CN105605432A - 一种基于gprs网络的供水管道泄漏定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水管泄漏定位技术领域，尤其是一种基于GPRS网络的供水管道泄漏定位系统。它包括若干个水管泄漏检测模块和上位机，每个水管泄漏检测模块包括放大电路、滤波电路、单片机、驱动电路、LED指示灯、存储器、GPRS模块和两个谐振式传感器。本发明利用谐振式传感器采集频率信号，根据信号的不同进行了泄漏位置的定位；同时，利用放大电路和滤波电路将采集到的信号进行调理，利用LED指示灯进行状态显示；并且，利用GPRS模块实现信号的远程数据传输，方便工作人员远程信息读取，其结构简单，操作方便，具有很强实用性。

Description

一种基于GPRS网络的供水管道泄漏定位系统

技术领域

本发明涉及水管泄漏定位技术领域，尤其是一种基于GPRS网络的供水管道泄漏定位系统。

背景技术

众所周知，供水管道常年埋于地下受水压变化及天气环境变化影响大，管道易被腐蚀而发生泄漏。这种现象不仅浪费我国宝贵的淡水资源，还会对地上的建筑物及公共设施带来严重的破坏，因此及时发现供水管道泄漏点位置并进行处理有重要的现实意义。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于GPRS网络的供水管道泄漏定位系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于GPRS网络的供水管道泄漏定位系统，它包括若干个水管泄漏检测模块和上位机，每个所述水管泄漏检测模块包括放大电路、滤波电路、单片机、驱动电路、LED指示灯、存储器、GPRS模块和两个谐振式传感器；

两个所述谐振式传感器分别安置于水管上并将检测到的频率信号输入至放大电路，所述放大电路将信号进行放大并将信号输入至滤波电路，所述滤波电路将信号进行滤波并将信号输入至单片机，所述单片机将信号进行整理并将信号反馈给驱动电路、存储器和GPRS模块，所述驱动电路产生驱动信号并将信号输入至LED指示灯，所述GPRS模块将信号通过GPRS网络发送至上位机。

优选地，所述放大电路包括AD620放大器、第一可调电阻和第二可调电阻，两个所述谐振式传感器的其中一个通过第一电阻与AD620放大器的3端脚连接、另一个与第二可调电阻的可调端连接，所述第二可调电阻的固定端与AD620放大器的1端脚连接，所述AD620放大器的2端脚通过第二电阻接地，所述AD620放大器的5端脚通过第三电阻接地并通过第六电阻与第一可调电阻的可调端连接，所述第一可调电阻的固定端接入电源，所述AD620放大器的输出端通过第四电阻与滤波电路连接，所述第四电阻与滤波电路之间通过第五电阻接地。

优选地，所述滤波电路包括第一运放和第二运放，所述第一运放的同相端通过第二电容接地并通过依次串联的第八电阻和第七电阻与放大电路连接，所述第八电阻和第七电阻之间通过第一电容与第一运放的反相端连接，所述第一运放的输出端通过依次串联的第三电容和第四电容与第二运放的反相端连接，所述第三电容和第四电容之间通过第九电阻与第二运放的同相端连接，所述第二运放的反相端通过第十电阻接地，所述第二运放的输出端与单片机连接。

优选地，所述单片机为A789S52单片机，所述第一运放和第二运放均为NE5532运算放大器。

由于采用了上述方案，本发明利用谐振式传感器采集频率信号，根据信号的不同进行了泄漏位置的定位；同时，利用放大电路和滤波电路将采集到的信号进行调理，利用LED指示灯进行状态显示；并且，利用GPRS模块实现信号的远程数据传输，方便工作人员远程信息读取，其结构简单，操作方便，具有很强实用性。

附图说明

图1是本发明实施例的结构原理示意图；

图2是本发明实施例的放大电路的电路结构示意图；

图3是本发明实施例的滤波电路的电路结构示意图；

图4是本发明实施例的谐振式传感器的工作原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图4所示，本实施例提供的一种基于GPRS网络的供水管道泄漏定位系统，它包括若干个水管泄漏检测模块10和上位机9，每个水管泄漏检测模块10包括放大电路2、滤波电路3、单片机4、驱动电路6、LED指示灯7、存储器5、GPRS模块8和两个谐振式传感器1；

两个谐振式传感器1分别安置于水管上并将检测到的频率信号输入至放大电路2，放大电路3将信号进行放大并将信号输入至滤波电路3，滤波电路3将信号进行滤波并将信号输入至单片机4，单片机4将信号进行整理并将信号反馈给驱动电路6、存储器5和GPRS模块8，驱动电路6产生驱动信号并将信号输入至LED指示灯7，GPRS模块8将信号通过GPRS网络发送至上位机9。

进一步，单片机4为A789S52单片机。

本实施例利用谐振式传感器1采集频率信号，根据信号的不同进行了泄漏位置的定位；同时，利用放大电路2和滤波电路3将采集到的信号进行调理，利用LED指示灯7进行状态显示，利用存储器5进行数据存储器；并且，利用GPRS模块9实现信号的远程数据传输，方便工作人员远程信息读取。

本实施例的谐振式传感器1的检测工作如图4所示，当供水管道发生漏水时，漏出管道的水会与漏口发生摩擦，周围介质也会随着水流产生摩擦声，这些碰撞或摩擦都会产生不同频率的振动，从而产生漏水声。相关定位检漏就是使用两个谐振式传感器1在管道两端采集漏水声音信号，而后对采集到的两路信号进行相关运算来确定漏点，图4中L是被测管道的长度，A、B为谐振式传感器所处的位置，C为漏水点，L1、L2分别为漏点距谐振式传感器的驱离(假设L1>L2)，to为两谐振式传感器泄漏信号的时间差，V为管道中声音的传播速度。故可通过如下公式算出C点位置：

$\begin{array}{c}{L}_1=\frac{L-t0\×V}{2}\\ L_2=\frac{L+t0\×V}{2}\end{array}---\left(1\right).$

本实施例的放大电路2可采用如图2所示的电路结构，即包括AD620放大器A1、第一可调电阻RX1和第二可调电阻RX2，两个谐振式传感器1的其中一个通过第一电阻R1与AD620放大器A1的3端脚连接、另一个与第二可调电阻RX2的可调端连接，第二可调电阻RX2的固定端与AD620放大器A1的1端脚连接，AD620放大器A1的2端脚通过第二电阻R2接地，AD620放大器A1的5端脚通过第三电阻R3接地并通过第六电阻R6与第一可调电阻RX1的可调端连接，第一可调电阻RX1的固定端接入电源，AD620放大器A1的输出端通过第四电阻R4与滤波电路3连接，第四电阻R4与滤波电路3之间通过第五电阻R5接地。

本实施例的滤波电路3可采用如图3所示的电路结构，即包括第一运放U1和第二运放U2，第一运放A1的同相端通过第二电容C2接地并通过依次串联的第八电阻R8和第七电阻R7与放大电路2连接，第八电阻R8和第七电阻R7之间通过第一电容C1与第一运放U1的反相端连接，第一运放U2的输出端通过依次串联的第三电容C3和第四电容C4与第二运放U2的反相端连接，第三电容C3和第四电容C4之间通过第九电阻R9与第二运放U2的同相端连接，第二运放U2的反相端通过第十电阻R10接地，第二运放U2的输出端与单片机4连接。其中，第一运放U1和第二运放U2均为NE5532运算放大器。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种基于GPRS网络的供水管道泄漏定位系统，它包括若干个水管泄漏检测模块和上位机，其特征在于：每个所述水管泄漏检测模块包括放大电路、滤波电路、单片机、驱动电路、LED指示灯、存储器、GPRS模块和两个谐振式传感器；

两个所述谐振式传感器分别安置于水管上并将检测到的频率信号输入至放大电路，所述放大电路将信号进行放大并将信号输入至滤波电路，所述滤波电路将信号进行滤波并将信号输入至单片机，所述单片机将信号进行整理并将信号反馈给驱动电路、存储器和GPRS模块，所述驱动电路产生驱动信号并将信号输入至LED指示灯，所述GPRS模块将信号通过GPRS网络发送至上位机。

2.如权利要求1所述的一种基于GPRS网络的供水管道泄漏定位系统，其特征在于：所述放大电路包括AD620放大器、第一可调电阻和第二可调电阻，两个所述谐振式传感器的其中一个通过第一电阻与AD620放大器的3端脚连接、另一个与第二可调电阻的可调端连接，所述第二可调电阻的固定端与AD620放大器的1端脚连接，所述AD620放大器的2端脚通过第二电阻接地，所述AD620放大器的5端脚通过第三电阻接地并通过第六电阻与第一可调电阻的可调端连接，所述第一可调电阻的固定端接入电源，所述AD620放大器的输出端通过第四电阻与滤波电路连接，所述第四电阻与滤波电路之间通过第五电阻接地。

3.如权利要求1所述的一种基于GPRS网络的供水管道泄漏定位系统，其特征在于：所述滤波电路包括第一运放和第二运放，所述第一运放的同相端通过第二电容接地并通过依次串联的第八电阻和第七电阻与放大电路连接，所述第八电阻和第七电阻之间通过第一电容与第一运放的反相端连接，所述第一运放的输出端通过依次串联的第三电容和第四电容与第二运放的反相端连接，所述第三电容和第四电容之间通过第九电阻与第二运放的同相端连接，所述第二运放的反相端通过第十电阻接地，所述第二运放的输出端与单片机连接。

4.如权利要求2或3所述的一种基于GPRS网络的供水管道泄漏定位系统，其特征在于：所述单片机为A789S52单片机，所述第一运放和第二运放均为NE5532运算放大器。