基于物联网的阴极保护远程监测终端及其控制方法与流程

文档序号:12458303阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于物联网的阴极保护远程监测终端,包括微处理器(1)、模数转换模块(2)、数据采集模块(3)、电源模块(6);其特征在于:还包括物联网模块(4)、时钟模块(5),微处理器(1)设置有第一数据端组,微处理器(1)通过第一数据端组连接模数转换模块(2),所述模数转换模块(2)设置有数据输入端组,模数转换模块(2)通过数据输入端组连接数据采集模块(3),所述数据采集模块(3)用于采集阴极保护电路的数据;

微处理器(1)还设置有第二数据端组,微处理器(1)通过第二数据端组连接物联网模块(4),所述物联网模块(4)用于向用户远程发送监测数据;

所述微处理器(1)还设置有唤醒控制端,微处理器(1)通过唤醒控制端连接时钟模块(5)的唤醒中断端,所述微处理器(1)还设置有时钟连接端组,微处理器(1)通过时钟连接端组连接时钟模块(5)的时钟数据端组;

电源模块(6)为微处理器(1)、数据采集模块(3)、物联网模块(4)供电,微处理器(1)设置有电源输出端,电源模块(6)通过微处理器(1)的电源输出端为模数转换模块(2)供电;微处理器(1)还设置有电源控制端,微处理器(1)通过电源控制端控制物联网模块(4)开关电源。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的阴极保护远程监测终端,其特征在于:所述微处理器(1)还设置有运行方式控制端,微处理器(1)通过运行方式控制端连接有运行方式控制模块(7)。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的阴极保护远程监测终端,其特征在于:所述数据采集模块(3)设置有输入接口组,所述输入接口组设置有阳极端、阴极端、参比端、第一测试端、第二测试端,阳极端用于连接阴极保护电路的阳极;阴极端用于连接阴极保护电路的阴极;参比端用于连接阴极保护电路的参比电极;第一测试端用于连接阴极保护电路的第一测试电极;第二测试端用于连接阴极保护电路的第二测试电极;

第二测试端通过电容C1连接第一测试端,所述第一测试端通过电容C2连接参比端,所述参比端通过电容C3连接阳极端,所述阳极端通过电容C4连接阴极端;

第二测试端连接三端滤波电容CF1的输入端,三端滤波电容CF1的输出端作为第二测试输入端,三端滤波电容CF1的接地端接地;三端滤波电容CF1的输出端还经可变电阻RV1接地;

第一测试端连接三端滤波电容CF2的输入端,三端滤波电容CF2的输出端作为第一测试输入端,三端滤波电容CF2的接地端接地;三端滤波电容CF2的输出端还经可变电阻RV2接地;

参比端连接三端滤波电容CF3的输入端,三端滤波电容CF3的输出端作为参比输入端,三端滤波电容CF3的接地端接地;三端滤波电容CF3的输出端还经可变电阻RV3接地;

阳极端连接三端滤波电容CF4的输入端,三端滤波电容CF4的输出端作为阳极输入端,三端滤波电容CF4的接地端接地;三端滤波电容CF4的输出端还经可变电阻RV4接地;

阴极端连接三端滤波电容CF5的输入端,三端滤波电容CF5的输出端作为阴极输入端,三端滤波电容CF5的接地端接地;三端滤波电容CF5的输出端还经可变电阻RV5接地;

所述微处理器(1)设置有第一接触器控制端,微处理器(1)通过第一接触器控制端连接第一开关三极管的控制端,第一开关三极管控制第一接触器的线圈通断电,所述第一测试输入端还经过第一接触器的常闭开关连接阴极输入端;

所述微处理器(1)还设置有第二接触器控制端,微处理器(1)通过第二接触器控制端连接第二开关三极管的控制端,第二开关三极管控制第二接触器的线圈通断电,所述阳极输入端还经过第二接触器的常闭开关连接阴极输入端;

所述微处理器(1)还设置有第三接触器控制端,微处理器(1)通过第三接触器控制端连接第三开关三极管的控制端,第三开关三极管控制第三接触器的线圈通断电,所述阳极输入端经过第三接触器的常开开关后,再经过电阻RZ1连接阴极输入端。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的阴极保护远程监测终端,其特征在于:所述模数转换模块(2)设置有模数转换芯片,模数转换芯片的基准输入端连接有基准电路,模数转换芯片、基准电路均由微处理器(1)的电源输出端供电;

所述模数转换芯片设置有第一转换端组,模数转换芯片通过第一转换端组连接有第一比较电路;第一比较电路的正输入端连接阴极输入端,第一比较电路的负输入端连接参比输入端;第一比较电路的正输出端连接第一转换端组的正极;第一比较电路的负输出端连接第一转换端组的负极;

所述第一比较电路包括第一双向稳压管,第一比较电路的正输入端、负输入端通过第一双向稳压管连接,第一比较电路的正输入端还经电阻R6连接电阻R7的一端,电阻R7的该端还经电容C7接地,电阻R7的另一端作为第一比较电路的正输出端连接第一转换端组的正极,电阻R7的另一端还经电容C8接地;

第一比较电路的负输入端还经电阻R8连接电阻R9的一端,电阻R9的该端还经电容C11接地,电阻R9的另一端作为第一比较电路的负输出端连接第一转换端组的负极,所述电阻R9的另一端还经电容C12接地;

电阻R6与电阻R7的公共端还经电容C9连接电阻R8与电阻R9的公共端;

电阻R7的另一端还经电容C10连接电阻R9的另一端;

所述模数转换芯片设置有第二转换端组,模数转换芯片通过第二转换端组连接有第二比较电路;

第二比较电路的正输入端连接阳极输入端,第二比较电路的负输入端连接参比输入端;第二比较电路的正输出端连接第二转换端组的正极,第二比较电路的负输出端连接第二转换端组的负极;

第二比较电路与第一比较电路的结构相同;

所述模数转换芯片设置有第三转换端组,模数转换芯片通过第三转换端组连接有第三比较电路;

第三比较电路的正输入端连接参比输入端,第三比较电路的负输入端连接第一测试输入端;第三比较电路的正输出端连接第三转换端组的正极,第三比较电路的负输出端连接第三转换端组的负极;

第三比较电路与第一比较电路的结构相同;

所述模数转换芯片设置有第四转换端组,模数转换芯片通过第四转换端组连接有第四比较电路;

第四比较电路的正输入端连接阳极输入端,第四比较电路的负输入端连接阴极输入端;第四比较电路的正输出端连接第四转换端组的正极,第四比较电路的负输出端连接第四转换端组的负极;

第四比较电路与第一比较电路的结构相同;

所述模数转换芯片设置有第五转换端组,模数转换芯片通过第五转换端组连接有第五比较电路;

第五比较电路的正输入端连接参比输入端,第五比较电路的负输入端连接第二测试输入端;第五比较电路的正输出端连接第五转换端组的正极,第五比较电路的负输出端连接第五转换端组的负极;

第五比较电路与第一比较电路的结构相同。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的阴极保护远程监测终端,其特征在于:所述模数转换芯片设置有第六转换端组,模数转换芯片通过第六转换端组连接有电压检测电路;

电压检测电路包括电阻R22,电阻R22的一端连接电源模块(6)的电压输出端VBIN,电阻R22的另一端经电阻R23接地,电阻R22的另一端还经第二双向稳压管TV8接地,电阻R22的另一端还连接电阻R24的一端,电阻R24的另一端经电容C31接地,电阻R24的另一端还连接电阻R25的一端,电阻R25的另一端经电容C32接地,电阻R25的另一端作为电压检测电路的输出端连接到第六转换端组的正极,第六转换端组的负极接地。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的阴极保护远程监测终端,其特征在于:所述物联网模块(4)设置有M6311物联网芯片,该M6311物联网芯片连接有物联网卡座。

7.一种基于物联网的阴极保护远程监测终端的控制方法,适用于权利要求2所述的基于物联网的阴极保护远程监测终端;其特征在于,微处理器(1)设置有正常使用流程和测试使用流程;所述测试使用流程需将微处理器(1)连接串行触屏液晶显示器;

所述微处理器(1)获取运行方式控制模块(7)的指令,根据运行方式控制模块(7)的指令判断执行正常使用流程或测试使用流程;

正常使用流程包括如下步骤:

步骤a1:微处理器(1)获取时钟模块(5)的唤醒中断信号,停止休眠;

步骤a2:微处理器(1)通过电源输出端为模数转换模块(2)供电,微处理器(1)通过电源控制端控制物联网模块(4)接通电源;

步骤a3:微处理器(1)控制数据采集模块(3)采集数据,获取模数转换模块(2)的监测数据,该监测数据由数据采集模块(3)获取的阴极保护电路的数据模数转换而成;

步骤a4:微处理器(1)将监控数据分类处理后传送给物联网模块(4),物联网模块(4)向用户远程发送监测数据;

步骤a5:微处理器(1)停止电源输出端为模数转换模块(2)供电,微处理器(1)通过电源控制端控制物联网模块(4)关闭电源;

步骤a6:微处理器(1)进入休眠状态,等待唤醒,返回步骤a1;

所述测试使用流程包括如下步骤:

步骤b1:微处理器(1)通过电源输出端为模数转换模块(2)供电,微处理器(1)通过电源控制端控制物联网模块(4)接通电源;

步骤b2:微处理器(1)通过物联网模块(4)获取GPRS信号质量;

步骤b3:微处理器(1)通过串行触屏液晶显示器显示GPRS信号质量;

步骤b4:微处理器(1)通过物联网模块(4)获取GPRS服务器时间;

步骤b5:微处理器(1)根据GPRS服务器时间同步时钟模块(5)的时间;

步骤b6:微处理器(1)获取串行触屏液晶显示器的报警中断时间,并通过该报警中断时间设置时钟模块(5)的报警中断时间;

步骤b7:微处理器(1)控制数据采集模块(3)采集数据,获取模数转换模块(2)的监测数据,该监测数据由数据采集模块(3)获取的阴极保护电路的数据模数转换而成;

步骤b8:微处理器(1)将监控数据分类处理后传送给物联网模块(4),物联网模块(4)向用户远程发送监测数据,微处理器(1)还通过串行触屏液晶显示器显示监测数据;

步骤b9:微处理器(1)停止电源输出端为模数转换模块(2)供电,微处理器(1)通过电源控制端控制物联网模块(4)关闭电源。

8.根据权利要求7所述的基于物联网的阴极保护远程监测终端的控制方法,其特征在于,所述步骤a3或步骤b7微处理器(1)控制数据采集模块(3)采集数据,获取模数转换模块(2)的监测数据包括:

步骤c1:所述微处理器(1)通过第一开关三极管控制第一接触器的线圈通电,通过第二开关三极管控制第二接触器的线圈断电,通过第三开关三极管控制第三接触器的线圈断电,通过模数转换模块(2)的第一比较电路获取阳极与阴极短接对参比电极之间的电压数据;

步骤c2:所述微处理器(1)通过第一开关三极管控制第一接触器的线圈通电,通过第二开关三极管控制第二接触器的线圈通电,通过第三开关三极管控制第三接触器的线圈断电,通过模数转换模块(2)的第二比较电路获取阳极与参比电极之间的电压数据;

步骤c3:所述微处理器(1)通过第一开关三极管控制第一接触器的线圈通电,通过第二开关三极管控制第二接触器的线圈通电,通过第三开关三极管控制第三接触器的线圈通电,通过模数转换模块(2)的第四比较电路获取阳极到阴极的电流数据;

步骤c4:所述微处理器(1)通过第一开关三极管控制第一接触器的线圈通电,通过第二开关三极管控制第二接触器的线圈通电,通过第三开关三极管控制第三接触器的线圈断电,通过模数转换模块(2)的第三比较电路获取参比电极与第一测试电极之间的电压数据;

步骤c5:所述微处理器(1)通过第一开关三极管控制第一接触器的线圈断电,通过第二开关三极管控制第二接触器的线圈断电,通过第三开关三极管控制第三接触器的线圈断电;

步骤c6:所述微处理器(1)通过模数转换模块(2)的第五比较电路获取参比电极与第二测试电极之间的电压数据。

9.根据权利要求8所述的基于物联网的阴极保护远程监测终端的控制方法,其特征在于:所述微处理器(1)分别在步骤a3、步骤b7中还通过模数转换模块(2)的电压检测电路获取电源模块(6)的电压数据,分别在步骤a4、步骤b8中通过物联网模块(4)向用户远程发送电源模块(6)的电压数据,在步骤b8中还通过串行触屏液晶显示器显示电源模块(6)的电压数据。

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