[发明专利]一种基于GPRS的埋地钢制管道杂散电流监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于GPRS的埋地钢制管道杂散电流监测系统，其特征在于，包括上位机监测系统（1）、智能监测控制层（2）和一台以上的智能传感器（3）；

所述智能监测控制层（2）包括一台以上的智能监测装置和一台以上的智能排流装置，所述上位机监测系统（1）通过光纤网络与一台以上的智能监测装置连接并通讯，所述每台智能监测装置与一台智能排流装置连接，所述一台以上的智能监测装置通过GPRS与工作人员进行GSM短信通讯，且所述每台智能监测装置通过GPRS与一台以上的智能传感器（3）连接并通讯。

2.根据权利要求1所述的基于GPRS的埋地钢制管道杂散电流监测系统，其特征在于：所述上位机监测系统（1）包括数据库系统、WEB服务系统、微机管理系统，所述上位机监测系统（1）用于对各段的埋地钢制管道杂散电流监测点进行状态及参数实时监控、腐蚀预测和杂散电流的排放。

3.根据权利要求2所述的基于GPRS的埋地钢制管道杂散电流监测系统，其特征在于：所述数据库系统用于实现历史数据查询，所述WEB服务系统采用B/S结构，即浏览器/服务器结构，通过运行操作系统和WEB浏览器实现对数据的查询和处理，所述微机管理系统用于故障显示、接收命令和控制。

4.根据权利要求1所述的基于GPRS的埋地钢制管道杂散电流监测系统，其特征在于：所述智能监测装置是以单片机微处理器Ⅰ为核心及外围电路设计的处理系统，所述智能监测装置包括单片机微处理器Ⅰ、MC35i通讯模块Ⅰ、电源模块Ⅰ、JTAG接口模块Ⅰ、FLASH存储器电路Ⅰ和光纤网络，所述MC35i通讯模块Ⅰ实现以GPRS为代表的无限网络连接，所述智能监测装置具有数据显示、数据存储和数据传输的功能。

5.根据权利要求4所述的基于GPRS的埋地钢制管道杂散电流监测系统，其特征在于：

所述单片机微处理器Ⅰ为STM32微处理器，且选用stm32f407芯片；

所述电源模块Ⅰ包括5V直流电压输入电路和5V转3.3V电路，所述5V直流电压输入电路采用MP2359芯片，5V转3.3V电路采用AMS1117芯片，电源与大地之间接入并联的12个104电容，且电源模块Ⅰ设有BUTTON键，所述BUTTON键控制电路电源的开关；

所述JTAG接口模块Ⅰ采用stm32f407芯片，所述stm32f407芯片上设有JTAG端口；

所述MC35i通讯模块Ⅰ与所述单片机微处理器Ⅰ连接，由单片机微处理器Ⅰ的电源对MC35i通讯模块Ⅰ供电，所述MC35i通讯模块Ⅰ中AT命令实现数据的双向传输，通过ZIF连接器引出，MC35i的引脚TXD和RXD分别串联一个510欧姆的电阻，且两个电阻的另一端分别连接在所述stm32f407芯片的PA9和PA10引脚上，所述MC35i通讯模块Ⅰ通过无线网络GPRS与智能传感器连接，且所述MC35i通讯模块Ⅰ与工作人员进行GSM短信通讯；

所述FLASH存储器电路Ⅰ采用W25Q128芯片，且所述W25Q128芯片通过SPI串口与所述stm32f407芯片通讯，所述stm32f407芯片设有SPI通讯引脚，所述W25Q128芯片的CLK引脚、SI引脚和SO引脚分别连接在stm32f407芯片的SPI1_SCK、SPI1_MOSI和SPI1_MISO引脚上；

所述智能监测装置通过GPRS与智能排流装置通讯连接；

所述智能监测装置通过光纤网络与上位机监测系统（1）连接。

6.根据权利要求1所述的基于GPRS的埋地钢制管道杂散电流监测系统，其特征在于：所述智能传感器（3）是以单片机微处理器Ⅱ及外围电路设计的数据采集系统，包括微CPU模块、信号调理电路、A/D信号转换电路、电源模块Ⅱ、JTAG接口模块Ⅱ、MC35i通讯模块Ⅱ、FLASH存储器电路Ⅱ，所述信号调理电路的输入端设有两个探头，其中一个探头接入参比电极，另一个探头接入测试桩，信号调理电路输入端测量点引入两路信号，经过信号调理电路单元后输入到A/D信号转换电路，经转换转换为数字信号后输入到微CPU模块进行运算，最后将数据全部打包通过MC35i通讯模块Ⅱ发送，所述MC35i通讯模块Ⅱ实现以GPRS为代表的无限网络连接。