水下输送系统的控制电路及控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种水下输送系统的控制电路及控制系统。

背景技术：

在水下(特别是海里)铺设输油管道现在已非常普遍，现有技术中在输油管道中会设置多种传感器来对输油管道的各个参数进行检测，但现有技术中缺乏对传感器检测的数据进行相应采集和处理的电路和系统，这已成为本领域现有技术亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中缺乏对传感器检测的数据进行相应采集和处理的电路和系统的缺陷，提供一种水下输送系统的控制电路及控制系统。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供了一种水下输送系统的控制电路，所述水下输送系统包括输油管道，所述输油管道中设有第一传感器及第二传感器，其特点在于，所述控制电路包括CPU(中央处理器)、电流信号采集电路、第一运算放大器、第一模拟开关、电压信号采集电路、第二运算放大器以及第二模拟开关；

所述电流信号采集电路、所述第一运算放大器以及所述第一模拟开关依次电连接，所述电压信号采集电路、所述第二运算放大器以及所述第二模拟开关依次电连接，所述CPU分别与所述第一模拟开关及所述第二模拟开关电连接；

所述电流信号采集电路用于采集所述第一传感器生成的电流信号并将所述电流信号转换为第一电压信号，所述第一运算放大器用于将所述第一电压信号转换为第二电压信号并传输至所述第一模拟开关，所述第一模拟开关用于在导通时将所述第二电压信号传输至所述CPU；

所述电压信号采集电路用于采集所述第二传感器生成的原始电压信号并将所述原始电压信号转换为第三电压信号，所述第二运算放大器用于将所述第三电压信号转换为第四电压信号并传输至所述第二模拟开关，所述第二模拟开关用于在导通时将所述第四电压信号传输至所述CPU。

较佳地，所述第一传感器包括电流型压力传感器及温度传感器中的至少一种，所述第二传感器包括电压型压力传感器及油流量计中的至少一种。

较佳地，所述第一电压信号及所述第三电压信号的电压取值范围为0-5V，所述第二电压信号及所述第四电压信号的电压取值范围为0-2.5V。

较佳地，所述控制电路还包括至少一个漏水检测电路，所述漏水检测电路包括第三运算放大器；

所述第三运算放大器的输出端分别与所述CPU以及第一电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第三运算放大器的反相输入端以及第二电阻的一端电连接，所述第二电阻的另一端与接线端电连接；

所述第三运算放大器的同相输入端分别与第三电阻的一端以及第四电阻的一端电连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第四电阻的另一端与第五电阻的一端电连接，所述第五电阻的另一端接电源；

当所述接线端与水接触时，所述第三运算放大器的输出端用于输出电平变化信号至所述CPU。

较佳地，所述第二电阻的另一端及所述第四电阻的另一端还分别与第六电阻的两端以及第一电容的两端电连接。

较佳地，所述控制电路还包括至少一个RS232接口(一种通讯接口)以及至少一个RS485接口(一种通讯接口)。

较佳地，所述控制电路还包括与所述CPU电连接的存储电路，用于存储数据。

较佳地，所述控制电路还包括与所述CPU电连接的供电电源。

较佳地，所述第一模拟开关及所述第二模拟开关均为八选一模拟开关。

本实用新型还提供了一种水下输送系统的控制系统，所述水下输送系统包括输油管道，所述输油管道中设有第一传感器及第二传感器，其特点在于，所述控制系统包括上述的控制电路以及一上位机，所述上位机与所述CPU通信连接，所述上位机用于向所述CPU发送控制指令。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供了能够对输油管道中的各种传感器检测的数据进行采集和处理的控制电路及控制系统，并且本实用新型可以通过多个通讯接口实现与外部电路的通讯连接，同时还能够实现漏水检测。

附图说明

图1为本实用新型的较佳实施例的水下输送系统的控制电路的结构示意图。

图2为本实用新型的较佳实施例的水下输送系统的控制电路中漏水检测电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

本实用新型提供了一种水下输送系统的控制电路，所述水下输送系统包括输油管道，所述输油管道中设有第一传感器及第二传感器，其中所述第一传感器用于将检测的数据转换为电流信号进行表征，所述第二传感器用于将检测的数据转换为电压信号进行表征。

如图1所示，所述控制电路包括CPU1、电流信号采集电路2、第一运算放大器3、第一模拟开关4、电压信号采集电路5、第二运算放大器6、第二模拟开关7、至少一个漏水检测电路8、存储电路9、至少一个RS232接口10、至少一个RS485接口11以及供电电源12。

其中，所述电流信号采集电路2、所述第一运算放大器3以及所述第一模拟开关4依次电连接，所述电压信号采集电路5、所述第二运算放大器6以及所述第二模拟开关7依次电连接，所述CPU1分别与所述第一模拟开关4及所述第二模拟开关7电连接；

所述电流信号采集电路2用于采集所述第一传感器生成的电流信号并将所述电流信号转换为第一电压信号，所述第一运算放大器3用于将所述第一电压信号转换为第二电压信号并传输至所述第一模拟开关4，所述第一模拟开关4用于在导通时将所述第二电压信号传输至所述CPU1；

所述电压信号采集电路5用于采集所述第二传感器生成的原始电压信号并将所述原始电压信号转换为第三电压信号，所述第二运算放大器6用于将所述第三电压信号转换为第四电压信号并传输至所述第二模拟开关7，所述第二模拟开关7用于在导通时将所述第四电压信号传输至所述CPU1。

在本实施例的具体实施过程中，所述第一传感器具体可包括电流型压力传感器和/或温度传感器，所述第二传感器具体可包括电压型压力传感器和/或油流量计；所述第一电压信号及所述第三电压信号的电压取值范围为0-5V，所述第二电压信号及所述第四电压信号的电压取值范围为0-2.5V。所述第一模拟开关4和所述第二模拟开关7均可以为八选一模拟开关，由CPU1依次轮询选通某一个通道进行电压信号的传输、采集和处理。

另外，所述CPU1可包括微处理器(具体型号为STM32F4)以及外部滤波电容、晶振、参考电源、RTC(实时时钟)电池等，所述CPU1用于读取所述第一传感器以及所述第二传感器检测的数据并进行处理。

所述CPU1还与所述漏水检测电路8进行电连接，所述漏水检测电路8用于检测所述输油管道是否漏水，当存在漏水时，所述漏水检测电路8的输入端与地之间的电阻会变化，进而输出端的电平会发生变化，并将电平变化传输至所述CPU1，从而所述CPU1获取漏水状态信息。

所述CPU1还与所述存储电路9电连接，所述存储电路9用于存储数据，为后续分析提供原始数据记录，所述存储电路9具体可包括SD卡(安全数码存储卡)以及外围上下拉电阻和滤波电容。

所述CPU1还分别与所述至少一个RS232接口10以及至少一个RS485接口11进行电连接，所述RS232接口10具体可包括RS232接口电平转换芯片和外围电容，用来实现CPU端的TTL电平(晶体管-晶体管逻辑电平)与RS232电平的转换；所述RS485接口11具体可包括RS485驱动芯片和外围电阻、电容等，用来实现RS485电平与TTL电平的转换和输出驱动。

所述CPU1还与所述供电电源12电连接，所述供电电源用于将外部输入的24VDC(直流电)转换为所述控制电路需要的5VDC和3.3VDC，以供应各部分接口电路以及所述CPU1使用。

如图2所示，所述漏水检测电路包括第三运算放大器81，所述第三运算放大器81的输出端分别与所述CPU1以及第一电阻R1的一端电连接，所述第一电阻R1的另一端分别与所述第三运算放大器的反相输入端以及第二电阻R2的一端电连接，所述第二电阻R2的另一端与接线端电连接；

所述第三运算放大器81的同相输入端分别与第三电阻R3的一端以及第四电阻R4的一端电连接，所述第三电阻R3的另一端接地，所述第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端电连接，所述第五电阻R5的另一端接电源，具体为5V电源；

所述第二电阻R2的另一端及所述第四电阻R4的另一端还分别与第六电阻R6的两端以及第一电容C1的两端电连接；所述第三运算放大器81的接地引脚还接地、电源引脚还接5V电源，所述电源引脚还通过第二电容C2接地；

当所述接线端与水接触时，所述接线端与地之间的电阻会发生变化，所述第三运算放大器81的输出端用于输出电平变化信号至所述CPU1，从而所述CPU1就可以获取漏水状态信息。

本实用新型还提供一种水下输送系统的控制系统，所述水下输送系统包括输油管道，所述输油管道中设有所述第一传感器及所述第二传感器，所述控制系统包括上述的控制电路以及一上位机，所述上位机与所述CPU通信连接，所述CPU用于将接收和处理的数据上传至所述上位机进行显示，所述上位机用于向所述CPU发送控制指令并控制所述CPU执行相应动作。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。