一种基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置的制作方法

文档序号:16572526发布日期:2019-01-13 17:11阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置,其特征在于:包括水轮发电模块(1-1)、储电模块(1-2)、降压稳压模块(1-3)、传感器模块(1-4)、STM32单片机模块(1-5)、LoRa通信模块(1-6);所述水轮发电模块(1-1)与储电模块(1-2)电气连接,储电模块(1-2)与降压稳压模块(1-3)电气连接,降压稳压模块(1-3)分别与传感器模块(1-4)、STM32单片机模块(1-5)、LoRa通信模块(1-6)电气连接,STM32单片机模块(1-5)与传感器模块(1-4)、LoRa通信模块(1-6)电气连接。

2.根据权利要求1所述的基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置,其特征在于:所述水轮发电模块(1-1)包括防水耐高温联轴器(2)、12V永磁三相发电机(3)、三相交流电源导线(4)、球形齿轮箱(10)、导叶(11)、转轮(12);所述导叶(11)和转轮(12)套接在位于管道内球形齿轮箱(10)后方引出的固定杆上,球星齿轮箱(10)通过防水耐高温联轴器(2)和12V永磁三相发电机(3)相连;12V永磁三相发电机(3)通过三相交流电源导线(4)将产生的电能传入电池仓(5)内储电模块(1-2)的4.8V锂电池电池组。

3.根据权利要求1所述的基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置,其特征在于:所述储电模块(1-2)包括安装在电池仓(5)内的锂电池充电电路板和4.8V锂电池电池组组成;其中,4.8V锂电池电池组为两节4.8V电压的锂电池并联组成,锂电池充电电路板将水轮发电模块(1-1)输送过来的12V电压转为4.8V锂电池电池组的充电电压4.8V;锂电池充电电路板包括LM2596降压稳压芯片U1、SE9018锂电池充电芯片U2、整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4、整流二极管D5、整流二极管D6、二极管D7、发光二极管D8、二极管D9、发光二极管D10、发光二极管D11、保险丝F1、极性电容C1、电容C2、极性电容C3、极性电容C4、极性电容C5、电容C6、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电感L1、三相交流电输入端UV1、三相交流电输入端UV2、三相交流电输入端UV3;其中三相交流电输入端UV1连接整流二极管D1的正极端和整流二极管D2的负极端,三相交流电输入端UV2连接整流二极管D3的正极端和整流二极管D4的负极端,三相交流电输入端UV3连接整流二极管D5的正极端和整流二极管D6的负极端;整流二极管D1、整流二极管D3、整流二极管D5的负极端同时连接保险丝F1的一端,保险丝F1的另一端连接LM2596降压稳压芯片U1的1号端口,整流二极管D2、整流二极管D4、整流二极管D6的负极端同时接地;极性电容C1的正极端接LM2596降压稳压芯片U1的1号端口,极性电容C1的负极端接地;电阻R1的一端接LM2596降压稳压芯片U1的4号端口,电阻R1的另一端接地;电阻R2的一端和电容C2的一端同时接LM2596降压稳压芯片U1的4号端口,电阻R2的另一端和电容C2的另一端同时接5V电源正极,电感L1的一端和二极管D7的负极端同时接LM2596降压稳压芯片U1的2号端口,二极管D7的正极端接地,电感L1的另一端接5V电源正极;极性电容C3的正极接5V电源正极,极性电容C3的负极接地;电阻R3的一端接5V电源正极,电阻R3的另一端接发光二极管D8的正极,发光二极管D8的负极接地;SE9018锂电池充电芯片U2的1号端口和3号端口接地;SE9018锂电池充电芯片U2的2号端口接电阻R4的一端,电阻R4的另一端接地;SE9018锂电池充电芯片U2的4号端口接二极管D9的负极端,二极管D9的正极端接5V电源正极;SE9018锂电池充电芯片U2的4号端口接极性电容C4的正极端,极性电容C4的负极端接地;SE9018锂电池充电芯片U2的5号端口同时接极性电容C5的正极端、电容C6的一端、4.8电源正极和电池接口端子J1的1号端口;极性电容C5的负极端、电容C6的另一端和电池接口端子J1的2号端口同时接地;SE9018锂电池充电芯片U2的6号端口接发光二极管D11的负极端,发光二极管D11的正极端接电阻R6的一端,电阻R6的另一端接二极管D9的负极端;SE9018锂电池充电芯片U2的7号端口接发光二极管D10的负极端,发光二极管D10的正极端接电阻R5的一端,电阻R5的另一端、SE9018锂电池充电芯片U2的7号端口接二极管D9的负极端。

4.根据权利要求1所述的基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置,其特征在于:所述降压稳压模块(1-3)包括ASM1117-3.3降压稳压芯片U3、LP2992IM5-3.0降压稳压芯片U4、极性电容C7、电容C8、极性电容C9、电容C10、极性电容C11、电容C12、极性电容C13;其中ASM1117-3.3降压稳压芯片U3的1号引脚接地,ASM1117-3.3降压稳压芯片U3的2号引脚接极性电容C9的正极端、电容C10的一端和3.3V电源正极,极性电容C9的负极端和电容C10的另一端接地;ASM1117-3.3降压稳压芯片U3的3号引脚接极性电容C7的正极端、电容C8的一端和4.8V电源正极;极性电容C7的负极端和电容C8的另一端接地;LP2992IM5-3.0降压稳压芯片U4的1号端口和3号端口接3.3V电源正极,LP2992IM5-3.0降压稳压芯片U4的2号端口接地,LP2992IM5-3.0降压稳压芯片U4的4号端口和5号端口同时接电容C12的一端、极性电容C13的正极端、3.0V电源正极,电容C12的另一端、极性电容C13的负极端接地;3.0V电源正极接极性电容C11的正极端,极性电容C11的负极端接地。

5.根据权利要求1所述的基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置,其特征在于:所述传感器模块(1-4)包括SHT20温湿度传感器(7)、水流流速传感器(8)、电阻R12、电阻R13、极性电容C22、电容C23、极性电容C24、电容C25;其中,SHT20温湿度传感器芯片U7的2、3、4号引脚接地,SHT20温湿度传感器芯片U7的5号引脚接3.0V电源正极,SHT20温湿度传感器芯片U7的1号引脚接STM32单片机模块(1-5)中STM32单片机U5的21号引脚和电阻R12的一端,电阻R12的另一端接3.0V电源正极,SHT20温湿度传感器芯片U7的6号引脚接STM32单片机模块(1-5)中STM32单片机U5的22号引脚和电阻R13的一端,电阻R13的另一端、极性电容C22的正极端和电容C33的一端接3.0V电源正极,极性电容C22的负极端和电容C33的另一端接地;水流流速传感器接口J3的1号端口接地,水流流速传感器接口J3的2号端口接STM32单片机模块(1-5)中STM32单片机U5的31号引脚,水流流速传感器接口J3的3号端口接3.3V电源正极、极性电容C24的正极端和电容C25的一端,极性电容C24的负极端和电容C25的另一端接地。

6.根据权利要求5所述的基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置,其特征在于:所述水流流速传感器(8)通过管道内部安装的霍尔传感器测量进入管道的水流造成的扇叶转动的速度,来计量水流流速。

7.根据权利要求1所述的基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置,其特征在于:所述STM32单片机模块(1-5)包括STM32单片机U5、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、晶振Y1、晶振Y2、轻触开关S1、跳线端子J2;其中电容C14、电容C15、电容C16、电容C17的一端同时接地,电容C14的另一端接晶振Y1的一端和STM32单片机U5的3号引脚,电容C15的另一端接晶振Y1的另一端和STM32单片机U5的4号引脚,电容C16的另一端接晶振Y2的一端和STM32单片机U5的5号引脚,电容C17的另一端接晶振Y2的另一端和STM32单片机U5的6号引脚,电阻R7的一端接晶振Y2的一端,电阻R7的另一端接晶振Y2的另一端,电阻R8的一端接3.3V电源正极,电阻R8的另一端同时接轻触开关S1的一端、电容C18的一端和STM32单片机U5的7号引脚,轻触开关S1的另一端和电容C18的另一端同时接地,电阻R9一端接3.3V电源正极,电阻R9另一端接电阻R10的一端和跳线端子J2的1号端口,电阻R10的另一端接STM32单片机U5的44号引脚,跳线端子J2的2号端口接地,电阻R11的一端接STM32单片机U5的20号引脚,电阻R11的另一端接地;STM32单片机U5的8号、23号、35号、47号引脚接地;STM32单片机U5的9号、24号、36号、48号引脚接3.3V电源正极。

8.根据权利要求1所述的基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置,其特征在于:所述LoRa通信模块(1-6)包括ZM433SX-M集成芯片U6、433MHzLoRA天线、电容C19、电容C20、极性电容C21、电感L2;其中,ZM433SX-M集成芯片U6的1、2、3、4、11、12、19、20、22号引脚接地,ZM433SX-M集成芯片U6的12号引脚接极性电容C21的负极端,ZM433SX-M集成芯片U6的13号引脚接极性电容C21的正极端和电感L2的一端,电感L2的另一端接3.0V电源正极,ZM433SX-M集成U6的14号引脚接STM32单片机模块(1-5)中STM32单片机U5的15号引脚,ZM433SX-M集成U6的15号引脚接STM32单片机模块(1-5)中STM32单片机U5的16号引脚,ZM433SX-M集成U6的16号引脚接STM32单片机模块(1-5)中STM32单片机U5的17号引脚,ZM433SX-M集成U6的17号引脚接STM32单片机模块(1-5)中STM32单片机U5的14号引脚,ZM433SX-M集成U6的18号引脚接STM32单片机模块(1-5)中STM32单片机U5的13号引脚,ZM433SX-M集成U6的21号引脚接电容C20的一端,电容C20的另一端接433MHzLoRA天线端口J3的一端和电容C19的一端,433MHzLoRA天线端口J3的另一端和电容C19的另一端同时接地。

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