一种基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置，包括水轮发电模块、储电模块、降压稳压模块、传感器模块、STM32单片机模块、LoRa通信模块；所述水轮发电模块与储电模块电气连接，储电模块与降压稳压模块电气连接，降压稳压模块分别与传感器模块、STM32单片机模块、LoRa通信模块电气连接，STM单片机模块与传感器模块、LoRa通信模块电气连接。本实用新型专利技术可以根据传感器节点周围的温度和湿度的实时数据，判断该节点附近是否有热水管道漏水；亦可以通过比较两个相近节点的水流流速数据，判断两个节点之间的管道是否有漏水，可以通过两种方法结合，远程实时监测热力管道网络是否漏水，从而方便用于定位漏水点或漏水区间。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置
本技术涉及一种基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置，属于智慧城市领域。
技术介绍
近年来，随着人们生活水平的提高，对城市集中供热的需求逐步加大。另外，在国家城镇化发展速度越来越快，范围越来越广的形势下，新城区及新型城镇也开始迫切需求良好的城市集中供热系统。然而，随着供热官网的不断扩大和升级，供热官网也暴露出了很多问题，比如管道炸裂、管道堵塞、老区供热管道腐蚀等。由于供热网范围大、管线道路复杂、埋藏地下难以确定出事位置、难以监测等问题，使得供热管道一旦出现问题，检修成本极其昂贵，造成的经济损失和资源浪费也非常巨大。更加难以检测和排除故障的是类如由于管道腐蚀或焊接问题，造成的缓慢漏水等问题，根本无法在路面上直观看出，另外由于管道较深，不灵敏的检测仪器也难以检出故障。综上所述，当下面对热力管网的系统结构复杂性，一旦热力管网发生故障，将直接影响人们生活，甚至造成巨大经济损失，且不易检修。为了提供一个安全、可靠、节能的供热管网，需要找到一种能够快速定位供热管网故障点或故障段的方法，以求最有效率的解决居民供热供暖问题。
技术实现思路
本技术提供了一种基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置，以用于实现监测供热管道的漏水问题。本技术的技术方案是：一种基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置，包括水轮发电模块1-1、储电模块1-2、降压稳压模块1-3、传感器模块1-4、STM32单片机模块1-5、LoRa通信模块1-6；所述水轮发电模块1-1与储电模块1-2电气连接，储电模块1-2与降压稳压模块1-3电气连接，降压稳压模块1-3分别与传感器模块1-4、STM32单片机模块1-5、LoRa通信模块1-6电气连接，STM32单片机模块1-5与传感器模块1-4、LoRa通信模块1-6电气连接。所述水轮发电模块1-1包括防水耐高温联轴器2、12V永磁三相发电机3、三相交流电源导线4、球形齿轮箱10、导叶11、转轮12；所述导叶11和转轮12套接在位于管道内球形齿轮箱10后方引出的固定杆上，球星齿轮箱10通过防水耐高温联轴器2和12V永磁三相发电机3相连；12V永磁三相发电机3通过三相交流电源导线4将产生的电能传入电池仓5内储电模块1-2的4.8V锂电池电池组。所述储电模块1-2包括安装在电池仓5内的锂电池充电电路板和4.8V锂电池电池组组成；其中，4.8V锂电池电池组为两节4.8V电压的锂电池并联组成，锂电池充电电路板将水轮发电模块1-1输送过来的12V电压转为4.8V锂电池电池组的充电电压4.8V；锂电池充电电路板包括LM2596降压稳压芯片U1、SE9018锂电池充电芯片U2、整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4、整流二极管D5、整流二极管D6、二极管D7、发光二极管D8、二极管D9、发光二极管D10、发光二极管D11、保险丝F1、极性电容C1、电容C2、极性电容C3、极性电容C4、极性电容C5、电容C6、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电感L1、三相交流电输入端UV1、三相交流电输入端UV2、三相交流电输入端UV3；其中三相交流电输入端UV1连接整流二极管D1的正极端和整流二极管D2的负极端，三相交流电输入端UV2连接整流二极管D3的正极端和整流二极管D4的负极端，三相交流电输入端UV3连接整流二极管D5的正极端和整流二极管D6的负极端；整流二极管D1、整流二极管D3、整流二极管D5的负极端同时连接保险丝F1的一端，保险丝F1的另一端连接LM2596降压稳压芯片U1的1号端口，整流二极管D2、整流二极管D4、整流二极管D6的负极端同时接地；极性电容C1的正极端接LM2596降压稳压芯片U1的1号端口，极性电容C1的负极端接地；电阻R1的一端接LM2596降压稳压芯片U1的4号端口，电阻R1的另一端接地；电阻R2的一端和电容C2的一端同时接LM2596降压稳压芯片U1的4号端口，电阻R2的另一端和电容C2的另一端同时接5V电源正极，电感L1的一端和二极管D7的负极端同时接LM2596降压稳压芯片U1的2号端口，二极管D7的正极端接地，电感L1的另一端接5V电源正极；极性电容C3的正极接5V电源正极，极性电容C3的负极接地；电阻R3的一端接5V电源正极，电阻R3的另一端接发光二极管D8的正极，发光二极管D8的负极接地；SE9018锂电池充电芯片U2的1号端口和3号端口接地；SE9018锂电池充电芯片U2的2号端口接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接地；SE9018锂电池充电芯片U2的4号端口接二极管D9的负极端，二极管D9的正极端接5V电源正极；SE9018锂电池充电芯片U2的4号端口接极性电容C4的正极端，极性电容C4的负极端接地；SE9018锂电池充电芯片U2的5号端口同时接极性电容C5的正极端、电容C6的一端、4.8电源正极和电池接口端子J1的1号端口；极性电容C5的负极端、电容C6的另一端和电池接口端子J1的2号端口同时接地；SE9018锂电池充电芯片U2的6号端口接发光二极管D11的负极端，发光二极管D11的正极端接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接二极管D9的负极端；SE9018锂电池充电芯片U2的7号端口接发光二极管D10的负极端，发光二极管D10的正极端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端、SE9018锂电池充电芯片U2的7号端口接二极管D9的负极端。所述降压稳压模块1-3包括ASM1117-3.3降压稳压芯片U3、LP2992IM5-3.0降压稳压芯片U4、极性电容C7、电容C8、极性电容C9、电容C10、极性电容C11、电容C12、极性电容C13；其中ASM1117-3.3降压稳压芯片U3的1号引脚接地，ASM1117-3.3降压稳压芯片U3的2号引脚接极性电容C9的正极端、电容C10的一端和3.3V电源正极，极性电容C9的负极端和电容C10的另一端接地；ASM1117-3.3降压稳压芯片U3的3号引脚接极性电容C7的正极端、电容C8的一端和4.8V电源正极；极性电容C7的负极端和电容C8的另一端接地；LP2992IM5-3.0降压稳压芯片U4的1号端口和3号端口接3.3V电源正极，LP2992IM5-3.0降压稳压芯片U4的2号端口接地，LP2992IM5-3.0降压稳压芯片U4的4号端口和5号端口同时接电容C12的一端、极性电容C13的正极端、3.0V电源正极，电容C12的另一端、极性电容C13的负极端接地；3.0V电源正极接极性电容C11的正极端，极性电容C11的负极端接地。所述传感器模块1-4包括SHT20温湿度传感器7、水流流速传感器8、电阻R12、电阻R13、极性电容C22、电容C23、极性电容C24、电容C25；其中，SHT20温湿度传感器芯片U7的2、3、4号引脚接地，SHT20温湿度传感器芯片U7的5号引脚接3.0V电源正极，SHT20温湿度传感器芯片U7的1号引脚接STM32单片机模块1-5中STM32单片机U5的21号引脚和电阻R12的一端，电阻R12的另一端接3.0V电源正极，SHT20温湿度传感器芯片U7的6号引脚接STM32单片机模块1-5中STM32单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置，其特征在于：包括水轮发电模块（1‑1）、储电模块（1‑2）、降压稳压模块（1‑3）、传感器模块（1‑4）、STM32单片机模块（1‑5）、LoRa通信模块（1‑6）；所述水轮发电模块（1‑1）与储电模块（1‑2）电气连接，储电模块（1‑2）与降压稳压模块（1‑3）电气连接，降压稳压模块（1‑3）分别与传感器模块（1‑4）、STM32单片机模块（1‑5）、LoRa通信模块（1‑6）电气连接，STM32单片机模块（1‑5）与传感器模块（1‑4）、LoRa通信模块（1‑6）电气连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置，其特征在于：包括水轮发电模块（1-1）、储电模块（1-2）、降压稳压模块（1-3）、传感器模块（1-4）、STM32单片机模块（1-5）、LoRa通信模块（1-6）；所述水轮发电模块（1-1）与储电模块（1-2）电气连接，储电模块（1-2）与降压稳压模块（1-3）电气连接，降压稳压模块（1-3）分别与传感器模块（1-4）、STM32单片机模块（1-5）、LoRa通信模块（1-6）电气连接，STM32单片机模块（1-5）与传感器模块（1-4）、LoRa通信模块（1-6）电气连接。2.根据权利要求1所述的基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置，其特征在于：所述水轮发电模块（1-1）包括防水耐高温联轴器（2）、12V永磁三相发电机（3）、三相交流电源导线（4）、球形齿轮箱（10）、导叶（11）、转轮（12）；所述导叶（11）和转轮（12）套接在位于管道内球形齿轮箱（10）后方引出的固定杆上，球星齿轮箱（10）通过防水耐高温联轴器（2）和12V永磁三相发电机（3）相连；12V永磁三相发电机（3）通过三相交流电源导线（4）将产生的电能传入电池仓（5）内储电模块（1-2）的4.8V锂电池电池组。3.根据权利要求1所述的基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置，其特征在于：所述储电模块（1-2）包括安装在电池仓（5）内的锂电池充电电路板和4.8V锂电池电池组组成；其中，4.8V锂电池电池组为两节4.8V电压的锂电池并联组成，锂电池充电电路板将水轮发电模块（1-1）输送过来的12V电压转为4.8V锂电池电池组的充电电压4.8V；锂电池充电电路板包括LM2596降压稳压芯片U1、SE9018锂电池充电芯片U2、整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4、整流二极管D5、整流二极管D6、二极管D7、发光二极管D8、二极管D9、发光二极管D10、发光二极管D11、保险丝F1、极性电容C1、电容C2、极性电容C3、极性电容C4、极性电容C5、电容C6、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电感L1、三相交流电输入端UV1、三相交流电输入端UV2、三相交流电输入端UV3；其中三相交流电输入端UV1连接整流二极管D1的正极端和整流二极管D2的负极端，三相交流电输入端UV2连接整流二极管D3的正极端和整流二极管D4的负极端，三相交流电输入端UV3连接整流二极管D5的正极端和整流二极管D6的负极端；整流二极管D1、整流二极管D3、整流二极管D5的负极端同时连接保险丝F1的一端，保险丝F1的另一端连接LM2596降压稳压芯片U1的1号端口，整流二极管D2、整流二极管D4、整流二极管D6的负极端同时接地；极性电容C1的正极端接LM2596降压稳压芯片U1的1号端口，极性电容C1的负极端接地；电阻R1的一端接LM2596降压稳压芯片U1的4号端口，电阻R1的另一端接地；电阻R2的一端和电容C2的一端同时接LM2596降压稳压芯片U1的4号端口，电阻R2的另一端和电容C2的另一端同时接5V电源正极，电感L1的一端和二极管D7的负极端同时接LM2596降压稳压芯片U1的2号端口，二极管D7的正极端接地，电感L1的另一端接5V电源正极；极性电容C3的正极接5V电源正极，极性电容C3的负极接地；电阻R3的一端接5V电源正极，电阻R3的另一端接发光二极管D8的正极，发光二极管D8的负极接地；SE9018锂电池充电芯片U2的1号端口和3号端口接地；SE9018锂电池充电芯片U2的2号端口接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接地；SE9018锂电池充电芯片U2的4号端口接二极管D9的负极端，二极管D9的正极端接5V电源正极；SE9018锂电池充电芯片U2的4号端口接极性电容C4的正极端，极性电容C4的负极端接地；SE9018锂电池充电芯片U2的5号端口同时接极性电容C5的正极端、电容C6的一端、4.8电源正极和电池接口端子J1的1号端口；极性电容C5的负极端、电容C6的另一端和电池接口端子J1的2号端口同时接地；SE9018锂电池充电芯片U2的6号端口接发光二极管D11的负极端，发光二极管D11的正极端接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接二极管D9的负极端；SE9018锂电池充电芯片U2的7号端口接发光二极管D10的负极端，发光二极管D10的正极端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端、SE9018锂电池充电芯片U2的7号端口接二极管D9的负极端。4.根据权利要求1所述的基于LoRa的自发电供热管道实时测漏装置，其特征在于：所述降压稳压模块（1-3）包括ASM1117-3.3降压稳压芯片U3、LP2992IM5-3.0降压稳压芯片U4、极性电容C7、电容C8、极性电容C9、电容C10、极性电容C11、电容C12、极性电容C13；其中ASM1117-3.3降压稳压芯片U3的1号引脚接地，ASM1117-3.3降压稳压芯片U3的2号引脚接极性电容C9的正极端、电容C10的一端和3.3V电源正极，极性电容C9的负极端和电容C10的另一端接地；ASM1117-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晶，郑焕科，王蕾，刘江昆，曾德伟，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南,53