專(zhuān)利名稱：具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及上傳功能的漏水地面探測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于對(duì)地下供水管路的漏水點(diǎn)進(jìn)行探測(cè)的裝置，屬檢測(cè)技術(shù)
領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水是人類(lèi)賴以生存和發(fā)展的重要資源。隨著世界人口的增加及工業(yè)的迅猛發(fā)展， 人類(lèi)對(duì)水的需求量日益猛增，而大自然為人類(lèi)提供的淡水量卻在不斷減少，水的供需矛盾 日益顯著?？刂扑畵p是節(jié)約水資源的重要措施，而快速、準(zhǔn)確地探明漏水點(diǎn)的位置是有效控 制水損的前提。 目前，漏水地面探測(cè)設(shè)備由加速度傳感器、前級(jí)信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)強(qiáng)度顯示裝 置、鑒頻電路以及耳機(jī)組成。將傳感器放置在目標(biāo)位置即可顯示漏水聲音信號(hào)的強(qiáng)度，接上 耳機(jī)可聽(tīng)到放大的漏水聲，同時(shí)可以通過(guò)調(diào)節(jié)鑒頻電路指示信號(hào)中心頻率。然而，現(xiàn)有漏水 地面探測(cè)設(shè)備無(wú)法滿足存儲(chǔ)大量地面噪聲探測(cè)數(shù)據(jù)的任務(wù)、且無(wú)法上傳到計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù) 處理，因而也就無(wú)法對(duì)長(zhǎng)距離管道的沿線地面噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)及再分析。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種改進(jìn)的具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及上傳功能的漏水地面探 測(cè)裝置。 本實(shí)用新型所稱問(wèn)題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 —種具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及上傳功能的漏水地面探測(cè)裝置，它由振動(dòng)傳感器和主機(jī)組 成，所述振動(dòng)傳感器的信號(hào)輸出端接主機(jī)；所述主機(jī)構(gòu)成中包含一個(gè)數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù) 據(jù)處理模塊由信號(hào)調(diào)理電路、單片機(jī)、鍵盤(pán)、存儲(chǔ)器和USB接口組成，其中，信號(hào)調(diào)理電路的 輸入端接振動(dòng)傳感器的信號(hào)輸出端、輸出端接單片機(jī)，所述鍵盤(pán)接單片機(jī)的P2. 0 P2. 3 端，所述存儲(chǔ)器接單片機(jī)的P0. 0 P0. 3端，所述USB接口經(jīng)橋接器接單片機(jī)的P0. 4、P0. 5
丄山順。 上述具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及上傳功能的漏水地面探測(cè)裝置，所述信號(hào)調(diào)理電路由電阻、 電容、兩個(gè)運(yùn)算放大器和一個(gè)真值有效值轉(zhuǎn)換器組成，由第一運(yùn)算放大器接成的信號(hào)放大 器的輸入端接振動(dòng)傳感器的信號(hào)輸出端，輸出端接真值有效值轉(zhuǎn)換器的VIN端，由第二運(yùn) 算放大器接成的信號(hào)放大器的輸入端接真值有效值轉(zhuǎn)換器的OUTPUT端，輸出端經(jīng)RC濾波 電路接單片機(jī)的P3.5端。 上述具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及上傳功能的漏水地面探測(cè)裝置，所述主機(jī)的構(gòu)成中還包括信
號(hào)強(qiáng)度顯示電路，所述信號(hào)強(qiáng)度顯示電路的輸入端接振動(dòng)傳感器的信號(hào)輸出端。 上述具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及上傳功能的漏水地面探測(cè)裝置，所述主機(jī)的構(gòu)成中還包括耳
機(jī)聽(tīng)音電路，所述耳機(jī)聽(tīng)音電路的輸入端接振動(dòng)傳感器的信號(hào)輸出端。 本實(shí)用新型除具有傳統(tǒng)漏水探測(cè)裝置的信號(hào)強(qiáng)度顯示電路和耳機(jī)聽(tīng)音電路外，還 設(shè)有數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理模塊中的信號(hào)調(diào)理電路將振動(dòng)傳感器輸出的漏水噪音信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換成能代表噪音強(qiáng)度的直流有效值，單片機(jī)將該有效值信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后儲(chǔ)存 在存儲(chǔ)器中。本實(shí)用新型通過(guò)USB接口將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)上傳，使之能夠被再次分析和利用。鍵 盤(pán)用于設(shè)定儀器的工作模式。本實(shí)用新型不僅可以發(fā)現(xiàn)并定位漏水點(diǎn)，為業(yè)主提供詳實(shí)、可 靠的探測(cè)數(shù)據(jù)，而且可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和上傳，為下次探測(cè)工作提供參考，有效提高了地面漏 水探測(cè)的工作效率和工作質(zhì)量。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。


圖1是本實(shí)用新型的電原理框圖； 圖2是數(shù)據(jù)處理模塊的電原理圖。 圖中各標(biāo)號(hào)為U1、真值有效值轉(zhuǎn)換器，U2、單片機(jī)，U3、存儲(chǔ)器，U4、橋接器，JP、鍵 盤(pán)，USB、串行數(shù)據(jù)接口 ， Fl、第一運(yùn)算放大器，F(xiàn)2、第二運(yùn)算放大器，Rl R8、電阻，Cl C3、 電容，W、電位器。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型主要解決漏水地面探測(cè)信號(hào)的數(shù)字化以及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和上傳問(wèn)題。 參看圖l，本實(shí)用新型由振動(dòng)傳感器(采用常用振動(dòng)傳感器即可)和主機(jī)兩部分組 成。漏水點(diǎn)發(fā)出的噪音信號(hào)經(jīng)振動(dòng)傳感器進(jìn)入儀器主機(jī)，主機(jī)負(fù)責(zé)進(jìn)行信號(hào)的處理。信號(hào) 分三部分進(jìn)行處理， 一部分送入耳機(jī)聽(tīng)音電路(供聽(tīng)音用)， 一部分送表頭顯示電路， 一部 分送入數(shù)據(jù)處理模塊。 參看圖2，數(shù)據(jù)處理模塊由鍵盤(pán)JP、信號(hào)調(diào)理電路、單片機(jī)U2、存儲(chǔ)器U3、UBS接口 5部分組成。鍵盤(pán)JP直接與單片機(jī)U2相連，振動(dòng)傳感器輸出的模擬信號(hào)送人信號(hào)調(diào)理電 路的輸入端，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端與單片機(jī)U2的P3. 5端相連，鍵盤(pán)JP接單片機(jī)U2的 P2. 0 P2. 3端，存儲(chǔ)器U3的SCK、 S0、 Sl、 CS端分別接單片機(jī)U2的P0. 0 P0. 3端，所述 USB接口經(jīng)橋接器U4接單片機(jī)U2的P0. 4、 P0. 5端。所述橋接器U4可采用CP2102。 操作者通過(guò)鍵盤(pán)JP設(shè)置系統(tǒng)狀態(tài)，觸發(fā)相應(yīng)操作。 信號(hào)調(diào)理電路由低功耗雙運(yùn)放芯片和集成微功耗真值有效值轉(zhuǎn)換器U1組成，交 流信號(hào)輸入后先由第一運(yùn)算放大器Fl放大10倍，然后送入真值有效值轉(zhuǎn)換器Ul將交流信 號(hào)轉(zhuǎn)換成直流有效值，再送入第二運(yùn)算放大器F2與C2、R5、W構(gòu)成的信號(hào)放大器將電流信號(hào) 轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，經(jīng)R6、R7、R8和C3組成的兩級(jí)濾波電路濾除高頻成分后送入單片機(jī)U2的 P3.5端。圖2中F1、R1、R2構(gòu)成信號(hào)放大器，F(xiàn)1的正向輸入端接振動(dòng)傳感器輸出的噪音信 號(hào)，輸出端經(jīng)R3、R4和C1組成的濾波電路接真值有效值轉(zhuǎn)換器U1的輸入端。 單片機(jī)U2采用C8051F340，其內(nèi)部集成AD轉(zhuǎn)換器并且具有多種節(jié)能模式。它負(fù)責(zé) 整個(gè)數(shù)據(jù)采集過(guò)程的控制和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及傳輸。開(kāi)機(jī)后系統(tǒng)先進(jìn)行初始化(設(shè)置相關(guān)的寄 存器并根據(jù)開(kāi)機(jī)時(shí)的按鍵狀態(tài)決定系統(tǒng)工作于何種模式)然后根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)(系統(tǒng)狀態(tài)可 由數(shù)據(jù)采集中斷、計(jì)算機(jī)和按鍵修改)選擇進(jìn)行的操作，操作執(zhí)行完立即進(jìn)入休眠狀態(tài)，由 中斷從休眠模式喚醒后，馬上轉(zhuǎn)到系統(tǒng)狀態(tài)判斷，執(zhí)行新一輪的操作。 存儲(chǔ)器U3采用FM25L512，可以存儲(chǔ)3萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)，并且具有數(shù)據(jù)可長(zhǎng)期保存、低靜態(tài) 電流、低操作電流的特點(diǎn)。數(shù)據(jù)可以直接通過(guò)USB接口上傳計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。
4[0022] 整個(gè)數(shù)據(jù)處理模塊的工作過(guò)程開(kāi)機(jī)前設(shè)定儀器工作于那種模式(自動(dòng)采集模式 或非采集模式)，若工作于非數(shù)據(jù)采集模式可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的刪除和添加標(biāo)志等操作。在數(shù)據(jù) 采集模式下，開(kāi)機(jī)后傳感器采集到連續(xù)的振動(dòng)信號(hào)經(jīng)初步處理送到信號(hào)調(diào)理電路，放大10 倍后，由真值有效值轉(zhuǎn)換器U1將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流有效值，再經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換和濾波處 理送入單片機(jī)U2進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果由C8051F340進(jìn)行數(shù)字濾波等處理，存入存儲(chǔ)器 U3，供分析處理使用。
權(quán)利要求一種具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及上傳功能的漏水地面探測(cè)裝置，其特征是，它由振動(dòng)傳感器和主機(jī)組成，所述振動(dòng)傳感器的信號(hào)輸出端接主機(jī)；所述主機(jī)構(gòu)成中包含一個(gè)數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊由信號(hào)調(diào)理電路、單片機(jī)(U2)、鍵盤(pán)(JP)、存儲(chǔ)器(U3)和USB接口組成，其中，信號(hào)調(diào)理電路的輸入端接振動(dòng)傳感器的信號(hào)輸出端、輸出端接單片機(jī)(U2)，所述鍵盤(pán)(JP)接單片機(jī)(U2)的P2.0～P2.3端，所述存儲(chǔ)器(U3)接單片機(jī)(U2)的P0.0～P0.3端，所述USB接口經(jīng)橋接器(U4)接單片機(jī)(U2)的P0.4、P0.5端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及上傳功能的漏水地面探測(cè)裝置，其特征是，所 述信號(hào)調(diào)理電路由電阻、電容、兩個(gè)運(yùn)算放大器和一個(gè)真值有效值轉(zhuǎn)換器(Ul)組成，其中， 由第一運(yùn)算放大器(Fl)接成的信號(hào)放大器的輸入端接振動(dòng)傳感器的信號(hào)輸出端，輸出端 接真值有效值轉(zhuǎn)換器(Ul)的VIN端，由第二運(yùn)算放大器(F2)接成的信號(hào)放大器的輸入端 接真值有效值轉(zhuǎn)換器(Ul)的OUTPUT端，輸出端經(jīng)RC濾波電路接單片機(jī)(U2)的P3.5端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及上傳功能的漏水地面探測(cè)裝置，其特征是， 所述主機(jī)的構(gòu)成中還包括信號(hào)強(qiáng)度顯示電路，所述信號(hào)強(qiáng)度顯示電路的輸入端接振動(dòng)傳感 器的信號(hào)輸出端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及上傳功能的漏水地面探測(cè)裝置，其特征是，所 述主機(jī)的構(gòu)成中還包括耳機(jī)聽(tīng)音電路，所述耳機(jī)聽(tīng)音電路的輸入端接振動(dòng)傳感器的信號(hào)輸 出端。
專(zhuān)利摘要一種具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及上傳功能的漏水地面探測(cè)裝置，它由振動(dòng)傳感器和主機(jī)組成，所述振動(dòng)傳感器的信號(hào)輸出端接主機(jī)；所述主機(jī)構(gòu)成中包含一個(gè)數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊由信號(hào)調(diào)理電路、單片機(jī)、鍵盤(pán)、存儲(chǔ)器和USB接口組成，所述信號(hào)調(diào)理電路的輸入端接振動(dòng)傳感器的信號(hào)輸出端、輸出端接單片機(jī)，所述存儲(chǔ)器接單片機(jī)的P0.0～P0.3端，所述USB接口經(jīng)橋接器接單片機(jī)的P0.4、P0.5端。本實(shí)用新型不僅可以發(fā)現(xiàn)并定位漏水點(diǎn)，提供詳實(shí)、可靠的探測(cè)數(shù)據(jù)，而且可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和上傳，為下次探測(cè)工作提供參考，有效提高了地面漏水探測(cè)的工作效率和工作質(zhì)量。
文檔編號(hào)F17D5/06GK201526808SQ200920104690
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月16日
發(fā)明者冼駿峰, 軒興洋, 邢西臣 申請(qǐng)人:保定市金迪科技開(kāi)發(fā)有限公司