[发明专利]一种基于5G双环通信的大范围管道检测及定位系统

权利要求书

1.一种基于5G双环通信的大范围管道检测及定位系统，其特征在于，包括MCU，还包括分别与MCU电相连的控制模块、检测模块、电力载波模块和5G无线通信模块，还包括依次电相连的电力线、AC/DC模块、双向DC/DC开关电源模块、备用电源，控制模块与双向DC/DC开关电源模块电相连，与AC/DC模块电相连的BUCK开关电源模块，所述检测模块用以检测管道参数；

电力线沿被检测管道平行布置，多个依次电相连的检测模块每隔设定距离沿电力线布置，并与电力线连接；多个检测模块依次标号，用以标记故障位置并作其他子检测的前一通信目标地址；当石油管道及电力线正常工作时，电力线给检测模块供电，并给备用电池充电，5G无线通信模块保持静默；当管道参数检测模块发现石油管道出现异常时，若电力线正常工作，则MCU系统通过电力载波模块，以电力线为媒介向前一通讯地址的检测模块发送故障类型及位置信息，故障信息依次向前传递，直至到达总通信终端，5G无线通信模块依旧保持静默；若电力线亦出现故障，则改由备用电池向MCU系统提供电源，同时MCU系统通过5G无线通信模块以同样的方式依次将故障信息向前传递，直至到达总通信终端。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G双环通信的大范围管道检测及定位系统，其特征在于，AC/DC模块包括LT4320芯片、IRF3710场效应管Q1、IRF3710场效应管Q2、IRF3710场效应管Q3、IRF3710场效应管Q4、电源E1、电容C1、插接件JP1、插接件JP2，LT4320芯片的1引脚与Q1的S引脚、Q3的D引脚、JP1的2引脚电连接，LT4320芯片的7引脚与Q2的G引脚电连接，LT4320芯片的6引脚与Q1的D引脚、Q2的D引脚、C1的一端、E1的一端、JP2的1引脚电连接，LT4320芯片的5引脚与Q3的S引脚、Q4的S引脚、C1的另一端、E1的另一端、JP2的2引脚电连接，LT4320芯片的4引脚与Q3的G引脚电连接，LT4320芯片的3引脚与Q4的G引脚电连接，LT4320芯片的2引脚与Q1的G引脚电连接，LT4320芯片的8引脚与JP1的1引脚、Q2的S引脚、Q4的D引脚电连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于5G双环通信的大范围管道检测及定位系统，其特征在于，双向DC/DC开关电源模块包括双向DC/DC主拓扑电路，双向DC/DC主拓扑电路包括康铜丝R15，电阻R16、R17、R18、R19、R20、R21，滑动变阻器RP9、电容E2、E3、E4、E5、E6、E7、E8、E9，MOS管Q1、Q2、Q3、Q4，芯片IR2104、LM311，接插件JP8、JP9、JP10、J3，电感J2；双向DC/DC主拓扑电路的正向的输入为VCC，接到R15的一端和R17中间，在R17的一端和RP9的一固定端之间连接接插件JP10，作为反馈电压；滑动变阻器RP9另一固定端和滑动端连接在一起接到GND；电容R5和E6正极连接到R15的另一端和MOS管Q2的D极相连接，负极接到GND，作用为当双向DC/DC反向时作滤波作用；MOS管Q2的S极和Q4的D极连接到一起并且连接芯片U3的6脚；MOS管Q2和Q4的G极分别接入U3的5脚和7脚，为PWM波的输入；MOS管Q4的S极连接到GND；在MOS管Q2的S极和Q4的D极连接处连接到电感J2；芯片LM311，其作用为将一路PWM波变换成两路互补的PWM波，两路波分别传输到两个芯片IR2104中，用作正向和逆向DC/DC的驱动信号；LM311的5、6、8脚悬空，7脚通过电阻R19连接到8脚且7脚为互补PWM波的输出脚，8脚为芯片的供电脚，连接到+12V；+12通过电阻R20连接到2脚，2脚通过电阻R21连接到1、4脚，3脚为PWM波的输入。