[发明专利]一种基于光伏电池的地波微振动采集装置

权利要求书

1.一种基于光伏电池的地波微振动采集装置，其特征在于，所述装置包括：

光伏组件、蓄电池、地波传感器以及微振动监测模块；

所述地波传感器与微振动监测模块连接，所述光伏组件分别连接蓄电池和微振动监测模块，所述蓄电池为地波传感器以及微振动监测模块供电；

所述光伏组件包括光伏电池板以及光伏充放电管理电路，所述充放电管理电路包括光伏充放电路以及负载供电切换电路，所述光伏充放电路，用于为负载进行供电，同时使用收集到的多余电量为所述蓄电池进行充电，当所述蓄电池充满后，自动停止充电过程，并控制所述蓄电池的充放电，所述负载供电切换电路控制负载供电的切换；

所述负载供电切换电路为以下电路结构：

运算放大器U5A负极端连接电阻R18的一端和电阻R21的一端，运算放大器U5A的正极端连接电阻R27的一端、电阻R24的一端、电阻R23的一端以及三极管Q6的集电极，运算放大器U5A的输出端连接二极管D7的一端，D7的另一端连接电阻R27的另一端，R18的另一端与电源连接，R21的另一端接地，R24的另一端接地，Q6的基极连接电阻R34的一端，电阻R34的另一端与Unlock解锁端连接，Q6的发射极接地；运算放大器U5B的负极端连接电阻R26的一端和电阻R22的一端，R26的另一端接地，运算放大器U5B的正极端连接电阻R29的一端，电阻R29的另一端连接电阻R28的一端和电容C20的一端，R28的另一端连接所述地波微振动采集装置，C20的另一端连接接地，电阻R22另一端连接U5B的输出端，U5B的输出端还连接有电容C19的一端和电阻R23的另一端，C19的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的一种基于光伏电池的地波微振动采集装置，其特征在于，所述光伏充放电路为以下电路结构：

Power端连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端连接二极管D4的一端和电阻R16的一端，电阻R16的另一端连接电阻R17的一端、二极管D5的一端、电容C16的一端以及太阳能电源，电阻R17的另一端、二极管D5的另一端以及电容C16的另一端接地；Power In输入端连接电阻R54的一端和三极管Q22的集电极，电阻R54的另一端连接Q22的基极和稳压管D9的一端，Q22的发射极连接电容C24的一端、三极管Q3的集电极和电阻R25的一端，电容C24的另一端连接瞬态抑制二极管D6的一端及D9的另一端； D6的另一端与Power端连接；Q3的发射极连接三极管Q8的发射极，Q3基极连接三极管Q5的集电极，电阻R25的另一端连接Q8的基极，Q8的集电极连接二极管D4的另一端；Q5的发射极连接电阻R36的一端和Q8的集电极，Q5的基极连接电阻R32的一端和R36的另一端，R32的另一端连接二极管D8的一端，D8的另一端连接三极管Q4的集电极，Q4基极连接电阻R30的一端和电阻R33的一端，Q4的发射极连接电容C18的一端、电阻R30的另一端和三极管Q21的发射极，电阻R33的另一端连接三极管Q7的集电极，Q7的基极连接电阻R35的一端，Q7的发射极接地，电阻R35的另一端连接PWM信号端；Q21的集电极连接电源输入和电阻R20的一端，三极管Q21的基极连接电阻R20的另一端和稳压管D3的一端，D3的另一端连接C18的另一端。

3.根据权利要求1所述的一种基于光伏电池的地波微振动采集装置，其特征在于，所述微振动监测模块包括信号采集单元，所述信号采集单元的电路结构如下：

所述地波传感器采用5V输入电压，具有模拟量和TTL电平双信号输出，具有四个引脚，分别为VCC、GND、AO以及DO，其中VCC直接与蓄电池的正极连接，GND直接与所述蓄电池的负极连接，AO为模拟量输出，接到模数转换模块ADC0804芯片模拟量输入端，DO为TTL电平输出，接到单片机P2.0引脚；模数转换模块ADC0804芯片对模拟量进行转换成数字量后，发送至单片机P0引脚。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种基于光伏电池的地波微振动采集装置，其特征在于，所述微振动监测模块还包括同步单元，所述同步单元采用STM32F107微控制芯片，授时服务器作为主节点，各个微振动监测模块作为从节点，微振动监测模块与授时服务器进行时钟同步信息的交换。