本實用新型涉及一種水下輸送系統(tǒng)的控制電路及控制系統(tǒng)。

背景技術：

在水下(特別是海里)鋪設輸油管道現(xiàn)在已非常普遍，現(xiàn)有技術中在輸油管道中會設置多種傳感器來對輸油管道的各個參數(shù)進行檢測，但現(xiàn)有技術中缺乏對傳感器檢測的數(shù)據(jù)進行相應采集和處理的電路和系統(tǒng)，這已成為本領域現(xiàn)有技術亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題是為了克服現(xiàn)有技術中缺乏對傳感器檢測的數(shù)據(jù)進行相應采集和處理的電路和系統(tǒng)的缺陷，提供一種水下輸送系統(tǒng)的控制電路及控制系統(tǒng)。

本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：

本實用新型提供了一種水下輸送系統(tǒng)的控制電路，所述水下輸送系統(tǒng)包括輸油管道，所述輸油管道中設有第一傳感器及第二傳感器，其特點在于，所述控制電路包括CPU(中央處理器)、電流信號采集電路、第一運算放大器、第一模擬開關、電壓信號采集電路、第二運算放大器以及第二模擬開關；

所述電流信號采集電路、所述第一運算放大器以及所述第一模擬開關依次電連接，所述電壓信號采集電路、所述第二運算放大器以及所述第二模擬開關依次電連接，所述CPU分別與所述第一模擬開關及所述第二模擬開關電連接；

所述電流信號采集電路用于采集所述第一傳感器生成的電流信號并將所述電流信號轉換為第一電壓信號，所述第一運算放大器用于將所述第一電壓信號轉換為第二電壓信號并傳輸至所述第一模擬開關，所述第一模擬開關用于在導通時將所述第二電壓信號傳輸至所述CPU；

所述電壓信號采集電路用于采集所述第二傳感器生成的原始電壓信號并將所述原始電壓信號轉換為第三電壓信號，所述第二運算放大器用于將所述第三電壓信號轉換為第四電壓信號并傳輸至所述第二模擬開關，所述第二模擬開關用于在導通時將所述第四電壓信號傳輸至所述CPU。

較佳地，所述第一傳感器包括電流型壓力傳感器及溫度傳感器中的至少一種，所述第二傳感器包括電壓型壓力傳感器及油流量計中的至少一種。

較佳地，所述第一電壓信號及所述第三電壓信號的電壓取值范圍為0-5V，所述第二電壓信號及所述第四電壓信號的電壓取值范圍為0-2.5V。

較佳地，所述控制電路還包括至少一個漏水檢測電路，所述漏水檢測電路包括第三運算放大器；

所述第三運算放大器的輸出端分別與所述CPU以及第一電阻的一端電連接，所述第一電阻的另一端分別與所述第三運算放大器的反相輸入端以及第二電阻的一端電連接，所述第二電阻的另一端與接線端電連接；

所述第三運算放大器的同相輸入端分別與第三電阻的一端以及第四電阻的一端電連接，所述第三電阻的另一端接地，所述第四電阻的另一端與第五電阻的一端電連接，所述第五電阻的另一端接電源；

當所述接線端與水接觸時，所述第三運算放大器的輸出端用于輸出電平變化信號至所述CPU。

較佳地，所述第二電阻的另一端及所述第四電阻的另一端還分別與第六電阻的兩端以及第一電容的兩端電連接。

較佳地，所述控制電路還包括至少一個RS232接口(一種通訊接口)以及至少一個RS485接口(一種通訊接口)。

較佳地，所述控制電路還包括與所述CPU電連接的存儲電路，用于存儲數(shù)據(jù)。

較佳地，所述控制電路還包括與所述CPU電連接的供電電源。

較佳地，所述第一模擬開關及所述第二模擬開關均為八選一模擬開關。

本實用新型還提供了一種水下輸送系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，所述水下輸送系統(tǒng)包括輸油管道，所述輸油管道中設有第一傳感器及第二傳感器，其特點在于，所述控制系統(tǒng)包括上述的控制電路以及一上位機，所述上位機與所述CPU通信連接，所述上位機用于向所述CPU發(fā)送控制指令。

本實用新型的積極進步效果在于：本實用新型提供了能夠對輸油管道中的各種傳感器檢測的數(shù)據(jù)進行采集和處理的控制電路及控制系統(tǒng)，并且本實用新型可以通過多個通訊接口實現(xiàn)與外部電路的通訊連接，同時還能夠實現(xiàn)漏水檢測。

附圖說明

圖1為本實用新型的較佳實施例的水下輸送系統(tǒng)的控制電路的結構示意圖。

圖2為本實用新型的較佳實施例的水下輸送系統(tǒng)的控制電路中漏水檢測電路的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細說明本實用新型的技術方案。

本實用新型提供了一種水下輸送系統(tǒng)的控制電路，所述水下輸送系統(tǒng)包括輸油管道，所述輸油管道中設有第一傳感器及第二傳感器，其中所述第一傳感器用于將檢測的數(shù)據(jù)轉換為電流信號進行表征，所述第二傳感器用于將檢測的數(shù)據(jù)轉換為電壓信號進行表征。

如圖1所示，所述控制電路包括CPU1、電流信號采集電路2、第一運算放大器3、第一模擬開關4、電壓信號采集電路5、第二運算放大器6、第二模擬開關7、至少一個漏水檢測電路8、存儲電路9、至少一個RS232接口10、至少一個RS485接口11以及供電電源12。

其中，所述電流信號采集電路2、所述第一運算放大器3以及所述第一模擬開關4依次電連接，所述電壓信號采集電路5、所述第二運算放大器6以及所述第二模擬開關7依次電連接，所述CPU1分別與所述第一模擬開關4及所述第二模擬開關7電連接；

所述電流信號采集電路2用于采集所述第一傳感器生成的電流信號并將所述電流信號轉換為第一電壓信號，所述第一運算放大器3用于將所述第一電壓信號轉換為第二電壓信號并傳輸至所述第一模擬開關4，所述第一模擬開關4用于在導通時將所述第二電壓信號傳輸至所述CPU1；

所述電壓信號采集電路5用于采集所述第二傳感器生成的原始電壓信號并將所述原始電壓信號轉換為第三電壓信號，所述第二運算放大器6用于將所述第三電壓信號轉換為第四電壓信號并傳輸至所述第二模擬開關7，所述第二模擬開關7用于在導通時將所述第四電壓信號傳輸至所述CPU1。

在本實施例的具體實施過程中，所述第一傳感器具體可包括電流型壓力傳感器和/或溫度傳感器，所述第二傳感器具體可包括電壓型壓力傳感器和/或油流量計；所述第一電壓信號及所述第三電壓信號的電壓取值范圍為0-5V，所述第二電壓信號及所述第四電壓信號的電壓取值范圍為0-2.5V。所述第一模擬開關4和所述第二模擬開關7均可以為八選一模擬開關，由CPU1依次輪詢選通某一個通道進行電壓信號的傳輸、采集和處理。

另外，所述CPU1可包括微處理器(具體型號為STM32F4)以及外部濾波電容、晶振、參考電源、RTC(實時時鐘)電池等，所述CPU1用于讀取所述第一傳感器以及所述第二傳感器檢測的數(shù)據(jù)并進行處理。

所述CPU1還與所述漏水檢測電路8進行電連接，所述漏水檢測電路8用于檢測所述輸油管道是否漏水，當存在漏水時，所述漏水檢測電路8的輸入端與地之間的電阻會變化，進而輸出端的電平會發(fā)生變化，并將電平變化傳輸至所述CPU1，從而所述CPU1獲取漏水狀態(tài)信息。

所述CPU1還與所述存儲電路9電連接，所述存儲電路9用于存儲數(shù)據(jù)，為后續(xù)分析提供原始數(shù)據(jù)記錄，所述存儲電路9具體可包括SD卡(安全數(shù)碼存儲卡)以及外圍上下拉電阻和濾波電容。

所述CPU1還分別與所述至少一個RS232接口10以及至少一個RS485接口11進行電連接，所述RS232接口10具體可包括RS232接口電平轉換芯片和外圍電容，用來實現(xiàn)CPU端的TTL電平(晶體管-晶體管邏輯電平)與RS232電平的轉換；所述RS485接口11具體可包括RS485驅動芯片和外圍電阻、電容等，用來實現(xiàn)RS485電平與TTL電平的轉換和輸出驅動。

所述CPU1還與所述供電電源12電連接，所述供電電源用于將外部輸入的24VDC(直流電)轉換為所述控制電路需要的5VDC和3.3VDC，以供應各部分接口電路以及所述CPU1使用。

如圖2所示，所述漏水檢測電路包括第三運算放大器81，所述第三運算放大器81的輸出端分別與所述CPU1以及第一電阻R1的一端電連接，所述第一電阻R1的另一端分別與所述第三運算放大器的反相輸入端以及第二電阻R2的一端電連接，所述第二電阻R2的另一端與接線端電連接；

所述第三運算放大器81的同相輸入端分別與第三電阻R3的一端以及第四電阻R4的一端電連接，所述第三電阻R3的另一端接地，所述第四電阻R4的另一端與第五電阻R5的一端電連接，所述第五電阻R5的另一端接電源，具體為5V電源；

所述第二電阻R2的另一端及所述第四電阻R4的另一端還分別與第六電阻R6的兩端以及第一電容C1的兩端電連接；所述第三運算放大器81的接地引腳還接地、電源引腳還接5V電源，所述電源引腳還通過第二電容C2接地；

當所述接線端與水接觸時，所述接線端與地之間的電阻會發(fā)生變化，所述第三運算放大器81的輸出端用于輸出電平變化信號至所述CPU1，從而所述CPU1就可以獲取漏水狀態(tài)信息。

本實用新型還提供一種水下輸送系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，所述水下輸送系統(tǒng)包括輸油管道，所述輸油管道中設有所述第一傳感器及所述第二傳感器，所述控制系統(tǒng)包括上述的控制電路以及一上位機，所述上位機與所述CPU通信連接，所述CPU用于將接收和處理的數(shù)據(jù)上傳至所述上位機進行顯示，所述上位機用于向所述CPU發(fā)送控制指令并控制所述CPU執(zhí)行相應動作。

雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本實用新型的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護范圍。