[0004] 本发明针对已有供水管道漏损检测的不足，本发明提出一种用于城市地下供水的金属管道漏损检测电路。
[0005] 本发明一种用于城市地下供水的金属管道漏损检测电路，包括：控制和报警模块、高频振荡模块、数据采集与放大模块、模数转换模块和电源模块。
[0006] 控制和报警模块由控制芯片MSP430f149、第一电阻R1、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、按键RESET、蜂鸣器BELL、第二发光二极管LED2、第一三极管Q1、第一陶瓷电容C1、第二陶瓷电容C2、第三陶瓷电容C3、第四陶瓷电容C4、第十六陶瓷电容C16、第十八陶瓷电容C18、第十九陶瓷电容C19、第一电解电容C17、第二电解电容C20、第一晶振CRYSTAL和第二晶振CRYSTAL2组成。其中，控制芯片MSP430f149的4、5、6、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、
22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、45、、49、50、51、53、54、55、56、57、59、60、
61脚架空。
[0007] 第四陶瓷电容C4的一端与控制芯片MSP430f149的62、63脚连接并接地，第四陶瓷电容C4的另一端与控制芯片MSP430f149的64脚连接。第一电阻R1的一端接电源VCC，第一电阻R1的另一端与控制芯片MSP430f149的58脚、第三陶瓷电容C3的一端、按键RESET的一端连接，第三陶瓷电容C3的另一端与按键RESET的另一端、第一陶瓷电容C1的一端、第二陶瓷电容C2的一端连接并接地，第二陶瓷电容C2的另一端与第二晶振CRYSTAL2的一端、控制芯片
MSP430f149的53脚连接，第一陶瓷电容C1的另一端与第二晶振CRYSTAL2的另一端、控制芯
片MSP430f149的52脚连接。蜂鸣器BELL的一端接电源VCC，蜂鸣器BELL的另一端与第一三极管Q1的集电极连接，第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的基极与第二十一电阻R21的一端连接，第二十一电阻R21的另一端与控制芯片MSP430f149的3脚连接。第二十电阻R20的一端接电源VCC，第二十电阻R20的另一端与第二发光二极管LED2的阳极连接，第二发光
二极管LED2的阴极与控制芯片MSP430f149的2脚连接。第十六陶瓷电容C16的一端接地，第
十六陶瓷电容C16的另一端与控制芯片MSP430f149的1脚连接。第一电解电容C17的阴极与
第十八陶瓷电容C18的一端、第十九陶瓷电容C19的一端、第二电解电容C20的阴极、控制芯片MSP430f149的11脚连接，第一电解电容C17的阳极与第十八陶瓷电容C18的另一端、控制
芯片MSP430f149的7脚连接，第二电解电容C20的阳极与第十九陶瓷电容C19的另一端、控制芯片MSP430f149的10脚连接，第一晶振CRYSTAL的一端与控制芯片MSP430f149的8脚连接，
第一晶振CRYSTAL的另一端与控制芯片MSP430f149的9脚连接。
[0008] 高频振荡模块由555定时器、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第五陶瓷电容C5、第六陶瓷电容C6、第七陶瓷电容C7、第八陶瓷电容C8、第二电感L2和第二三极管Q2组成。
[0009] 555定时器的4、8脚接电源VCC，第二电阻R2的一端接电源VCC，第二电阻R2的另一端与555定时器的7脚、第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与555定时器的2、6脚、第六陶瓷电容C6的一端连接。555定时器5脚与第五陶瓷电容C5的一端连接，第五陶瓷电容
C5的另一端与555定时器1脚、第六陶瓷电容C6的另一端连接并接地。555定时器的3脚与第
七陶瓷电容C7的一端连接，第七陶瓷电容C7的另一端与第二三极管Q2的基极连接。第四电
阻R4的一端接电源VCC，第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端接地。第六电阻R6的一端接电源VCC，第六电阻R6的另一端与第二三极管Q2的集电极、第八陶瓷电容C8的一端连接，第八陶瓷电容C8的另一端与第二电感L2的一端连接，第二电感
L2的另一端与第八电阻R8的一端连接，第八电阻R8的另一端接地。第二三极管Q2的发射极
与第七电阻R7的一端、第九陶瓷电容C9的一端连接，第七电阻R7的另一端与第九陶瓷电容
C9的另一端连接并接地。
[0010] 数据采集与放大模块由芯片UGN3503U、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第一滑动变阻器Rw1、第二滑动变阻器Rw2、第十陶瓷电容C10、第十一陶瓷电容C11、第十二陶瓷电容C12、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一运算放大器LM324A、第二运算放大器LM324B和第三运算放大器LM324C组成。
[0011] 芯片UGN3503U的1脚接地，芯片UGN3503U的3脚接电源VCC，芯片UGN3503U的2脚与第十陶瓷电容C10的一端连接，第十陶瓷电容C10的另一端与第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端连接，第十电阻R10的另一端接地，第十一电阻R11的另一端与第一运算放大器LM324A的正相输入端连接；第九电阻R9的一端与电源VCC连接，第九电阻R9的另一端与第一运算放大器LM324A的负相输入端、第一滑动变阻器Rw1的一端连接，第一滑动变阻器Rw1的
另一端与第十二电阻R12的一端连接，第十二电阻R12的另一端与第一运算放大器LM324A的
输出端、第十一陶瓷电容C11的一端连接。第一运算放大器LM324A的正电源端接电源VCC，第一运算放大器LM324A的负电源端接地。第十一陶瓷电容C11的另一端与第二运算放大器
LM324B的正相端连接，第二运算放大器LM324B的负相端与第二二极管D2的阳极、第十三电
阻R13的一端连接，第二二极管D2的阴极与第二运算放大器LM324B的输出端、第一二极管D1的阳极连接，第二运算放大器LM324B的正电源端接电源VCC，第二运算放大器LM324B的负电源端接地。第一二极管D1的阴极与第三二极管D3的阳极、第十四电阻R14的一端连接，第三二极管D3的阴极与第十二陶瓷电容C12的一端、第三运算放大器LM324C的正相端连接，第十二陶瓷电容C12的另一端接地。第十三电阻R13的另一端与第三运算放大器LM324C的负相
端、第十四电阻R14的另一端连接，第三运算放大器LM324C的输出端与第十三电阻R13的另
一端、第二滑动变阻器Rw2的第一固定端连接，第二滑动变阻器Rw2的第二固定端接地，第二滑动变阻器Rw2的第三滑动端接模数转换芯片ADC0809的26脚。第三运算放大器LM324C的正
电源端接电源VCC，第三运算放大器LM324C的负电源端接地。
[0012] 模数转换模块由控制芯片MSP430f149、模数转换芯片ADC0809和第二滑动变阻器Rw2组成。其中，模数转换芯片ADC0809的1、2、3、4、5、27、28脚架空。
[0013] 模数转换芯片ADC0809的6脚与控制芯片MSP430f149的46脚连接，模数转换芯片ADC0809的7脚与控制芯片MSP430f149的44脚连接，模数转换芯片ADC0809的8脚与控制芯片
MSP430f149的39脚连接，模数转换芯片ADC0809的9脚与控制芯片MSP430f149的47脚连接，
模数转换芯片ADC0809的10脚与控制芯片MSP430f149的48脚连接，模数转换芯片ADC0809的
11、12脚接电源VCC，模数转换芯片ADC0809的13、16、23、24、25脚接地，模数转换芯片
ADC0809的14脚与控制芯片MSP430f149的37脚连接，模数转换芯片ADC0809的15脚与控制芯
片MSP430f149的38脚连接，模数转换芯片ADC0809的17脚与控制芯片MSP430f149的36脚连
接，模数转换芯片ADC0809的18脚与控制芯片MSP430f149的40脚连接，模数转换芯片
ADC0809的19脚与控制芯片MSP430f149的41脚连接，模数转换芯片ADC0809的20脚与控制芯
片MSP430f149的42脚连接，模数转换芯片ADC0809的21脚与控制芯片MSP430f149的43脚连
接，模数转换芯片ADC0809的26脚与第二滑动变阻器Rw2的滑动端连接。
[0014] 电源模块由220V交流电源U、变压器TF1、三端稳压器LM317、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8、第一发光二极管LED1、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第三滑动变阻器Rw3、第十四陶瓷电容C14、第三电解电容C13和第四电解电容C15组成。
[0015] 220V交流电源U与变压器TF1连接，变压器TF1的一端与第四二极管D4的阴极、第六二极管D6的阳极连接，第四二极管D4的阳极、第五二极管D5的阳极连接并接地，第五二极管D5的阴极与变压器TF1的另一端、第七二极管D7的阳极连接；第七二极管D7的阴极与第六二极管D6的阴极、第十六电阻R16的一端、第三电解电容C13的阳极、第十四陶瓷电容C14的一端、第八二极管D8的阴极、三端稳压器LM317的3脚连接，第十六电阻R16的另一端与第一发光二极管LED1的阳极连接；第一发光二极管LED1的阴极、第三电解电容C13的阴极、第十四陶瓷电容C14的另一端接地，第八二极管D8的阳极与三端稳压器LM317的2脚、第十七电阻
R17的一端、第四电解电容C15的阳极连接，第十七电阻R17的一端与第三滑动变阻器Rw3的
第一固定端连接，三端稳压器LM317的1脚与第三滑动变阻器Rw3的第三滑动端连接，第三滑动变阻器Rw3的第二固定端与第十八电阻R18的一端连接，第十八电阻R18的另一端、第四电解电容C15的阴极接地。
[0016] 有益效果：本发明利用电磁感应原理，让交流电通过电感线圈，产生迅速变化的磁场，该磁场能在被检测的地下金属供水管道内部产生感生涡流。感生涡流反过来又会影响原来的磁场强度。利用霍尔传感器将磁场强度转换为电压信号，将该电压值与预先设定值
作差，通过对差值的分析来判断检测的金属供水管道是否发生漏损。不仅如此，根据采集到的检测数据与设定值比较，可以分析出管道漏水的精确位置和漏损的大致程度，还可以判
断该区域地下金属供水管的磨损状况和评估发生漏损的可能程度。对易于发生漏损的区域
及管道，可以利用本方法进行不定时的检测，对于及时发现地下供水管道的漏损，检修及供水系统的安全运行具有重要的经济和社会效益。
