對煤礦的環境參數和生產、運輸、提升、排水等機電設備工作狀態進行監測和控制，并用微機分析處理取得數據的一種系統。他是二到三級分布式集散系統，井下分站作為系統中重要配套部件，連續監測礦井的各種環境參數，如：瓦斯、一氧化碳、風速、負壓等。分站和地面中心站通訊，及時傳送井下參數，并執行中心站發送的命令。他本身也可實現監控功能，而本電量數據采集器可作為井下分站的關聯智能儀表，適用于檢測變電所配電柜的各種電量參數：電流、電壓、功率、功率因數等。1臺分站可同時接入8臺電量采集器。

　　1　工作原理

　　電量采集器由6個模塊組成：電壓電流采集放大模塊、功率轉換模塊、A/D轉換模塊、MCU模塊、485接口模塊、電源及顯示模塊。

　　(1)電壓電流采集放大模塊　電量數據采集器連續采集變電所的三相100V交流電壓A，B，C之間的線電壓，C相作為公共端(但并非接地)。100V交流電壓經過三相變壓轉換為10V交流電壓，該電壓信號進一步變換成400mV后再由AD736將交流電壓信號變為直流電壓信號(Uv)，直流信號(Uv)進一步由LM358放大后送到A/D轉換模塊；大電流信號(5A)通過C相電流互感器轉換成小電流信號(5mA)，小電流信號經過精密電阻轉換成小電壓信號后由另一路AD736將交流信號變為直流信號(Ui)，再由LM358放大后送到A/D轉換模塊。

　　(2)功率轉換模塊　Uv與Ui信號分別經過兩路AD7755后直接送至MCU模塊。

　　(3)A/D轉換模塊　該模塊由撥碼開關和采樣開關4051，A/D芯片TLC1549組成。每個電量采集器的標識是由4位撥碼開關決定的，有效地址為1～8，在同一分站中該撥號應是惟一的。“on”為0，“off”為1。

　　(4)其他模塊　MCU模塊將各輸入電壓信號進行相應處理、運算、編碼后，通過485接口模塊(由1483芯片組成)將編碼信號以頻率信號形式上傳給分站，傳輸速率為9600b/s，傳輸距離限于2000m；同時將其送到顯示模塊(MAX7219)。LM7805和ICL7660提供正負5V電源。

　　電量采集器的硬件框圖如圖1。