[发明专利]一种管道清管器在线跟踪定位系统

权利要求书

1.一种管道清管器在线跟踪定位系统，其特征在于它由多个安装在埋地管道上的清管器跟踪定位接收器、移动通信网络、数据管理中心、GPS校时模块组成；安装在埋地管道上的多个清管器跟踪定位接收器通过移动通信网络与数据管理中心联系，与GPS卫星联系的GPS校时模块接数据管理中心。

2.根据权利要求1所述的一种管道清管器在线跟踪定位系统，其特征在于所述数据管理中心由数据处理和人机接口两部分组成，数据处理通过串行接口与人机接口连接；数据处理部分包括数据的采集和智能处理，数据采集即是清管器跟踪定位接收器；人机接口部分包括辅助的人机交互和数据后处理；数据采集与人机接口采用分体的双CPU结构，依靠串行通信模块交换数据。

3.根据权利要求1所述的一种管道清管器在线跟踪定位系统，其特征在于所述数据处理部分主要由磁场感应线圈及其电压信号处理电路、声音振动传感器及其电荷信号处理电路、MSP430低功耗微处理器、GPS校时模块、移动通信接口、非易失存储器、段式液晶显示屏、串行接口组成；

磁场感应线圈输出接电压信号处理电路，电压信号处理电路输出接低功耗微处理器，且低功耗微处理器有输出接电压信号处理电路输入；声音振动传感器输出接电荷信号处理电路，电荷信号处理电路输出接低功耗微处理器，且低功耗微处理器有输出接电荷信号处理电路；GPS校时模块、移动通信接口、非易失存储器的输入、输出与低功耗微处理器的输出、输入连接；段式液晶显示屏、串行接口与低功耗微处理器连接；

磁场感应线圈将测到的磁场信号经电压信号处理电路对模拟信号滤波、放大和模数转换后，输给低功耗微处理器；声音振动传感器采集清管器通过时与管壁摩擦、撞击所产生的声音振动信号，经电荷信号处理电路将电荷-电压变换、滤波、放大和模数转换后，输给低功耗微处理器；移动通信网络接口提供远程无线通信能力；GPS校时模块通过同步秒脉冲和串行接口向微处理器输出时间信息；非易失存储器提供足够的存储空间，记录多达数千个记录清管器通过数据。

4.根据权利要求1所述的一种管道清管器通过监视系统，其特征在于所述人机接口部分主要由ARM处理器、键盘、液晶显示屏、SD卡、音频输出接口、打印机并行接口、USB接口、以太网接口、开关量接口组成；ARM处理器的输入、输出分别与键盘、液晶显示屏、SD卡、音频输出接口、打印机并行接口、USB接口、以太网接口、开关量接口输出、输入连接。

5.根据权利要求2所述的一种管道清管器通过监视系统，其特征在于所述数据处理部分的电原理为：铁芯线圈的正负输出端(Vo+、Vo-)分别接信号调理器(1)的正负输入端(V+、V-)；声音振动传感器的输出端(Q)端接电荷放大器的输入端(Qi)，电荷放大器输出端(Vo)接信号调理器(2)的输入正端(V+)，信号调理器(2)的另一个输入端(V-)接公共地；JTAG用于调试和下载应用程序到硬件调试接口分别连接微处理器的(TLCK、TCK、TMS、TDI、TDO)端口；微处理器MSP430F5438A通过两个输出端口和两个(SPI)口控制信号调理器(1)和信号调理器(2)，其中P2.0和P2.1分别接信号调理器(1)、信号调理器(2)的片选端(CS_N，USCB1)和(UCSB2)分别与信号调理器(1)、信号调理器(2)的(SDI、SDO、SCLK)连接；微处理器的输出端口(P1.4)接非易失存储器FM25V10的片选端(/S)，SPI接口(UCB0)接FM25V10的(C、D、Q)端；微处理器的(UART、UCA0)端口和输出端口(P1.0、P1.1)分别接移动通信网络模块MC39i的(RXD0、TXD0、IGT、PowerDown)端口；微处理器的(UART、UCA1)端口和输出端口(P1.2、P1.3)分别接GPS模块SKG16的(RXD0、TXD0、PPS、STANDBY)端口；数据处理部分由20AH/7.2V锂电池供电，锂电池负极接地，正极经过两个DC/DC LM2574变换成模拟电话3.3VA和数字电源3.3VD。

6.根据权利要求5所述的一种管道清管器通过监视系统，其特征在于所述电荷放大器由放大器和电压参考电路构成，它由运算放大器组成。