管网智能检测系统的制作方法

本技术涉及管网检测，具体的，涉及管网智能检测系统。

背景技术：

1、在当今社会，随着城市化的不断推进，城市的基础设施建设也在不断升级。其中，城市供水系统作为城市基础设施的重要组成部分，其运行状态直接关系到城市居民的生活质量和城市的正常运行。而管网流量监测，就是对城市供水系统中的流量进行实时监测和管理，以确保供水系统的正常运行。通过对管网流量的实时监测，可以及时发现供水系统中的异常情况，如管道破裂、泄漏等，从而及时采取措施，避免造成供水中断或水质污染。通过精确的流量监测，可以了解供水系统的运行状态，从而对供水系统进行优化调整，提高供水效率，节约水资源。其中，超声波法是管网流量的检测方法之一，超声波法的优点是适用于各种流体，无论是液体还是气体。它不需要直接接触流体，因此不会对流体造成污染，从而得到了广泛的应用，但现有的超声流量检测系统的电路结构复杂，导致投入的成本较高。

技术实现思路

1、本实用新型提出管网智能检测系统，解决了相关技术中超声流量检测系统的电路结构复杂的问题。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、管网智能检测系统，包括主控单元和超声收发电路，所述超声收发电路连接所述主控单元，所述超声收发电路包括电感l1、电容c1、二极管d1、二极管d2、电阻r2、超声探头x1和开关管q1，

4、所述电感l1的第一端连接12v电源，所述电感l1的第二端连接所述开关管q1的第一端，所述开关管q1的第二端接地，所述开关管q1的控制端连接所述主控单元的第一输出端，所述电感l1的第二端连接所述电容c1的第一端，所述电容c1的第二端连接所述二极管d1的阳极，所述电容c1的第二端连接所述二极管d2的阴极，所述二极管d2的阳极接地，所述二极管d1的阴极连接所述超声探头x1的第一端，所述超声探头x1的第一端连接所述主控单元的第一输入端，所述超声探头x1的第二端接地，所述二极管d1的阴极通过所述电阻r2接地。

5、进一步，本实用新型中所述超声收发电路还包括二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、电阻r4和电阻r3，所述二极管d3的阴极连接所述超声探头x1的第一端，所述二极管d5的阳极连接所述超声探头x1的第一端，所述二极管d3的阳极通过所述电阻r4连接5v电源，所述二极管d3的阳极连接所述二极管d4的阳极，所述二极管d4的阴极连接所述主控单元的第一输入端，所述二极管d5的阴极通过所述电阻r3连接-5v电源，所述二极管d5的阴极连接所述二极管d6的阴极，所述二极管d6的阳极连接所述二极管d4的阴极。

6、进一步，本实用新型中还包括放大电路，所述放大电路包括电阻r6、电容c3、运放u4、电阻r8和电阻r9，所述电阻r6的第一端连接所述二极管d4的阴极，所述电阻r6的第二端通过所述电容c3连接所述运放u4的同相输入端，所述运放u4的反相输入端通过所述电阻r8接地，所述运放u4的输出端通过所述电阻r9连接所述运放u4的反相输入端，所述运放u4的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

7、进一步，本实用新型中所述运放u4的输出端和所述主控单元的第一输入端之间还包括第一滤波电路，所述第一滤波电路包括电阻r10、电阻r11、电容c5、电容c6、电阻r12、电阻r13、电阻r14和运放u1，所述电阻r10的第一端连接所述运放u4的输出端，所述电阻r10的第二端通过所述电容c5接地，所述电阻r10的第二端通过所述电容c6连接所述运放u1的同相输入端，所述运放u1的同相输入端通过所述电阻r12接地，所述运放u1的反相输入端通过所述电阻r13接地，所述运放u1的输出端通过所述电阻r14连接所述运放u1的反相输入端，所述运放u1的输出端通过所述电阻r11连接所述电阻r10的第二端，所述运放u1的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

8、进一步，本实用新型中还包括压力检测电路，所述压力检测电路包括压力传感器u2、电阻r15、电阻r16、运放u3和电阻r17，所述压力传感器u2的第一输入端连接12v电源，所述压力传感器u2的第二输入端接地，所述压力传感器u2的第一输出端通过所述电阻r15连接所述运放u3的同相输入端，所述压力传感器u2的第二输出端通过所述电阻r16连接所述运放u3的反相输入端，所述运放u3的输出端通过所述电阻r17连接所述运放u3的反相输入端，所述运放u3的输出端连接所述主控单元的第二输入端。

9、进一步，本实用新型中还包括第二滤波电路，所述第二滤波电路包括电阻r18、电容c9、电阻r19、电容c10、电阻r21、运放u5和电阻r20，所述电阻r18的第一端连接所述运放u3的输出端，所述电阻r18的第二端通过所述电阻r19连接所述运放u5的同相输入端，所述运放u5的同相输入端通过所述电容c10接地，所述运放u5的反相输入端通过所述电阻r21接地，所述运放u5的输出端通过所述电阻r20连接所述运放u5的反相输入端，所述运放u5的输出端连接所述主控单元的第二输出端。

10、本实用新型的工作原理及有益效果为：

11、本实用新型中，通过超声波的方式检测管网中的流量，超声收发电路用于发射超声信号，同时还会接收到超声回波信号，并将超声回波信号转为电信号送至主控单元。

12、具体的，超声收发电路的工作原理为：工作时，主控单元输出pwm控制信号加至开关管q1的控制端，当pwm控制信号为高电平时，开关管q1导通，12v电源通过电感l1储能，电感l1上的电流快速升高，当pwm控制信号由高电平转为低电平时，开关管q1截止，这时，电感l1、电容c1和电阻r2构成谐振电路，电感l1中存储的电流迅速释放，在电阻r2上形成一个300v的高压信号，该300v的高压信号加在超声探头x1上，超声探头x1产生超声信号，当pwm控制信号再次变为高电平时，开关管q1再次导通，电感l1再次进行储能，就此形成循环，这样就在电阻r2上产生一个300v高压脉冲信号，该高压脉冲用于激励超声探头产生超声信号。当超声信号经过管网中的介质和管网的内壁时，超声信号发生反射，在开关管q1导通期间，电感l1储能，这段时间内超声探头x1不会产生超声信号，超声探头x1会接收到超声回波信号，并将超声回波信号转为电信号送至主控单元的第一输入端。主控单元通过测量超声信号从发射到接收的传播时间，可以计算出超声波在管网介质中的传播速度。

13、传统的通过超声波检测管网流量时，需要超声发射电路发射超声信号，然后需要单独设计一个超声接收电路来接收超声回波信号，电路结构复杂，所投入的成本高。而本实用新型中的超声收发电路即可以发射超声信号，同时还可以接收超声回波信号，电路结构更加简单。

技术特征：

1.管网智能检测系统，其特征在于，包括主控单元和超声收发电路，所述超声收发电路连接所述主控单元，所述超声收发电路包括电感l1、电容c1、二极管d1、二极管d2、电阻r2、超声探头x1和开关管q1，

2.根据权利要求1所述的管网智能检测系统，其特征在于，所述超声收发电路还包括二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、电阻r4和电阻r3，所述二极管d3的阴极连接所述超声探头x1的第一端，所述二极管d5的阳极连接所述超声探头x1的第一端，所述二极管d3的阳极通过所述电阻r4连接5v电源，所述二极管d3的阳极连接所述二极管d4的阳极，所述二极管d4的阴极连接所述主控单元的第一输入端，所述二极管d5的阴极通过所述电阻r3连接-5v电源，所述二极管d5的阴极连接所述二极管d6的阴极，所述二极管d6的阳极连接所述二极管d4的阴极。

3.根据权利要求2所述的管网智能检测系统，其特征在于，还包括放大电路，所述放大电路包括电阻r6、电容c3、运放u4、电阻r8和电阻r9，所述电阻r6的第一端连接所述二极管d4的阴极，所述电阻r6的第二端通过所述电容c3连接所述运放u4的同相输入端，所述运放u4的反相输入端通过所述电阻r8接地，所述运放u4的输出端通过所述电阻r9连接所述运放u4的反相输入端，所述运放u4的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

4.根据权利要求3所述的管网智能检测系统，其特征在于，所述运放u4的输出端和所述主控单元的第一输入端之间还包括第一滤波电路，所述第一滤波电路包括电阻r10、电阻r11、电容c5、电容c6、电阻r12、电阻r13、电阻r14和运放u1，所述电阻r10的第一端连接所述运放u4的输出端，所述电阻r10的第二端通过所述电容c5接地，所述电阻r10的第二端通过所述电容c6连接所述运放u1的同相输入端，所述运放u1的同相输入端通过所述电阻r12接地，所述运放u1的反相输入端通过所述电阻r13接地，所述运放u1的输出端通过所述电阻r14连接所述运放u1的反相输入端，所述运放u1的输出端通过所述电阻r11连接所述电阻r10的第二端，所述运放u1的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

5.根据权利要求1所述的管网智能检测系统，其特征在于，还包括压力检测电路，所述压力检测电路包括压力传感器u2、电阻r15、电阻r16、运放u3和电阻r17，所述压力传感器u2的第一输入端连接12v电源，所述压力传感器u2的第二输入端接地，所述压力传感器u2的第一输出端通过所述电阻r15连接所述运放u3的同相输入端，所述压力传感器u2的第二输出端通过所述电阻r16连接所述运放u3的反相输入端，所述运放u3的输出端通过所述电阻r17连接所述运放u3的反相输入端，所述运放u3的输出端连接所述主控单元的第二输入端。

6.根据权利要求5所述的管网智能检测系统，其特征在于，还包括第二滤波电路，所述第二滤波电路包括电阻r18、电容c9、电阻r19、电容c10、电阻r21、运放u5和电阻r20，所述电阻r18的第一端连接所述运放u3的输出端，所述电阻r18的第二端通过所述电阻r19连接所述运放u5的同相输入端，所述运放u5的同相输入端通过所述电容c10接地，所述运放u5的反相输入端通过所述电阻r21接地，所述运放u5的输出端通过所述电阻r20连接所述运放u5的反相输入端，所述运放u5的输出端连接所述主控单元的第二输出端。

技术总结本技术涉及管网检测技术领域，提出了管网智能检测系统，包括超声收发电路，超声收发电路包括电感L1、电容C1、二极管D1、电阻R2、超声探头X1和开关管Q1，电感L1的第一端连接12V电源，电感L1的第二端连接开关管Q1的第一端，开关管Q1的第二端接地，开关管Q1的控制端连接主控单元的第一输出端，电感L1的第二端连接电容C1的第一端，电容C1的第二端连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接超声探头X1的第一端，超声探头X1的第一端连接主控单元的第一输入端，超声探头X1的第二端接地，二极管D1的阴极通过电阻R2接地。通过上述技术方案，解决了相关技术中超声流量检测系统的电路结构复杂的问题。技术研发人员：刘瑞智,宋铁鑫,赵攀,王昊受保护的技术使用者：唐山中弘智能科技有限公司技术研发日：20231215技术公布日：2024/7/25