一种井下电视地面主控模块制造技术

一种井下电视地面主控模块，供电接口单元接外部5V输入，供电接口单元的输出端分别连接至掉电检测单元输入端、电源转换单元的输入端，电源转换单元的输出端输出3.3V电压作为整个系统的VCC；电缆张力测量单元的输入端接外部张力信号，输出端连接至微控制器单元的PC4引脚；深度测量单元的输入端连接至外部光电编码器输入信号，深度测量单元的输出端Y连接微控制器单元的PC8引脚，深度测量单元的输出端F连接至微控制器单元的PC7引脚，微控制器单元的相应通信串口连接至串口通信单元；微控制器单元采用微控制器STM32F103RBT6芯片作为核心；将张力测量深度测量等多种功能集成到一个主控模块上，具有较高的集成度。

【技术实现步骤摘要】
一种井下电视地面主控模块
本技术涉及水文、地质、煤矿、地热开发等领域，特别涉及一种井下电视地面主控模块。
技术介绍
由于井下电视往往能比较清晰的观测到井下图像，因而其广泛应用于石油、勘探等需要井下作业的行业。井下电视又分为井下系统和地面系统。地面系统通常包括绞车、绞车控制器、主控单元以及一些其它的井上设备。井下部分主要包括高清摄像头，传感器等等。在现有技术中，地面系统将绞车控制、张力测量、深度测量，数据通信等工作独立进行，地面设备往往具有较大的体积，不易携带且成本较高，同时由于各个工作单元缺乏协调性，降低了仪器的工作效率。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种井下电视地面主控模块，其具有应用接口丰富，体积小，成本低，适应性好等特点，其将原来井下电视地面部分的各个独立运行的功能单元整合在一起，使得仪器操作更加方便，进一步可实现深度测量，字符叠加，人机界面显示与控制等。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种井下电视地面主控模块，其特征在于，其模块长为99mm～101mm,宽度为44mm～46mm，包括供电接口单元，供电接口单元接外部5V输入，供电接口单元的输出端分别连接至掉电检测单元输入端、电源转换单元的输入端，电源转换单元的输出端输出3.3V电压作为整个系统的VCC；电缆张力测量单元的输入端接外部张力信号，输出端连接至微控制器单元的PC4引脚。深度测量单元的输入端接外部光电编码器输入信号，深度测量单元的输出端Y连接至微控制器单元的PC8引脚，深度测量单元的输出端F连接至微控制器单元的PC7引脚，微控制器单元的相应通信串口连接至串行通信单元。所述的供电接口单元包括一个电源插座P1，保险F1，电容C1，其中电源插座P1的电源输出端连接至保险F1的输入端，电容C1的输入端并联至保险F1的输出端，电容C1的输出端接地。所述的掉电检测单元包括一个CMOS复位芯片IMP809，复位芯片IMP809的输入端接至供电接口单元的输出端，复位芯片IMP809的输出端1接GND，复位芯片IMP809的输出端2连接至电阻R3的输入端，电阻R3的输出端接微控制器单元的PC10引脚。所述的电源转换单元包括电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电源转换芯片U1，其中电容C2、电容C4、电源转换芯片U1的输入端并联到供电接口单元的输出端，电容C3、电容C5的输入端并联至电源转换芯片U1的输出端，电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电源转换芯片的GND端接地，电源转换芯片U1的输出为整个系统提供VCC。所述电缆张力测量单元包括一个张力信号插座T、电阻R10、电阻R11，其中张力信号插座T的输入接外部张力信号输入，张力信号插座T的输出端接电阻R10的输入端，电阻R10的输出端连接至微控制器的PC4引脚，电阻R11的输入端并联至电阻R10的输出端，电阻R11的输出端接地。所述深度测量单元包括外部输入信号插座P9、光电隔离器U7、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、CMOS鉴相电路U5、CMOS倍频电路U6、电容C17和电容C18，其中电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C17、电容C18的输入端接VCC，CMOS鉴相电路U5和CMOS倍频电路U6的供电端连接至电源转换芯片的输出端，电阻R12的输出端接至光电隔离器U7的输入端1，外部信号输入插座P9的输入信号A接至光电隔离器U7的输入端2，电阻R13的输出端并联至光电隔离器U7的输出端8，电阻R14的输出端连接至光电隔离器U7的输入端3，外部信号输入插座P9的输入信号B连接至光电隔离器U7的输入端4，电阻R13的输出端连接至光电隔离器U7的输出端6；光电隔离器U7的输出端8连接至CMOS鉴相电路U5输入端1和CMOS倍频电路U6的输入端1，光电隔离器U7的输出端6接至CMOS鉴相电路U5输入端2和CMOS倍频电路U6的输入端2；CMOS鉴相电路U5的输出端F连接到微控制器的PC7引脚，CMOS倍频电路U6的输出端Y连接到微控制器的PC8引脚，光电隔离器U7的GND端、CMOS集成电路U5的GND端、CMOS集成电路U6的GND端、电容C17和电容C18的输出端接地。所述串行通信单元包括串口屏通信接口P7、字符叠加通信接口P6和485通信接口P3，其中串口屏通信接口P7的输入端4、输入端5和输入端6连接至微控制器的PA2、PA3和PC5引脚；字符叠加通信接口P4的输入端1和输入端2分别连接至微控制器单元的PA9和PA10引脚；485通信接口P3的输入端1和输入端2分别连接至微控制器单元的PB10和PB11引脚，串口屏通信接口P7、字符叠加通信接口P4、485通信接口P3的GND端接GND。所述的微控制器单元采用微控制器STM32F103RBT6芯片作为核心，包括SW仿真接口，晶振单元；微控制器单元的供电端连接至电源转换芯片的输出端，微控制器引脚连接至深度测量单元、张力测量单元和串行通信单元。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、体积小，成本低。2、接口丰富，将张力测量，深度测量等多种功能集成到一个主控模块上，具有较高的集成度。附图说明图1是本技术的电路结构原理图。图2是本技术的供电接口单元电路原理图。图3是本技术的掉电检测单元电路原理图。图4是本技术的电源转换单元电路原理图。图5是本技术的张力测量单元电路原理图。图6是本技术的深度测量单元电路的部分结构原理图。图7是本技术的深度测量单元电路的另一部分结构原理图。图8是本技术的串行通信单元电路原理图。图9是本技术的微控制器单元电路原理图。图10为本技术应用原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术做进一步详细说明：参照图1，一种井下电视地面主控模块。其特征在于，其模块长为99mm～101mm,宽度为44mm～46mm，包括供电接口单元，掉电检测单元，电源转换单元，电缆张力测量单元，深度测量单元，微控制器单元，串行通信单元。供电接口单元接外部5V输入，供电接口单元的输出端分别连接至掉电检测单元输入端、电源转换单元的输入端，电源转换单元的输出端输出3.3V电压作为整个系统的VCC；电缆张力测量单元的输入端接外部张力信号，输出端连接至微控制器单元的PC4引脚。深度测量单元的输入端接外部光电编码器输入信号，深度测量单元的输出端Y连接微控制器单元的PC8引脚，深度测量单元的输出端F连接至微控制器单元的PC7引脚，微控制器单元的相应通信串口连接至串行通信单元。参照图2，所述的供电接口单元包括一个电源插座P1，保险F1，电容C1，其中电源插座P1的电源输出端连接至保险F1的输入端，电容C1的输入端并联至保险F1的输出端，电容C1的输出端接地。参照图3，所述的掉电检测单元包括一个CMOS复位芯片IMP809，复位芯片IMP809的输入端接至供电接口单元的输出端，复位芯片IMP809的输出端1接GND，复位芯片IMP809的输出端2连接至电阻R3的输入端，电阻R3的输出端接微控制器单元的PC10引脚。参照图4，所述的电源转换单元包括电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电源转换芯片U1，其中电容C2、电容C4、电源转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种井下电视地面主控模块，其特征在于，其模块长为99mm～101mm,宽度为44mm～46mm，包括供电接口单元，供电接口单元接外部5V输入，供电接口单元的输出端分别连接至掉电检测单元输入端、电源转换单元的输入端，电源转换单元的输出端输出3.3V电压作为整个系统的VCC；电缆张力测量单元的输入端接外部张力信号，输出端连接至微控制器单元的PC4引脚；深度测量单元的输入端接外部光电编码器输入信号，深度测量单元的输出端Y连接到微控制器单元的PC8引脚，深度测量单元的输出端F连接至微控制器单元的PC7引脚，微控制器单元的相应通信串口连接至串行通信单元。

【技术特征摘要】
1.一种井下电视地面主控模块，其特征在于，其模块长为99mm～101mm,宽度为44mm～46mm，包括供电接口单元，供电接口单元接外部5V输入，供电接口单元的输出端分别连接至掉电检测单元输入端、电源转换单元的输入端，电源转换单元的输出端输出3.3V电压作为整个系统的VCC；电缆张力测量单元的输入端接外部张力信号，输出端连接至微控制器单元的PC4引脚；深度测量单元的输入端接外部光电编码器输入信号，深度测量单元的输出端Y连接到微控制器单元的PC8引脚，深度测量单元的输出端F连接至微控制器单元的PC7引脚，微控制器单元的相应通信串口连接至串行通信单元。2.根据权利要求1所述的一种井下电视地面主控模块，其特征在于，所述的供电接口单元包括一个电源插座P1，保险F1，电容C1，其中电源插座P1的电源输出端连接至保险F1的输入端，电容C1的输入端并联至保险F1的输出端，电容C1的输出端接地。3.根据权利要求1所述的一种井下电视地面主控模块，其特征在于，所述的掉电检测单元包括一个CMOS复位芯片IMP809，复位芯片IMP809的输入端接供电接口单元的输出端，复位芯片IMP809的输出端1接GND，复位芯片IMP809的输出端2连接至电阻R3的输入端，电阻R3的输出端接微控制器单元的PC10引脚。4.根据权利要求1所述的一种井下电视地面主控模块，其特征在于，所述的电源转换单元包括电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电源转换芯片U1，其中电容C2、电容C4、电源转换芯片U1的输入端并联到供电接口单元的输出端，电容C3、电容C5的输入端并联至电源转换芯片U1的输出端，电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电源转换芯片的GND端接地，电源转换芯片U1的输出为整个系统提供VCC。5.根据权利要求1所述的一种井下电视地面主控模块，其特征在于，所述电缆张力测量单元包括一个张力信号插座T、电阻R10、电阻R11，其中张力信号插座T的输入接外部张力信号输入，张力信号插座T的输出端接电阻R10的输入端，电阻R10的输出端连接至微控制器的PC4引脚，电阻R11的输入端并联至电阻R10的输出端，电阻R11的输出端接地。6.根据权利要求1所述的一种井下电视地面主控模...

【专利技术属性】
技术研发人员：严正国，罗青平，严正娟，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61