一種驛站式通信智能節(jié)點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于在役油氣輸送鋼管道探傷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種驛站式通信智能節(jié)點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]在役管道內(nèi)探傷機(jī)器人與外界的通信有拖纜(電纜和光纜)，機(jī)器人進(jìn)入管道通過拖曳電纜或光纜與管道外栗站處PC機(jī)通信，由于鋼管的電磁屏蔽作用，管道內(nèi)外無法實(shí)現(xiàn)無線電磁波通信，采用拖曳電纜或光纜與管道外栗站處PC機(jī)通信大大限制了探傷工作距離。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種驛站式通信智能節(jié)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的在役油氣輸送鋼管道內(nèi)探傷機(jī)器人與外界通信距離受限的問題。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種驛站式通信智能節(jié)點(diǎn)，包括控制器，控制器的第三i/o 口與開關(guān)K2連接后連接至布設(shè)于管道壁的細(xì)纜的線纜V+上，控制器的電源端VC與充電芯片輸出端Cout連接，控制器的第一 i/o 口與開關(guān)Kl連接后連接至細(xì)纜的線纜V+上，開關(guān)Kl又與控制器的第二 i/o 口連接，同時(shí)，開關(guān)Kl連接電阻R后又連接至充電芯片，所述充電芯片的電能輸入端連接電容CI后接地，充電芯片的C+和C-之間連接有電容C2，充電芯片的輸出端Cout與接地端還連接帶中間抽頭的超級電容C，記作電容C3和電容C4。
[0005]本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于，
[0006]開關(guān)K2為N溝道增強(qiáng)型mos管。
[0007]開關(guān)Kl為P溝道耗盡型mos管。
[0008]控制器型號為MSP430。
[0009]充電芯片型號為Itc3225。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是，一種驛站式通信智能節(jié)點(diǎn)，通過在管道內(nèi)的細(xì)纜中每間隔一定距離嵌入智能節(jié)點(diǎn)，鏈路上的智能節(jié)點(diǎn)采用超級電容供電，超級電容通過細(xì)纜充電，實(shí)現(xiàn)了管道內(nèi)探傷機(jī)器人與智能節(jié)點(diǎn)間采用無線短距通信，智能節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行驛站式有線通信，實(shí)現(xiàn)了管道內(nèi)探傷機(jī)器人通過智能節(jié)點(diǎn)間的驛站式通信和管道外栗站處PC機(jī)長距離有效通信的目地，整個(gè)系統(tǒng)功耗低。
【附圖說明】

[0011]圖1是本實(shí)用新型一種驛站式通信智能節(jié)點(diǎn)的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0013]本實(shí)用新型一種驛站式通信智能節(jié)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括控制器，控制器的第三i/o 口與開關(guān)K2連接后連接至管道內(nèi)的細(xì)纜的線纜V+上，控制器的電源端VC與充電芯片輸出端Cout連接，控制器的第一 i/o 口與開關(guān)Kl連接后連接至細(xì)纜的線纜V+上，開關(guān)Kl又與控制器的第二 i/o 口連接，同時(shí)，開關(guān)Kl連接電阻R后又連接至充電芯片，所述充電芯片的電能輸入端連接電容Cl后接地，充電芯片的C+和C-之間連接有電容C2，充電芯片的輸出端Cout與接地端還連接帶中間抽頭的超級電容C，記作電容C3和電容C4，其中，開關(guān)Κ2為N溝道增強(qiáng)型mos管，開關(guān)Kl為P溝道耗盡型mos管，控制器型號為MSP430，充電芯片型號為Itc32250
[OOM]智能節(jié)點(diǎn)的具體工作原理為:
[0015]圖1中V+，Vr是緊貼在役管道內(nèi)壁上的兩根細(xì)纜，Vr作為參考電位線纜，電子開關(guān)Kl采用P溝道耗盡型mos管(常閉型)、開關(guān)K2采用N溝道增強(qiáng)型mos管(常開型)，栗站中PC機(jī)根據(jù)線路上采集的充電電流判斷是否要切換線路到通信狀態(tài)，當(dāng)切換到充電狀態(tài)，Kl閉合，K2斷開，栗站中供電電源通過兩根細(xì)電纜對智能節(jié)點(diǎn)中的超級電容充電，其中Itc3225是充電芯片，Itc3225的輸出Vout提供給節(jié)點(diǎn)內(nèi)MSP430控制器電能，當(dāng)Kl斷開，K2閉合，切換到通信狀態(tài)，栗站中PC機(jī)通過兩根細(xì)電纜和智能節(jié)點(diǎn)及管道內(nèi)探傷機(jī)器人進(jìn)行驛站式通信，鏈路上智能節(jié)點(diǎn)內(nèi)MSP430控制器板級間通過串口 RX/TX—根線進(jìn)行半雙工通信，智能節(jié)點(diǎn)與探傷機(jī)器人通過NFC無線收發(fā)模塊無線短距通信。
[0016]具體的，芯片Ltc3225對電容充電，電容C充電到2.5V左右時(shí)MSP430得電工作，當(dāng)電容C充電至5.3V時(shí)，MSP430得到來自Itc3225的中斷信號PG00D，MSP430發(fā)送高電平信號給P溝道耗盡型mos的G極引腳使開關(guān)的常閉觸點(diǎn)斷開，節(jié)點(diǎn)I，2……η中Itc3225和超級電容依次從電源總線上摘除，在這期間pc機(jī)通過霍爾電流傳感器監(jiān)測總線上充電電流，當(dāng)其小于某一閾值時(shí)，切斷栗站處直流電源與總線的連接，此后，節(jié)點(diǎn)I，2……η中MSP430發(fā)控制信號給Κ2開關(guān)N溝道增強(qiáng)型mos管G級引腳高電平使開關(guān)的常開觸點(diǎn)閉合，節(jié)點(diǎn)I，2……η依次連通V+，Vr，即形成兩根細(xì)纜間并聯(lián)多個(gè)智能節(jié)點(diǎn)。栗站中PC機(jī)、多個(gè)智能節(jié)點(diǎn)及移動終端管道探傷機(jī)器人通過兩根細(xì)線纜形成通信鏈路，可以進(jìn)行驛站式通信。
[0017]本實(shí)用新型一種驛站式通信智能節(jié)點(diǎn)，在管道內(nèi)的細(xì)纜中每間隔一定距離嵌入智能節(jié)點(diǎn)，鏈路上的智能節(jié)點(diǎn)采用超級電容供電，超級電容通過細(xì)纜充電，管道內(nèi)探傷機(jī)器人與智能節(jié)點(diǎn)間采用無線短距通信，智能節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行驛站式有線通信，整個(gè)系統(tǒng)功耗低。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種驛站式通信智能節(jié)點(diǎn)，其特征在于，包括控制器，所述控制器的第三i/o 口與開關(guān)K2連接后連接至管道內(nèi)的細(xì)纜的線纜V+上，所述控制器的電源端VC與充電芯片輸出端Cout連接，控制器的第一 i/o 口與開關(guān)Kl連接后連接至細(xì)纜的線纜V+上，開關(guān)Kl又與控制器的第二 i/o 口連接，同時(shí)，開關(guān)Kl的漏極連接電阻R后又連接至充電芯片，所述充電芯片的電能輸入端連接電容Cl后接地，充電芯片的C+和C-之間連接有電容C2，充電芯片的輸出端Cout與接地端還連接帶中間抽頭的超級電容C，記作電容C3和電容C4。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種驛站式通信智能節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述開關(guān)K2為N溝道增強(qiáng)型mos管。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種驛站式通信智能節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述開關(guān)Kl為P溝道耗盡型mos管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種驛站式通信智能節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述控制器型號為MSP430o5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種驛站式通信智能節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述充電芯片型號為Itc32250
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種驛站式通信智能節(jié)點(diǎn)，包括控制器，控制器的第三i/o口與開關(guān)K2連接后連接至管道內(nèi)壁的細(xì)纜的線纜V+上，控制器的電源端VC與充電芯片輸出端Cout連接，控制器的第一i/o口與開關(guān)K1連接后連接至細(xì)纜的線纜V+上，開關(guān)K1又與控制器的第二i/o口連接，同時(shí)，開關(guān)K1連接電阻R后又連接至充電芯片，充電芯片的電能輸入端連接電容C1后接地，充電芯片的C+和C-之間連接有電容C2，充電芯片的輸出端Cout與接地端還連接帶中間抽頭的超級電容C，記作電容C3和電容C4，本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的在役油氣輸送鋼管道內(nèi)探傷機(jī)器人與外界通信距離受限的問題。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN205384480
【申請?zhí)枴緾N201620076454
【發(fā)明人】段穎妮, 韓佐軍, 李國柱, 雷俊紅, 楊森林
【申請人】西安文理學(xué)院
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年1月26日