1、用途

KJ319-J 数据传输接口（以下简称“接口”），是KJ319矿井人员管理系统井上部分的关键组成设备，用于地面中心站接受井下监控分站发来的监测数据，并把它们送往中心站主机进行分析处理，同时把地面中心站下发的命令传送到的分站，从而实现控制井下设备的启停、设置工作参数、查询显示传感器的检测数据等功能。

该传输接口以美国德州半导体公司MSP430系列16位单片机为核心，能作为监控系统的前置机或作为透明通讯传输接口，将井下分站与地面中心站计算机相连接，形成完整的监控系统通讯链路。

防爆型式：一般兼矿用本质安全型；

防爆标志为：[Exib]I；

只能置于地面监控机房，没有甲烷气体的环境中使用。

该传输接口型号定义如下：

KJ    319 -   J   

接口设备

                              产品序号

                              矿用监测、控制系统或设备

关联及配接设备见附表1

2、主要特点

1)智能通讯接口，能自动扫描分站，将数据打包后集中发送给中心站或其它上位机

2)与上位机之间通讯为RS232方式，与分站之间为RS485通讯方式

3)可设置为透明传输方式

4)能显示通讯状态

5)设置RS485模式端口

6) 开关电源供电，适应电网波动范围宽

3、工作原理

3.1 电源部分工作原理

    由独立开关电源供电，12V和5V两路电源输出。

3.2 通讯部分工作原理简介

该分站的处理器选用MSP430系列16位单片机，外围电路包括：显示、按键等人机接口电路，隔离及通讯电路、时钟及数据存储电路。各部分之间的连接框图如上图。

3.2.1 MSP430系列16位超低功耗单片机

美国德州半导体公司的MSP430系列单片机以其优异的性能在测控电路设计中得到越来越广泛的应用。尤其是超低功耗和高精度的A/D转换特性，应用在煤矿测控设备中将带来极大的优势。该系列单片机具有以下主要特点：

● 低工作电源电压范围：1.8V～3.6V

● 5种省电模式，超低功耗：

待机模式 1.6uA

关闭模式(RAM保持) 0.1uA

活动模式280uA at 1MHz 2.2V

● 16位RISC结构，125ns指令周期

● 带内部参考源，采样保持和自动扫描特性的12位A/D转换器

● 可在线编程，无需外部电压

3.2.4 数据存储电路

    该部分电路设计用来在通讯接口存储分站扫描历史数据。存储器容量为32k字节，（可扩充至128k容量）。

3.2.5 通讯电路

该接口设计有两个通讯接口，一个为主通讯口，能和地面中心站计算机串口通讯，支持RS232协议；另一个为分站通讯口，支持RS485协议，用于与井下分站通讯。

两个通讯口均采用光电隔离，电源独立供电。分站通讯接口传输距离为15km，通讯速率支持2400bps，对井下分站采用主从式半双工轮询方式通讯。该接口输出信号为本质安全型。

该通讯接口可通过跳线将中心站对分站的通讯设置为透明传输模式。

4、主要技术参数

4.1适用条件

   a) 环境温度：15℃～30℃；

   b) 相对湿度：40％～70％；

   c) 大气压力：80kPa～106kPa；

   d) GB/T 2887 规定的尘埃、照明、噪声、电磁场干扰和接地条件的非爆炸性环境。

4.2 电源参数

a) 额定电压：   AC220V，允许偏差-15％～+10％：

b) 谐波：不大于5％；

c) 频率：50Hz，允许偏差±5％。

4.3 通讯指标：

4.3.1接口与计算机之间的传输

a）传输方式：主从式、双极性、RS232、半双工

b）传输速率：2400bps

c）通信信号峰-峰值电压：1V～25V

d）通信信号峰值电流：≤95mA

e）传输距离：5m

4.3.2接口与分站之间的传输

a）传输方式：异步、主从式、半双工、RS485

b）传输速率：2400bps

c）通信信号峰-峰值电压：1V～5V

d）通信信号峰值电流：≤95mA

e）传输距离：10km(MHYBV电缆，截面积为1.5mm2,电缆分布参数：分布电容：≤0.06μF/Km；分布电感：≤0.8mH/ Km；直流电阻：≤12.8Ω/Km)。

4.4 本安参数   Uo：5V；Io：70mA；Co：10µF；Lo：5mH。

5、外形结构

结构类型：钢结构箱体

外形尺寸：420×300×66（mm）

整机质量：1.8 kg