第五电阻R5另一端、第六电阻R6 —端相连接,第三差动放大器的反相输入端IN3-与第一电阻Rl另一端、第二电阻R2 —端相连接，第二电阻R2另一端、第三电阻R3 —端均与第七电阻R7 —端连接，第七电阻R7另一端、第六电阻R6另一端均与第九电阻R9 —端连接，第三差动放大器输出端0UT3与第三电阻R3另一端、第四电阻R4 —端相连接，第四电阻R4另一端与滤波电容Cl 一极并接后接主控处理模块的ADC端口，第九电阻R9另一端一极滤波电容Cl另一极均接地。瓦斯监测模块中瓦斯传感器MJC4/3.0L输出的模拟测量信号非常微弱，需要放大电路对其进行放大处理，核心芯片是LM324，LM324是比较常用的放大器，带有真差动输入，RF通信模块通过其ADC端获取数据采集模块采集的瓦斯数据。
[0030]GPRS模块采用图4所示的MG323芯片，SM卡。MG323芯片的供电端口 VSM、数据端口 SM_DATA、时钟端口 SM_CLK、复位端口 SM_RST分别与SM卡的电源端VCC_SM、数据接口 SM_DAT、时钟信号端口 SM_CLK、复位端口 SM_RST连接，SM卡的复位端口 SM_RST、接地端口 GND之间接第一电容C1，SM卡的数据接口 SIM_DAT、接地端口 GND之间接第二电容C2，SM卡的电源端VCC_SM、接地端口 GND之间接第三电容C3，SM卡的时钟信号端口SM_CLK、接地端口 GND之间接第四电容C4，MG323芯片的电池接入端口 VBAT的各引脚并接后与第五电容C8 —极、第六电容C9 一极相连接,第五电容C8另一极、第六电容C9另一极均接地。GPRS模块的核心芯片通过串口连接到S3C2440的UARTl端，接收UART1_RD信号、UART 1_TD 信号。
[0031]RF通信模块如图5所示，核心芯片为CC2430。 CC2430芯片的数字I/O供电端DVDD、模拟供电连接端AVDD_SOC/AVDD_RREG、核心稳压器供电端AVDD_DREG，以及第七电容C71 —极、第八电容C411 一极、第九电容C231 —极均接电源电压VCC，CC2430芯片的数字供电退耦端DCOUPL接第十电容C421 —极，CC2430芯片的复位端RESET_N接第十二电阻RlOl —端，CC2430芯片的数字噪声隔离供电连接端AVDD_DGUARD、ADC数字部分供电端DVDD_ADC、ADC和DAC模拟部分供电端AVDD_ADC、可变增益放大器供电端AVDD_IF2、混频器供电端AVDD_RF2、LNA/PA开关供电端AVDD_SW、LNA/PA供电端AVDD_RF、预分频器供电端AVDD_PRE、V⑶供电端AVDD_V⑶、V⑶保护环供电端VC0_GUARD、相位检测模块供电端AVDD_CHP、带通滤波器/模拟测试模块供电端AVDD_IF，以及第i^一电容C351 —极、第十二电容C281 —极、第十三电容C251 —极均接工作电源，CC2430芯片的RFI/0端口 RF_N/RF_P2间接第一电感L321，CC2430芯片的RFI/0端口 RF_N、PA调整电压供电端TXRX_SWITCH之间接第二电感L331，第三电感L341 —端与CC2430芯片的RFI/0端口RF_P连接，第三电感L341另一端与第十四电容C341 —极连接，第十四电容C341另一极接功率放大器P1，CC2430芯片的晶振模拟I/O引脚X0SC_Q1/X0SC_Q2之间接第一晶振电容Y1，CC2430芯片的晶振数字I/O引脚P2.3/X0SC_Ql/P2.4/X0SC_Q2之间接第二晶振电容Y2，第一晶振电容Yl两级分别经过第十五电容C191、第十六电容C211接地，第二晶振电容Y2两级分别经过第十七电容C431、第十八电容C441接地，CC2430芯片的两个偏置电阻连接端RBIAS/RBIAS2分别连接第十三电阻R221、第十四电阻R261，CC2430芯片的稳压供电输出端RREG_0UT经第十九电容C241接地，第七至第十三电容的另一极均接地，第十二电阻RlOl另一端接电源电压VCC。
[0032]本领域普通技术人员可以理解:附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
[0033]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.基于无线传感网络的矿难预警系统，其特征在于，包括:监控设备、GPRS模块、主控模块，无线传感网络各终端装置都包括:数据采集模块、RF通信模块，其中: 数据采集模块输出端与RF通信模块ADC端连接； RF通信模块输出端与主控模块I/O端连接，输出采集数据至主控模块； 主控模块UART端与GPRS模块I/O端连接，GPRS模块输出端与监控设备输入端连接，主控模块通过GPRS模块输出采集数据以及对数据的分析结果至监控设备； 所述GPRS模块，包括:第一至第六电容、MG323芯片、SM卡，MG323芯片的供电端口、数据端口、时钟端口、复位端口分别与SIM卡的电源端、数据接口、时钟信号端口、复位端口连接，SIM卡的复位端口、接地端口之间接第一电容，SIM卡的数据接口、接地端口之间接第二电容，SM卡的电源端、接地端口之间接第三电容，SM卡的时钟信号端口、接地端口之间接第四电容，MG323芯片电池接入端口的各引脚并接后与第五电容一极、第六电容一极相连接，第五电容另一极、第六电容另一极均接地。
2.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的矿难预警系统，其特征在于，所述数据采集模块，包括:瓦斯传感器、第一至第三差动放大器、第一至第十一电阻、滤波电容，其中: 瓦斯传感器的第一检测端口、第八电阻一端以及第十电阻一端相连，第十电阻另一端接检测电源，瓦斯传感器的第二检测端口以及第十一电阻的一端均接地，第八电阻另一端、第十一电阻另一端并接后与第一差动放大器的同相输入端连接，瓦斯传感器的两个输出端口并接后与第二差动放大器的同相输入端连接； 第一差动放大器的反向输入端、输出端均与第一电阻一端连接； 第二差动放大器的反向输入端、输出端均与第五电阻一端连接； 第三差动放大器的同相输入端与第五电阻另一端、第六电阻一端相连接，第三差动放大器的反相输入端与第一电阻另一端、第二电阻一端相连接，第二电阻另一端、第三电阻一端均与第七电阻一端连接，第七电阻另一端、第六电阻另一端均与第九电阻一端连接，第三差动放大器输出端与第三电阻另一端、第四电阻一端相连接，第四电阻另一端与滤波电容一极并接后接主控模块的ADC端口，第九电阻另一端以及滤波电容另一极均接地。
3.根据权利要求1或2所述的基于无线传感网络的矿难预警系统，其特征在于，所述RF通信模块，包括:CC2430芯片、功率放大器、第七至第十九电容、第十二至十四电阻、第一至第二晶振电容，其中: CC2430芯片的数字I/O供电端、模拟供电连接端、核心稳压器供电端，以及第七电容一极、第八电容一极、第九电容一极均接电源电压，CC2430芯片的数字供电退耦端接第十电容一极，CC2430芯片的复位端接第十二电阻一端，CC2430芯片的数字噪声隔离供电连接端、ADC数字部分供电端、ADC和DAC模拟部分供电端、可变增益放大器供电端、混频器供电端、LNA/PA开关供电端、LNA/PA供电端、预分频器供电端、VCO供电端、VCO保护环供电端、相位检测模块供电端、带通滤波器/模拟测试模块供电端，以及第十一电容一极、第十二电容一极、第十三电容一极均接工作电源，CC2430芯片的RFI/0端口之间接第一电感，CC2430芯片的RFI/0端口、PA调整电压供电端之间接第二电感，第三电感一端与CC2430芯片的RFI/O端口连接，第三电感另一端与第十四电容一极连接，第十四电容另一极接功率放大器，CC2430芯片的晶振模拟I/O引脚之间接第一晶振电容，CC2430芯片的晶振数字I/O引脚之间接第二晶振电容，第一晶振电容两级分别经过第十五电容、第十六电容接地，第二晶振电容两级分别经过第十七电容、第十八电容接地，CC2430芯片的两个偏置电阻连接端分别连接第十三电阻、第十四电阻，CC2430芯片的稳压供电输出端经第十九电容接地，第七至第十三电容的另一极均接地，第十二电阻另一端接电源电压。
4.根据权利要求3所述的基于无线传感网络的矿难预警系统，其特征在于，所述主控模块为S3C2440X芯片。
【专利摘要】本实用新型涉及矿难预警系统，尤其是基于无线传感网络的矿难预警系统。预警系统包括：监控设备、GPRS模块、主控模块，无线传感网络各终端装置都包括：数据采集模块、RF通信模块， 数据采集模块输出端与RF通信模块ADC端连接，RF通信模块输出端与主控模块I/O端连接，输出采集数据至主控模块，主控模块UART端与GPRS模块I/O端连接，GPRS模块输出端与监控设备输入端连接，主控模块通过GPRS模块输出采集数据以及对数据的分析结果至监控设备。本实用新型提供了一种成本低、维护方便、自动化智能化程度高的瓦斯预警系统，减少主控器数目，简化系统结构，便于工作人员进一步处理分析检测数据，防备可能发生的矿难。
【IPC分类】H04L29-08, H04W84-18
【公开号】CN204392304
【申请号】CN201520038228
【发明人】赵嘉, 吕莉, 曾仁贤, 胡旻, 聂菊根, 樊棠怀
【申请人】南昌工程学院
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年1月20日