手觸摸金屬電極片A—次非門2就輸出一個(gè)正脈沖。該電路感應(yīng)50Hz干擾信號的靈敏度相當(dāng)高，輸出的正脈沖上升沿很陡，脈寬為毫秒級，而且整個(gè)電路的功耗低。(5)、電流檢測與過流保護(hù)電路
[0055]參見附圖8所示?；魻栯娏鱾鞲衅鞑杉降碾娏餍盘柦?jīng)過電阻Rl轉(zhuǎn)化為電壓信號，一路經(jīng)過低通濾波后送往ARM處理器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，以進(jìn)行電流監(jiān)測；一路送往比較器LM393進(jìn)行過流故障判斷。當(dāng)采集到的電壓信號大于預(yù)先設(shè)定的過流閾值電壓時(shí)，即出現(xiàn)過流(OC)現(xiàn)象，比較器LM393輸出引腳變高，三極管飽和導(dǎo)通，繼電器Kl線圈通電，而它的常閉觸點(diǎn)3B-3C串聯(lián)在為主回路供電的主接觸器KMl的線圈回路中，這時(shí)常閉觸點(diǎn)斷開，接觸器KMl斷電，使主回路與電網(wǎng)之間斷開。同時(shí)，ARM處理器檢測到過流信號，發(fā)出故障處理指令及時(shí)地保護(hù)系統(tǒng)。圖中的二極管D2在出現(xiàn)過流故障時(shí)，維持LM393輸出高電平，使Kl線圈維持通電，其常閉觸點(diǎn)維持?jǐn)嚅_，此時(shí)即使按動啟動按鈕，主接觸器KMl也不會吸合。直到排除故障，按下復(fù)位按鈕SI或ARM處理器通過I/O 口使其復(fù)位，方可使LM393重新輸出低電平，進(jìn)而使Kl斷電，其常閉觸點(diǎn)恢復(fù)閉合，系統(tǒng)可以再次啟動。
[0056](6)、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程通訊:
[0057]石油管線用陰極保護(hù)電源是針對輸油管線進(jìn)行防腐保護(hù)的特種電源，往往隨輸油管線安裝在偏遠(yuǎn)無人地區(qū)，因此利用無線通訊技術(shù)對陰極防腐保護(hù)電源設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測和管線巡查檢測，對于及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地掌握管線防腐保護(hù)情況。
[0058]無線通訊模塊作為物理介質(zhì)承載著監(jiān)測終端與上位機(jī)通訊的主要任務(wù)，采用當(dāng)前的CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)有著傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)所不能比擬的優(yōu)點(diǎn)。無線監(jiān)測系統(tǒng)采用了基于CDMA的無線DTU作為通信平臺。DTU是指數(shù)據(jù)終端設(shè)備，能夠?yàn)橥ㄐ艛?shù)據(jù)提供透明無線傳輸通道，把通過RS-485傳過來的用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)通過移動通信網(wǎng)絡(luò)傳到數(shù)據(jù)中心，在數(shù)據(jù)中心再恢復(fù)成原始數(shù)據(jù)。
[0059]系統(tǒng)工作過程:
[0060]當(dāng)按下啟動按鈕后，主接觸器KMl閉合，接入三相交流電，三相整流橋開始工作并向直流側(cè)電容充電。當(dāng)DSP檢測到啟動信號后，并不急于輸出PWM脈沖信號，而是要先延時(shí)一段時(shí)間待直流側(cè)電容充電完畢，然后短路限流電阻，并讀取數(shù)據(jù)存貯器中保存的上次用戶設(shè)定的各個(gè)參數(shù)(若進(jìn)行了功能參數(shù)調(diào)整，按照調(diào)整后的參數(shù)調(diào)用)，然后使ARM處理器中波形發(fā)生器開始輸出PWM信號到驅(qū)動電路。輸出的PWM信號的占空比從最小值1%開始，通過PI調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)逐漸變化，直到通過A/D采樣獲得的輸出電壓達(dá)到給定值，或檢測到的參比電位達(dá)到給定值。在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，ARM處理器不斷對檢測保護(hù)板采集的各種故障信號(過流等)以及巡檢到位信號進(jìn)行判斷和處理。如果沒有故障現(xiàn)象，將顯示檢測到的輸出電壓值或參比電位值(具體顯示哪個(gè)值系統(tǒng)會根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的反饋方式自動判別)。如有故障則會停機(jī)，封鎖PWM信號，顯示故障原因。如巡檢人員巡檢到位，觸摸巡檢開關(guān)，ARM處理器則會將巡檢到位信息和站點(diǎn)信息通過無線通信模塊發(fā)送到上位機(jī)。
[0061]以上對本實(shí)用新型所提供的嵌入式ARM處理器輸油管道陰極防腐保護(hù)電源裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于嵌入式ARM處理器輸油管道陰極防腐保護(hù)電源裝置，包括機(jī)箱、電源控制主電路、裝置控制模塊、裝置檢測模塊；其特征為:所述電源控制主電路包括依次連接的空氣開關(guān)、交流接觸器、不控三相全橋整流橋、高頻整流濾波器、半橋式DC/DC逆變器；所述半橋式DC/DC逆變器包括高頻隔離變壓器，所述高頻隔離變壓器一次側(cè)的兩端分別連接在電容Cl、電容C2的中點(diǎn)和開關(guān)管VTl、開關(guān)管VT2的中點(diǎn)；所述高頻隔離變壓器二次側(cè)經(jīng)過高頻全波整流得到單極性方波脈沖，再通過LC濾波環(huán)節(jié)得到輸出波形；所述裝置控制模塊包括ARM處理器、光電耦合器、隔離驅(qū)動器、鍵盤、顯示器、無線通訊模塊；所述ARM處理器產(chǎn)生PWM控制信號、所述ARM處理器通過串行通訊口與上位機(jī)通訊；所述光電耦合器輸入端輸入經(jīng)過放大、整形后的采集信號，其輸出端與ARM處理器連接；所述無線通訊模塊采用CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)通訊；所述裝置檢測模塊包括參比電位檢測電路、輸出電壓檢測電路、巡查檢測電路、電流檢測與保護(hù)電路；所述參比電位檢測電路包括其輸入級運(yùn)算放大器Al構(gòu)成了差動放大器；所述差動放大器的兩個(gè)輸入信號源的內(nèi)阻分別為電阻R1、電阻R2與電阻R3相串聯(lián)；運(yùn)算放大器A2、光電隔離器HCNR200、運(yùn)算放大器A3構(gòu)成電氣隔離、放大電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于嵌入式ARM處理器輸油管道陰極防腐保護(hù)電源裝置，其特征為:所述ARM處理器型號為LP2131。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于嵌入式ARM處理器輸油管道陰極防腐保護(hù)電源裝置，其特征為:所述輸出電壓檢測電路包括采用電阻對被測電壓進(jìn)行分壓后輸入運(yùn)算放大器的輸入端，所述運(yùn)算放大器的輸出端與光電耦合器HCNR200連接；所述光電耦合器HCNR200輸出端經(jīng)過運(yùn)算放大器后將與ARM處理器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于嵌入式ARM處理器輸油管道陰極防腐保護(hù)電源裝置，其特征為:所述巡查檢測電路包括2個(gè)非門芯片；其中第一個(gè)非門輸入端與采集信號、電阻R4、電容連接，其輸出端通過二極管與第二個(gè)非門輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于嵌入式ARM處理器輸油管道陰極防腐保護(hù)電源裝置，其特征為:所述電流檢測與保護(hù)電路采用霍爾電流傳感器；所述霍爾電流傳感器采集到的電流信號經(jīng)過電阻轉(zhuǎn)化為電壓信號，一路經(jīng)過低通濾波后送往ARM處理器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，以進(jìn)行電流監(jiān)測，一路送往比較器LM393進(jìn)行過流故障判斷。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于嵌入式ARM處理器輸油管道陰極防腐保護(hù)電源裝置，包括機(jī)箱、電源控制主電路、裝置控制模塊、裝置檢測模塊；所述電源控制主電路包括依次連接的空氣開關(guān)、交流接觸器、不控三相全橋整流橋、高頻整流濾波器、半橋式DC/DC逆變器；所述裝置控制模塊包括ARM處理器、光電耦合器、隔離驅(qū)動器、鍵盤、顯示器、無線通訊模塊；所述ARM處理器產(chǎn)生PWM控制信號、所述ARM處理器通過串行通訊口與上位機(jī)通訊；所述光電耦合器輸入端輸入經(jīng)過放大、整形后的采集信號，其輸出端與ARM處理器連接；所述無線通訊模塊采用CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)；所述裝置檢測模塊包括參比電位檢測電路、輸出電壓檢測電路、巡查檢測電路、電流檢測與保護(hù)電路。有益效果：及時(shí)發(fā)現(xiàn)石油管線的腐蝕情況，實(shí)現(xiàn)石油管線的巡查檢測與遠(yuǎn)程監(jiān)控。
【IPC分類】H02M3-335, G05B19-042
【公開號】CN204287859
【申請?zhí)枴緾N201420792632
【發(fā)明人】郭海濤, 王敏, 侯增鵬, 姜娜, 孫凱, 張麗薇, 門連清, 徐娜, 趙新征, 章冬冬
【申請人】郭海濤
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月9日