本發(fā)明涉及城市供水系統(tǒng)的檢測與安全運(yùn)行領(lǐng)域,具體涉及一種用于城市供水的地下金屬管道的漏損檢測電路。
背景技術(shù):供水系統(tǒng)保證城市的生活用水、工業(yè)用水以及其它用水的正常供應(yīng),是現(xiàn)代城市的生命。長期以來,我國城市地下供水管網(wǎng)漏損率很高,大量的水通過地下管網(wǎng)的滲漏,造成水資源的巨大浪費(fèi);管網(wǎng)漏損造成供水壓力不穩(wěn)和突變、水質(zhì)差和管網(wǎng)的“二次污染”等都影響著百姓日常生活;地下供水管道漏損會把大量泥沙帶走,形成大量塌陷,構(gòu)成大量的工程隱患。由此可見,地下供水管道漏損導(dǎo)致大量經(jīng)濟(jì)損失,給城市的生活和安全生產(chǎn)都帶來了巨大的安全隱患。城市供水管道深埋在地下,環(huán)境惡劣,其漏損檢測技術(shù)不夠完善,給供水管道漏損的及時檢測定位,維修和安全運(yùn)行帶來了很大困難。傳統(tǒng)的供水管網(wǎng)漏損檢測方法有被動檢修法和聽音法。被動檢修法是發(fā)現(xiàn)明漏后才進(jìn)行檢修的一種方法。聽音法檢漏是利用地下管道漏水產(chǎn)生聲音以及敲擊水管,在地面來估計管道是否漏水、估計漏孔部位的一種方法。聽音法檢漏方法的主要缺點(diǎn)是:(1)有時聲響大,聽到聲響的范圍過大,難以確定正確的漏水位置;(2)有時漏水聲響處不一定是漏點(diǎn),主要依靠人長期積累的經(jīng)驗;(3)在交通繁忙、噪聲強(qiáng)的地區(qū),聽音法難以正常工作;(4)有些聲音過小,也難以用聽音法檢出。雖然現(xiàn)在以聽音法為基礎(chǔ),進(jìn)行了許多改進(jìn),儀器性能及操作人員的技術(shù)不斷提高,但仍存在很大的局限性,特別是自動化程度低,噪聲過大,管道埋設(shè)過深時,推斷管道是否漏損仍然非常困難。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明針對已有供水管道漏損檢測的不足,本發(fā)明提出一種用于城市地下供水的金屬管道漏損檢測電路。本發(fā)明一種用于城市地下供水的金屬管道漏損檢測電路,包括:控制和報警模塊、高頻振蕩模塊、數(shù)據(jù)采集與放大模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和電源模塊??刂坪蛨缶K由控制芯片MSP430f149、第一電阻R1、第二十電阻R20、第二十一電阻R21、按鍵RESET、蜂鳴器BELL、第二發(fā)光二極管LED2、第一三極管Q1、第一陶瓷電容C1、第二陶瓷電容C2、第三陶瓷電容C3、第四陶瓷電容C4、第十六陶瓷電容C16、第十八陶瓷電容C18、第十九陶瓷電容C19、第一電解電容C17、第二電解電容C20、第一晶振CRYSTAL和第二晶振CRYSTAL2組成。其中,控制芯片MSP430f149的4、5、6、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、45、、49、50、51、53、54、55、56、57、59、60、61腳架空。第四陶瓷電容C4的一端與控制芯片MSP430f149的62、63腳連接并接地,第四陶瓷電容C4的另一端與控制芯片MSP430f149的64腳連接。第一電阻R1的一端接電源VCC,第一電阻R1的另一端與控制芯片MSP430f149的58腳、第三陶瓷電容C3的一端、按鍵RESET的一端連接,第三陶瓷電容C3的另一端與按鍵RESET的另一端、第一陶瓷電容C1的一端、第二陶瓷電容C2的一端連接并接地,第二陶瓷電容C2的另一端與第二晶振CRYSTAL2的一端、控制芯片MSP430f149的53腳連接,第一陶瓷電容C1的另一端與第二晶振CRYSTAL2的另一端、控制芯片MSP430f149的52腳連接。蜂鳴器BELL的一端接電源VCC,蜂鳴器BELL的另一端與第一三極管Q1的集電極連接,第一三極管Q1的發(fā)射極接地,第一三極管Q1的基極與第二十一電阻R21的一端連接,第二十一電阻R21的另一端與控制芯片MSP430f149的3腳連接。第二十電阻R20的一端接電源VCC,第二十電阻R20的另一端與第二發(fā)光二極管LED2的陽極連接,第二發(fā)光二極管LED2的陰極與控制芯片MSP430f149的2腳連接。第十六陶瓷電容C16的一端接地,第十六陶瓷電容C16的另一端與控制芯片MSP430f149的1腳連接。第一電解電容C17的陰極與第十八陶瓷電容C18的一端、第十九陶瓷電容C19的一端、第二電解電容C20的陰極、控制芯片MSP430f149的11腳連接,第一電解電容C17的陽極與第十八陶瓷電容C18的另一端、控制芯片MSP430f149的7腳連接,第二電解電容C20的陽極與第十九陶瓷電容C19的另一端、控制芯片MSP430f149的10腳連接,第一晶振CRYSTAL的一端與控制芯片MSP430f149的8腳連接,第一晶振CRYSTAL的另一端與控制芯片MSP430f149的9腳連接。高頻振蕩模塊由555定時器、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第五陶瓷電容C5、第六陶瓷電容C6、第七陶瓷電容C7、第八陶瓷電容C8、第二電感L2和第二三極管Q2組成。555定時器的4、8腳接電源VCC,第二電阻R2的一端接電源VCC,第二電阻R2的另一端與555定時器的7腳、第三電阻R3的一端連接,第三電阻R3的另一端與555定時器的2、6腳、第六陶瓷電容C6的一端連接。555定時器5腳與第五陶瓷電容C5的一端連接,第五陶瓷電容C5的另一端與555定時器1腳、第六陶瓷電容C6的另一端連接并接地。555定時器的3腳與第七陶瓷電容C7的一端連接,第七陶瓷電容C7的另一端與第二三極管Q2的基極連接。第四電阻R4的一端接電源VCC,第四電阻R4的另一端與第五電阻R5的一端連接,第五電阻R5的另一端接地。第六電阻R6的一端接電源VCC,第六電阻R6的另一端與第二三極管Q2的集電極、第八陶瓷電容C8的一端連接,第八陶瓷電容C8的另一端與第二電感L2的一端連接,第二電感L2的另一端與第八電阻R8的一端連接,第八電阻R8的另一端接地。第二三極管Q2的發(fā)射極與第七電阻R7的一端、第九陶瓷電容C9的一端連接,第七電阻R7的另一端與第九陶瓷電容C9的另一端連接并接地。數(shù)據(jù)采集與放大模塊由芯片UGN3503U、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第一滑動變阻器Rw1、第二滑動變阻器Rw2、第十陶瓷電容C10、第十一陶瓷電容C11、第十二陶瓷電容C12、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第一運(yùn)算放大器LM324A、第二運(yùn)算放大器LM324B和第三運(yùn)算放大器LM324C組成。芯片UGN3503U的1腳接地,芯片UGN3503U的3腳接電源VCC,芯片UGN3503U的2腳與第十陶瓷電容C10的一端連接,第十陶瓷電容C10的另一端與第十電阻R10的一端、第十一電阻R11的一端連接,第十電阻R10的另一端接地,第十一電阻R11的另一端與第一運(yùn)算放大器LM324A的正相輸入端連接;第九電阻R9的一端與電源VCC連接,第九電阻R9的另一端與第一運(yùn)算放大器LM324A的負(fù)相輸入端、第一滑動變阻器Rw1的一端連接,第一滑動變阻器Rw1的另一端與第十二電阻R12的一端連接,第十二電阻R12的另一端與第一運(yùn)算放大器LM324A的輸出端、第十一陶瓷電容C11的一端連接。第一運(yùn)算放大器LM324A的正電源端接電源VCC,第一運(yùn)算放大器LM324A的負(fù)電源端接地。第十一陶瓷電容C11的另一端與第二運(yùn)算放大器LM324B的正相端連接,第二運(yùn)算放大器LM324B的負(fù)相端與第二二極管D2的陽極、第十三電阻R13的一端連接,第二二極管D2的陰極與第二運(yùn)算放大器LM324B的輸出端、第一二極管D1的陽極連接,第二運(yùn)算放大器LM324B的正電源端接電源VCC,第二運(yùn)算放大器LM324B的負(fù)電源端接地。第一二極管D1的陰極與第三二極管D3的陽極、第十四電阻R14的一端連接,第三二極管D3的陰極與第十二陶瓷電容C12的一端、第三運(yùn)算放大器LM324C的正相端連接,第十二陶瓷電容C...