[發明專利]一種基于GPRS的埋地鋼制管道雜散電流監測系統及方法

在審

• 申請號: 201810348186.8
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108362934A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 黃國勇;吳漫;吳建德;王曉東;葉波;范玉剛;鄒金慧;馮早
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于GPRS的埋地鋼制管道雜散電流監測系統，其特征在于，包括上位機監測系統（1）、智能監測控制層（2）和一臺以上的智能傳感器（3）；

所述智能監測控制層（2）包括一臺以上的智能監測裝置和一臺以上的智能排流裝置，所述上位機監測系統（1）通過光纖網絡與一臺以上的智能監測裝置連接并通訊，所述每臺智能監測裝置與一臺智能排流裝置連接，所述一臺以上的智能監測裝置通過GPRS與工作人員進行GSM短信通訊，且所述每臺智能監測裝置通過GPRS與一臺以上的智能傳感器（3）連接并通訊。

2.根據權利要求1所述的基于GPRS的埋地鋼制管道雜散電流監測系統，其特征在于：所述上位機監測系統（1）包括數據庫系統、WEB服務系統、微機管理系統，所述上位機監測系統（1）用于對各段的埋地鋼制管道雜散電流監測點進行狀態及參數實時監控、腐蝕預測和雜散電流的排放。

3.根據權利要求2所述的基于GPRS的埋地鋼制管道雜散電流監測系統，其特征在于：所述數據庫系統用于實現歷史數據查詢，所述WEB服務系統采用B/S結構，即瀏覽器/服務器結構，通過運行操作系統和WEB瀏覽器實現對數據的查詢和處理，所述微機管理系統用于故障顯示、接收命令和控制。

4.根據權利要求1所述的基于GPRS的埋地鋼制管道雜散電流監測系統，其特征在于：所述智能監測裝置是以單片機微處理器Ⅰ為核心及外圍電路設計的處理系統，所述智能監測裝置包括單片機微處理器Ⅰ、MC35i通訊模塊Ⅰ、電源模塊Ⅰ、JTAG接口模塊Ⅰ、FLASH存儲器電路Ⅰ和光纖網絡，所述MC35i通訊模塊Ⅰ實現以GPRS為代表的無限網絡連接，所述智能監測裝置具有數據顯示、數據存儲和數據傳輸的功能。

5.根據權利要求4所述的基于GPRS的埋地鋼制管道雜散電流監測系統，其特征在于：

所述單片機微處理器Ⅰ為STM32微處理器，且選用stm32f407芯片；

所述電源模塊Ⅰ包括5V直流電壓輸入電路和5V轉3.3V電路，所述5V直流電壓輸入電路采用MP2359芯片，5V轉3.3V電路采用AMS1117芯片，電源與大地之間接入并聯的12個104電容，且電源模塊Ⅰ設有BUTTON鍵，所述BUTTON鍵控制電路電源的開關；

所述JTAG接口模塊Ⅰ采用stm32f407芯片，所述stm32f407芯片上設有JTAG端口；

所述MC35i通訊模塊Ⅰ與所述單片機微處理器Ⅰ連接，由單片機微處理器Ⅰ的電源對MC35i通訊模塊Ⅰ供電，所述MC35i通訊模塊Ⅰ中AT命令實現數據的雙向傳輸，通過ZIF連接器引出，MC35i的引腳TXD和RXD分別串聯一個510歐姆的電阻，且兩個電阻的另一端分別連接在所述stm32f407芯片的PA9和PA10引腳上，所述MC35i通訊模塊Ⅰ通過無線網絡GPRS與智能傳感器連接，且所述MC35i通訊模塊Ⅰ與工作人員進行GSM短信通訊；

所述FLASH存儲器電路Ⅰ采用W25Q128芯片，且所述W25Q128芯片通過SPI串口與所述stm32f407芯片通訊，所述stm32f407芯片設有SPI通訊引腳，所述W25Q128芯片的CLK引腳、SI引腳和SO引腳分別連接在stm32f407芯片的SPI1_SCK、SPI1_MOSI和SPI1_MISO引腳上；

所述智能監測裝置通過GPRS與智能排流裝置通訊連接；

所述智能監測裝置通過光纖網絡與上位機監測系統（1）連接。

6.根據權利要求1所述的基于GPRS的埋地鋼制管道雜散電流監測系統，其特征在于：所述智能傳感器（3）是以單片機微處理器Ⅱ及外圍電路設計的數據采集系統，包括微CPU模塊、信號調理電路、A/D信號轉換電路、電源模塊Ⅱ、JTAG接口模塊Ⅱ、MC35i通訊模塊Ⅱ、FLASH存儲器電路Ⅱ，所述信號調理電路的輸入端設有兩個探頭，其中一個探頭接入參比電極，另一個探頭接入測試樁，信號調理電路輸入端測量點引入兩路信號，經過信號調理電路單元后輸入到A/D信號轉換電路，經轉換轉換為數字信號后輸入到微CPU模塊進行運算，最后將數據全部打包通過MC35i通訊模塊Ⅱ發送，所述MC35i通訊模塊Ⅱ實現以GPRS為代表的無限網絡連接。