一种基于北斗短报文的地温监测设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于北斗短报文的地温监测设备，所述设备包括井下温度串和地面监测设备；井下温度串包括温度传感器和温度传输线；地面监测设备包括单片机、北斗模块、GPS天线、温度采集模块和SIM卡模块；温度传感器通过温度传输线接入温度采集模块，进而接入单片机；北斗模块、GPS天线和SIM卡模块均接入单片机。本实用新型专利技术能对测试工区进行实时温度监控与测量，将测量得到的数据打包存储至Mirco SD卡中，实现远端实时监测以及远端接收。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗短报文的地温监测设备
本技术涉及一种物探设备，具体涉及一种基于北斗短报文的地温监测设备。
技术介绍
高地温隧道、路基边坡高寒冻融灾害等与“温度场”相关的灾害问题，是工程建设急需研究并解决的技术难题。温度场的研究需足够的数据支撑，因此需要对地温进行长周期监测。对于隧道而言，洞身附近的地温场的变化是我们所关注的，所以深孔地温监测是亟需解决的问题。同时为保障数据的时效性和减轻野外工作的劳动强度，远程监控是必要的。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于北斗短报文的地温监测设备，对测试工区进行实时温度监控与测量，将测量得到的数据打包存储至MircoSD卡中，实现远端实时监测以及远端接收。本技术所采用的技术方案为：一种基于北斗短报文的地温监测设备，其特征在于：所述设备包括井下温度串和地面监测设备；井下温度串包括温度传感器和温度传输线；地面监测设备包括单片机、北斗模块、GPS天线、温度采集模块和SIM卡模块；温度传感器通过温度传输线接入温度采集模块，进而接入单片机；北斗模块、GPS天线和SIM卡模块均接入单片机。单片机的型号为STM32F105RCT。所述温度采集模块用到P1、P2、P3三个引脚；引脚P1接入一个电阻R3，由电阻引出的电路引为2条分支电路，其中一条接入FDN304P场效应管，场效应管其中一个引脚接5V电源，另一条分支电路接入电容器C8后接入场效应管的另一引脚；单片机引脚P2接入LMV324通用放大器，放大器的负极接入一个1.4V电源电路，放大器的正极通过连接电阻后接入FDN304P场效应管与电容器相连的引脚；单片机引脚P3接入一个电阻R20，由电阻引出的电路引为2条分支电路，其中一条接入FDN3337N场效应管，场效应管其中一个引脚接GND，另一条分支电路接入电容器C11后接入场效应管的另一引脚，通过电阻与FDN304P场效应管相连后引出为温度采集模块的数据引脚。井下温度串还包括高压密封胶圈，高压密封胶圈位于温度传感器与温度传输线的连接位置。地面监测设备集成在一个采集主板上，采集主板置于采集盒子内。采集主板上设置有三芯航空插头，温度传输线通过三芯航空插头和数据传输线路接入温度采集模块。采集主板上设置有GPS卫星接口，GPS卫星接口向外通过天线连接线接入GPS天线，GPS卫星接口向内接入单片机。单片机上还连接有USB传输模块和SD卡模块。采集主板上还设置有电源接口和软件升级接口。本技术具有以下优点：本技术对工作环境要求范围广，能够在-40℃~60℃的环境下正常工作；支持低功耗模式，野外监测的续航能力强；观测精度高，精度能够达到±0.0625；能够实时监控、查询历史温度；能够实施远程监控等特点。附图说明图1是本技术的温度串示意图。图2是本技术的采集装置示意图。图3是温度采集模块的电路图。图1标识为：1-温度传感器，2-高压密封胶圈，3-温度传输线，4-采集盒子，5-采集主板，6-三芯航空插头，7-GPS卫星接口，8-SD卡模块，9-北斗模块，10-SIM卡模块，11-USB传输模块，12-软件升级接口，13-电源接口，14-温度采集模块，15-数据传输线路，16-单片机，17-天线连接线，18-GPS天线。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术进行详细的说明。本专利技术涉及一种基于北斗短报文的地温监测设备，所述设备包括井下温度串和地面监测设备；井下温度串位于钻孔中，用于采集不同深度的地温数据，包括温度传感器1和温度传输线3；地面监测设备包括单片机16、北斗模块9、GPS天线18、温度采集模块14和SIM卡模块10；温度传感器1通过温度传输线3接入温度采集模块14，进而接入单片机16；北斗模块9、GPS天线18和SIM卡模块10均接入单片机16。单片机16的型号为STM32F105RCT。所述温度采集模块用到P1、P2、P3三个引脚。所述引脚P1接入一个电阻R3，由电阻引出的电路引为2条分支电路，其中一条接入FDN304P场效应管，场效应管其中一个引脚接5V电源，所述另一条分支电路接入电容器C8后接入场效应管的另一引脚。单片机引脚P2接入LMV324通用放大器，放大器的负极接入一个1.4V电源电路，放大器的正极通过连接电阻后接入FDN304P场效应管与电容器相连的引脚。单片机引脚P3接入一个电阻R20，由电阻引出的电路引为2条分支电路，其中一条接入FDN3337N场效应管，场效应管其中一个引脚接GND，所述另一条分支电路接入电容器C11后接入场效应管的另一引脚，通过电阻与FDN304P场效应管相连后引出为温度采集模块的数据引脚。井下温度串还包括高压密封胶圈2，高压密封胶位于温度传感器与总线的连接位置。地面监测设备集成在一个采集主板5上，采集主板5置于采集盒子4内。采集主板5上设置有三芯航空插头6，温度传输线3通过三芯航空插头6和数据传输线路15接入温度采集模块14。采集主板5上设置有GPS卫星接口7，GPS卫星接口7向外通过天线连接线17接入GPS天线18，GPS卫星接口7向内接入单片机16。单片机16上还连接有USB传输模块11和SD卡模块8。采集主板5上还设置有电源接口13和软件升级接口12。参见附图：本技术包括：温度传感器1，用于测量温度；高压密封胶圈2，起密封作用，防止由于孔内压力造成的线路断路；温度传输线3，实时测量温度数据；采集盒子4，整个采集模块的包装盒；采集主板5，内置各个不同的模块；三芯航空插头6，井下温度串和采集模块的连接装置；GPS卫星接口7，连接GPS天线；SD卡模块8，用于数据的存储；北斗模块9，核心部件，用于测点定位和实时通讯；SIM卡模块10，用于远程控制；USB传输模块11，用于现场数据传输；软件升级接口12，用于软件的升级；电源接口13，可接7-18v的电源；温度采集模块14，用于数据采集；数据传输线路15，将温度传感器采集到的数据传输至采集模块；单片机16，控制核心；天线连接线17，用于连接主机与GPS天线；GPS天线18，接收卫星信号。工作时：1．将温度传感器1连接好，外层使用高压密封胶圈2进行密封，通过温度传输线3与采集装置的三芯航空插头6进行连接；2．地面安装采集装置，首先将天线连接线17和GPS天线18连接，将采集盒放置到安全位置；3．由单片机16发出命令给温度传感器1，复位温度传感器1，并通知温度传感器1进行温度采集，按连接顺序读取温度传感器1温度数据，将地温数据保存于数据采集仪SD卡中，采集结束后将测温串复位；4．启动数据采集仪内置北斗模块9，待模块自检结束后，启动北斗模块9，获取采集仪位置信息；5．按制定的北斗短报文通讯协议将位置信息、时间信息、地温数据进行组包；6．启动北本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于北斗短报文的地温监测设备，其特征在于：/n所述设备包括井下温度串和地面监测设备；/n井下温度串包括温度传感器（1）和温度传输线（3）；/n地面监测设备包括单片机（16）、北斗模块（9）、GPS天线（18）、温度采集模块（14）和SIM卡模块（10）；/n温度传感器（1）通过温度传输线（3）接入温度采集模块（14），进而接入单片机（16）；北斗模块（9）、GPS天线（18）和SIM卡模块（10）均接入单片机（16）。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗短报文的地温监测设备，其特征在于：
所述设备包括井下温度串和地面监测设备；
井下温度串包括温度传感器（1）和温度传输线（3）；
地面监测设备包括单片机（16）、北斗模块（9）、GPS天线（18）、温度采集模块（14）和SIM卡模块（10）；
温度传感器（1）通过温度传输线（3）接入温度采集模块（14），进而接入单片机（16）；北斗模块（9）、GPS天线（18）和SIM卡模块（10）均接入单片机（16）。


2.根据权利要求1所述的一种基于北斗短报文的地温监测设备，其特征在于：
单片机（16）的型号为STM32F105RCT。


3.根据权利要求2所述的一种基于北斗短报文的地温监测设备，其特征在于：
所述温度采集模块（14）用到P1、P2、P3三个引脚；
引脚P1接入一个电阻R3，由电阻引出的电路引为2条分支电路，其中一条接入FDN304P场效应管，场效应管其中一个引脚接5V电源，另一条分支电路接入电容器C8后接入场效应管的另一引脚；
单片机引脚P2接入LMV324通用放大器，放大器的负极接入一个1.4V电源电路，放大器的正极通过连接电阻后接入FDN304P场效应管与电容器相连的引脚；
单片机引脚P3接入一个电阻R20，由电阻引出的电路引为2条分支电路，其中一条接入FDN3337N场效应管，场效应管其中一个引脚接GND，另一条分支电路接入电容器C11后接入场效...

【专利技术属性】
技术研发人员：马涛，崔雷，王红兵，林康利，王军伟，李良泉，吴中州，谭鑫，陈婷，高鑫，吉鹏飞，王宗旭，
申请(专利权)人：陕西铁道工程勘察有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61