一種用於城市供水的地下金屬管道漏損檢測電路的製造方法與工藝
2024-03-08 15:21:15
本發明涉及城市供水系統的檢測與安全運行領域，具體涉及一種用於城市供水的地下金屬管道的漏損檢測電路。
背景技術：
供水系統保證城市的生活用水、工業用水以及其它用水的正常供應，是現代城市的生命。長期以來，我國城市地下供水管網漏損率很高，大量的水通過地下管網的滲漏，造成水資源的巨大浪費；管網漏損造成供水壓力不穩和突變、水質差和管網的「二次汙染」等都影響著百姓日常生活；地下供水管道漏損會把大量泥沙帶走，形成大量塌陷，構成大量的工程隱患。由此可見，地下供水管道漏損導致大量經濟損失，給城市的生活和安全生產都帶來了巨大的安全隱患。城市供水管道深埋在地下，環境惡劣，其漏損檢測技術不夠完善，給供水管道漏損的及時檢測定位，維修和安全運行帶來了很大困難。傳統的供水管網漏損檢測方法有被動檢修法和聽音法。被動檢修法是發現明漏後才進行檢修的一種方法。聽音法檢漏是利用地下管道漏水產生聲音以及敲擊水管，在地面來估計管道是否漏水、估計漏孔部位的一種方法。聽音法檢漏方法的主要缺點是：(1)有時聲響大,聽到聲響的範圍過大,難以確定正確的漏水位置；(2)有時漏水聲響處不一定是漏點,主要依靠人長期積累的經驗；(3)在交通繁忙、噪聲強的地區,聽音法難以正常工作；(4)有些聲音過小,也難以用聽音法檢出。雖然現在以聽音法為基礎，進行了許多改進，儀器性能及操作人員的技術不斷提高,但仍存在很大的局限性,特別是自動化程度低，噪聲過大,管道埋設過深時,推斷管道是否漏損仍然非常困難。
技術實現要素：
本發明針對已有供水管道漏損檢測的不足，本發明提出一種用於城市地下供水的金屬管道漏損檢測電路。本發明一種用於城市地下供水的金屬管道漏損檢測電路，包括：控制和報警模塊、高頻振蕩模塊、數據採集與放大模塊、模數轉換模塊和電源模塊。控制和報警模塊由控制晶片MSP430f149、第一電阻R1、第二十電阻R20、第二十一電阻R21、按鍵RESET、蜂鳴器BELL、第二發光二極體LED2、第一三極體Q1、第一陶瓷電容C1、第二陶瓷電容C2、第三陶瓷電容C3、第四陶瓷電容C4、第十六陶瓷電容C16、第十八陶瓷電容C18、第十九陶瓷電容C19、第一電解電容C17、第二電解電容C20、第一晶振CRYSTAL和第二晶振CRYSTAL2組成。其中，控制晶片MSP430f149的4、5、6、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、45、、49、50、51、53、54、55、56、57、59、60、61腳架空。第四陶瓷電容C4的一端與控制晶片MSP430f149的62、63腳連接並接地，第四陶瓷電容C4的另一端與控制晶片MSP430f149的64腳連接。第一電阻R1的一端接電源VCC，第一電阻R1的另一端與控制晶片MSP430f149的58腳、第三陶瓷電容C3的一端、按鍵RESET的一端連接，第三陶瓷電容C3的另一端與按鍵RESET的另一端、第一陶瓷電容C1的一端、第二陶瓷電容C2的一端連接並接地，第二陶瓷電容C2的另一端與第二晶振CRYSTAL2的一端、控制晶片MSP430f149的53腳連接，第一陶瓷電容C1的另一端與第二晶振CRYSTAL2的另一端、控制晶片MSP430f149的52腳連接。蜂鳴器BELL的一端接電源VCC，蜂鳴器BELL的另一端與第一三極體Q1的集電極連接，第一三極體Q1的發射極接地，第一三極體Q1的基極與第二十一電阻R21的一端連接，第二十一電阻R21的另一端與控制晶片MSP430f149的3腳連接。第二十電阻R20的一端接電源VCC，第二十電阻R20的另一端與第二發光二極體LED2的陽極連接，第二發光二極體LED2的陰極與控制晶片MSP430f149的2腳連接。第十六陶瓷電容C16的一端接地，第十六陶瓷電容C16的另一端與控制晶片MSP430f149的1腳連接。第一電解電容C17的陰極與第十八陶瓷電容C18的一端、第十九陶瓷電容C19的一端、第二電解電容C20的陰極、控制晶片MSP430f149的11腳連接，第一電解電容C17的陽極與第十八陶瓷電容C18的另一端、控制晶片MSP430f149的7腳連接，第二電解電容C20的陽極與第十九陶瓷電容C19的另一端、控制晶片MSP430f149的10腳連接，第一晶振CRYSTAL的一端與控制晶片MSP430f149的8腳連接，第一晶振CRYSTAL的另一端與控制晶片MSP430f149的9腳連接。高頻振蕩模塊由555定時器、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第五陶瓷電容C5、第六陶瓷電容C6、第七陶瓷電容C7、第八陶瓷電容C8、第二電感L2和第二三極體Q2組成。555定時器的4、8腳接電源VCC，第二電阻R2的一端接電源VCC，第二電阻R2的另一端與555定時器的7腳、第三電阻R3的一端連接，第三電阻R3的另一端與555定時器的2、6腳、第六陶瓷電容C6的一端連接。555定時器5腳與第五陶瓷電容C5的一端連接，第五陶瓷電容C5的另一端與555定時器1腳、第六陶瓷電容C6的另一端連接並接地。555定時器的3腳與第七陶瓷電容C7的一端連接，第七陶瓷電容C7的另一端與第二三極體Q2的基極連接。第四電阻R4的一端接電源VCC，第四電阻R4的另一端與第五電阻R5的一端連接，第五電阻R5的另一端接地。第六電阻R6的一端接電源VCC，第六電阻R6的另一端與第二三極體Q2的集電極、第八陶瓷電容C8的一端連接，第八陶瓷電容C8的另一端與第二電感L2的一端連接，第二電感L2的另一端與第八電阻R8的一端連接，第八電阻R8的另一端接地。第二三極體Q2的發射極與第七電阻R7的一端、第九陶瓷電容C9的一端連接，第七電阻R7的另一端與第九陶瓷電容C9的另一端連接並接地。數據採集與放大模塊由晶片UGN3503U、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第一滑動變阻器Rw1、第二滑動變阻器Rw2、第十陶瓷電容C10、第十一陶瓷電容C11、第十二陶瓷電容C12、第一二極體D1、第二二極體D2、第三二極體D3、第一運算放大器LM324A、第二運算放大器LM324B和第三運算放大器LM324C組成。晶片UGN3503U的1腳接地，晶片UGN3503U的3腳接電源VCC，晶片UGN3503U的2腳與第十陶瓷電容C10的一端連接，第十陶瓷電容C10的另一端與第十電阻R10的一端、第十一電阻R11的一端連接，第十電阻R10的另一端接地，第十一電阻R11的另一端與第一運算放大器LM324A的正相輸入端連接；第九電阻R9的一端與電源VCC連接，第九電阻R9的另一端與第一運算放大器LM324A的負相輸入端、第一滑動變阻器Rw1的一端連接，第一滑動變阻器Rw1的另一端與第十二電阻R12的一端連接，第十二電阻R12的另一端與第一運算放大器LM324A的輸出端、第十一陶瓷電容C11的一端連接。第一運算放大器LM324A的正電源端接電源VCC，第一運算放大器LM324A的負電源端接地。第十一陶瓷電容C11的另一端與第二運算放大器LM324B的正相端連接，第二運算放大器LM324B的負相端與第二二極體D2的陽極、第十三電阻R13的一端連接，第二二極體D2的陰極與第二運算放大器LM324B的輸出端、第一二極體D1的陽極連接，第二運算放大器LM324B的正電源端接電源VCC，第二運算放大器LM324B的負電源端接地。第一二極體D1的陰極與第三二極體D3的陽極、第十四電阻R14的一端連接，第三二極體D3的陰極與第十二陶瓷電容C12的一端、第三運算放大器LM324C的正相端連接，第十二陶瓷電容C...