一种基于DSP芯片的输水管防漏防爆装置制造方法及图纸

一种基于DSP芯片的输水管防漏防爆装置，包括拾音探头，拾音探头经信号处理部分与AVR单片机连接，AVR单片机再与DSP处理部分连接。本实用新型专利技术提供一种基于DSP芯片的输水管防漏防爆装置，打破了以往听音器全凭人的经验来判漏的界限，解决了传统相关仪，必须先挖开两个漏点，放置传感器，而后用计算机进行数据分析所带来的诸多不便；引入了先进的数字信号处理器DSP和现代数字信号处理技术。

【技术实现步骤摘要】
一种基于DSP芯片的输水管防漏防爆装置
本技术涉及电子
，特别是一种基于DSP芯片的输水管防漏防爆装置。
技术介绍
水资源日益枯竭，世界各国纷纷采取措施来节约水资源，而加强输水管道的检测可以节约大量的用水，在我国加强检漏工作是城市供水技术进步发展规划中的一项重要工作，也是规划城市供水行业技术发展规划的一项重点工作。对泄漏输水管线的检测及修复可以解决由此产生的水资源浪费的问题。目前，由于城镇房屋和道路的改建和拓宽等情况，致使原管道及设施受地面荷载变化和原土层被扰动的影响而发生断裂，明漏现象明显增加。城镇发展改建中造成水管道被挖断、压坏而漏水的情况也屡见不鲜。据资料统计，在六十和七十年代发展的一些小城镇供水管网中水量净漏失率有的达到14%。这些数值都远远超过了国家要求城市漏失率控制在6%以下的标准。因此，降低我国大小城市供水管的漏耗是一件刻不容缓的工作。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种基于DSP芯片的输水管防漏防爆装置，通过拾音探头采集信号，通过信号处理，由处理器来进行信号识别。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种基于DSP芯片的输水管防漏防爆装置，包括拾音探头，拾音探头经信号处理部分与AVR单片机连接，AVR单片机再与DSP处理部分连接。优选的，所述信号处理部分包括一级放大模块、模拟带通滤波器及二级放大模块，拾音探头依次与一级放大模块、模拟带通滤波器及二级放大模块连接，然后与AVR单片机连接。优选的，所述AVR单片机还与触摸显示屏连接。优选的，所述AVR单片机还通过RS485通信接口与上位机连接。优选的，所述AVR单片机还通过无线通信模块与监控终端无线连接。优选的，所述无线通信模块为4G无线通信模块，所述监控终端为监控中心或智能手机。优选的，所述AVR单片机还与存储模块连接，所述存储模块为SD卡。优选的，所述拾音探头的型号为YES-803A。优选的，所述一级放大模块及二级放大模块采用TL064芯片。本技术提供一种基于DSP芯片的输水管防漏防爆装置，在传统听音器的基础上，融入了现代数字信号处理理论，并且引入了当今数据处理最快的硬件处理器DSP作为数字信号算法运行的硬件平台。同时运用新型低功耗芯片ATMEGA8535L做为控制部分的核心处理器。该装置具有成本低，功耗小，携带方便，操作简单等优点。打破了以往听音器全凭人的经验来判漏的界限，解决了传统相关仪，必须先挖开两个漏点，放置传感器，而后用计算机进行数据分析所带来的诸多不便；引入了先进的数字信号处理器DSP和现代数字信号处理技术。采用良好的人机界面，该装置对泄漏点的泄漏情况有了深入的了解，使得该仪器将数据信号处理过程中带来的误差降到最小点，而且使得该装置能够在复杂的背景环境中很好的测量。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：图1为本技术的结构示意图；图2为本技术一级放大模块、二级放大模块的电路原理图；图3为本技术模拟带通滤波器电路原理图；图4为本技术DSP与单片机通信的HPI接口电路图。图5为本技术DSP通过HPI接口从AVR取数的流程图。具体实施方式如图1所示，一种基于DSP芯片的输水管防漏防爆装置，包括拾音探头，拾音探头经信号处理部分与AVR单片机连接，AVR单片机再与DSP处理部分连接。优选的，所述信号处理部分包括一级放大模块、模拟带通滤波器及二级放大模块，拾音探头依次与一级放大模块、模拟带通滤波器及二级放大模块连接，然后与AVR单片机连接。优选的，所述AVR单片机还与触摸显示屏连接连接。所述触摸显示屏的型号为LTV350QV-F05-ORS。优选的，所述AVR单片机还通过RS485通信接口与上位机连接。优选的，所述AVR单片机还通过无线通信模块与监控终端无线连接。优选的，所述无线通信模块为4G无线通信模块，所述监控终端为监控中心或智能手机。优选的，所述AVR单片机还与存储模块连接，所述存储模块为SD卡。优选的，所述拾音探头的型号为YES-803A。优选的，所述一级放大模块及二级放大模块采用TL064芯片。信号经过拾音探头将声音信号采集进来，经过一级放大模块后再经过模拟带通滤波器进行滤波，通过选通不同的输入频率来控制中心频率进行滤波，进而可以适应不同背景环境下的滤波。信号经滤波后再进行放大。这样信号已经被放大到了一定幅度，再送入AVR单片机的A/D转换部分。进行模数转换，经模数转换后的数据经AVR送入DSP进行处理，AVR单片机担负着触摸显示屏的控制，而DSP则是专门进行数字信号处理。信号处理的结果再返回到单片机中，由单片机进行显示控制。图2为一级放大模块、二级放大模块的电路原理图。TL064是一款低功耗，高输入阻抗，宽带高，高摆率的芯片，它的输入偏置电流很低，它在一个芯片内部集成了四个运算放大器，能够很好的减少电路的所占空间。正常工作时的耗电电流仅200μA，输入阻抗为1012欧姆，且具有内部频率补偿，能够很稳定的工作。因此适用于本方案中的微弱声音信号的放大，而且也适合便携式仪器对电源的要求。具体电路图见图2。为了增加电路的输入阻抗，声音信号经探头传到电路板内，首先进行阻抗变换，本方案采用电压跟随器进行阻抗变换。这样由传感器传来的信号就不会因为后面电路的输入阻抗低而被吞掉。信号经过阻抗变换后由TL064进行两级放大。每级都采用负反馈放大电路，在运算放大器的正输入端都采用电阻进行电路匹配，而且每级放大电路都采用了克服零点漂移的电路。为了保证每级的直流漂移不影响下一级放大器的工作，电路的级间采用电容耦合的方式，根据所采集到的声音信号的频率范围，选取了47μA的电容进行级间耦合，这样即能保证声音信号的传输，又保证了每级放大电路的直流工作环境彼此独立。信号经过前两级放大以后，已经具备了一定的幅值，因此信号在经过两级放大以后采用模拟滤波器进行滤波，这样既能有效的滤除噪音，可以使本设备能在各种复杂的背景噪声环境中工作，还可以起到去掉信号的高频部分，起到抗混叠滤波器的作用。然后再经过两级放大，最终把信号输入到A/D转换器，进行A/D转换。图3为模拟带通滤波器电路原理图。M0，M1分别设置为0,1即为图3所示的框图。Q0-Q6设置为1111111，这样设置可以获得很高的Q值。通过选择不同的中心频率f就能够得到不同中心频率的带通滤波器。本设计中的f是通过单片机得到的，因此可以得到一个程控的带通滤波器。为了调整中心频率方便，采用外部输入时钟，而不采用外接晶振的方法。图4为DSP与单片机通信的HPI接口电路图。由于DSP的控制功能不是非常强大，在应用中往往需把DSP作为目标系统专门负责复杂的运算，而另外使用一个单片机对整个系统的运行实行控制。本设计的HPI数据、控制引脚是专用的，这可以保证HPI访问和DSP芯片操作的并行性。其数据线在无主机访问时为高阻态，因此可以直接挂在主机数据总线上，不需附加开关，驱动电路，硬件上很简洁。HPI的HD0~HD7为八根数据线。图5为DSP通过HPI接口从AVR取数的流程图。DSP与AVR的握手是通过中断完成的。当AVR将512个字节的数据传输完毕后AVR单片通过HPIC寄存器的DSPNIT位写1，请求中断,DSP响应中断后在中断程序里将标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于DSP芯片的输水管防漏防爆装置，其特征在于：包括拾音探头，拾音探头经信号处理部分与AVR单片机连接，AVR单片机再与DSP处理部分连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于DSP芯片的输水管防漏防爆装置，其特征在于：包括拾音探头，拾音探头经信号处理部分与AVR单片机连接，AVR单片机再与DSP处理部分连接。2.根据权利要求1所述一种基于DSP芯片的输水管防漏防爆装置，其特征在于：所述信号处理部分包括一级放大模块、模拟带通滤波器及二级放大模块，拾音探头依次与一级放大模块、模拟带通滤波器及二级放大模块连接，然后与AVR单片机连接。3.根据权利要求1所述一种基于DSP芯片的输水管防漏防爆装置，其特征在于：所述AVR单片机还与触摸显示屏连接。4.根据权利要求1所述一种基于DSP芯片的输水管防漏防爆装置，其特征在于：所述AVR单片机还通过RS485通信接口与上位机连接。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海洋，向官腾，周娟，周采薇，吴亚勇，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42