基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統的制作方法
【專利摘要】本發明是一種基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統。本系統以射頻收發器CC1110為基礎，采用時分復用工作方式，整個系統主要由太陽能供電模塊和供電電路、射頻收發器CC1110、下行鏈路、上行鏈路組成；太陽能供電模塊接射頻單片機，射頻單片機的輸入接數據采集，射頻單片機的輸出接阻抗變換電路，阻抗變換電路輸出和輸入分別接第一射頻開關的輸入和輸出，第一射頻開關的輸出接下行鏈路，下行鏈路的輸出接第二射頻開關，第二射頻開關一輸出接收發天線，另一輸出接上行鏈路，上行鏈路輸出接回第一射頻開關；射頻單片機的開關控制輸出接第一射頻開關合第二射頻開關。本發明實現了數據自動采集、傳輸和定時監控。
【專利說明】基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統
【技術領域】
[0001]本發明是一種基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統，涉及金屬材料的一般防蝕和管道系統【技術領域】。
技術背景
[0002]管道運輸是國民經濟的五大運輸方式之一，能源輸送管道常常要穿越漫長的監測困難地區。為保障管道運輸的安全性、可靠性，建立強大、智能的監控和網管體系是最近管道發展的方向。
[0003]現實的需求是推動著新技術的發展的動力，近兩年來，迅速發展的無線傳感器網絡(WSN:Wireless Sensor Network)極大地擴展了現在監控網絡的覆蓋范圍。為解決現有的數據采集方式提供了新的思路。WSN通常是由部署在檢測區域內大量的廉價微型傳感器節點組成，通過無線通信方式形成一個多條的自組織的網絡系統，其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中感知對象的信息，并發送給觀察者。
[0004]CN101426290A公開了一種通用無線傳感器網絡節點設備，但還不完善，效果并不
理相
[0005]雖然現今對無線傳感器網絡的研究在如火如荼的進行中，但是能源輸送管道的監控和管理方式卻仍然以人工為主。在地處偏遠地區，數據采集成本大；數據量較大時，數據管理的成本較大；困難較多。在管道運輸中缺少一個能實現數據自動采集，定時監控的系統來保障管道安全運行。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是發明一種數據自動采集、傳輸、定時監控的基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統。
[0007]基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統是從第一個硬件節點ED到第N個硬件節點由兩條導線串接起來。
[0008]無線傳感器網絡節點以德州儀器芯片射頻收發器CClllO為基礎，采用時分復用工作方式，整個系統主要由太陽能供電模塊和供電電路、射頻收發器CC1110、下行鏈路(主要包括射頻前端功放、3db電橋)、上行鏈路(低噪聲放大器、射頻開關)組成。太陽能供電模塊接射頻單片機，射頻單片機的輸入接數據采集，射頻單片機的輸出接阻抗變換電路，阻抗變換電路輸出和輸入分別接第一射頻開關的輸入和輸出，第一射頻開關的輸出接下行鏈路，下行鏈路的輸出接第二射頻開關，第二射頻開關一輸出接收發天線，另一輸出接上行鏈路，上行鏈路輸出接回第一射頻開關。射頻單片機的開關控制輸出接第一射頻開關合第二射頻開關。
[0009]所述太陽能供電模塊是一個高效的供電系統，其由12V鋰電池到電路各部分所需電壓的轉換效率可以達到90%以上。它包括太陽能電池板、充電管理電路、充電電池、穩壓電路；太陽能電池板、充電管理電路、充電電池、穩壓電路依次串接，穩壓電路輸出接收發器CCl 110。電路設計使得電池供電具有大的電壓動態范圍，電池電壓處在12V至4.5V之間時均能保證為下級電路提供穩定的供電電壓。整個供電模塊由太陽能電池板、充電管理電路、充電電池組(鋰電池)、穩壓電路、防雷擊電路組成。充電管理電路為鋰電池充放電提供防止過充、過放等保護，長電池使用壽命；穩壓電路為無線傳感器網絡節點提供工作所需的
3.3V以及4V穩定電壓，最大可以提供高達6A的供電電流其電壓轉換效率達到95% ;防雷電路為節點提供野外防雷電保護，通過瞬態抑制二極管(TVS)以及可恢復保險管的組合使用有效達到防雷目的，當受到雷擊有高壓大電流涌入時，TVS可以以P秒級的速度將高電壓限制在一個安全范圍內。同時恢復保險管在會發生熔斷，使供電電路斷路以保護后級電路安全。
[0010]所述射頻收發器CClllO是無線傳感器網絡節點進行數據轉發處理的核心。它是一種低成本真正的無線S0C，為低功耗無線應用而設計。這個芯片包含了一個標準的增強型8051MCU和一個無線收發芯片CCllOO被封裝在一個6X6mm的芯片中。8051MCU自帶32KFlash和4K RAM。無線通信主要工作在315、433、868和915MHz的ISM (工業，科學和醫學)和SRD (短距離設備)頻率波段，在ISM頻段可自由地設置為300-348MHz、391-464MHz和728-928MHZ。CClllO的RF射頻收發器集成了一個高度可配置的調制解調器。這個調制解調器支持不同的調制格式，其數據傳輸率可達500kbps。通過開啟集成在調制解調器上的前向誤差校正選項，能使性能得到提升。CClllO為數據包處理、數據緩沖、突發數據傳輸、清晰信道評估、連接質量指示和電磁波激發提供廣泛的硬件支持。在本系統中CClllO負責與數據采集器進行數據通信，并完成數據打包，數據轉發、數據校驗，發射功率控制、系統待機/喚醒、實現跳頻等功能。
[0011]所述下行鏈路主要有射頻前端功放、3db電橋組成；射頻前端功放和3db電橋依次串接。這是實現節點遠距離通信的關鍵。下行鏈路采用平衡式放大器設計，使用2個3dB混合耦合器和2個射頻功率放大器芯片構成對稱電路，通過隔離入射信號和反射信號，從而實現頻帶范圍內功率增益的平坦和降低輸入、輸出端口的駐波比；應用平衡式放大器設計，可以使得節點比單獨使用一片功率放大器時的發射功率提高3dB，提高了發射功率較小的功率放大器的應用范圍，使得系統最大發射功率達到5.3W。同時，平衡放大器設計比單端放大器在可靠性及冗余性方面具有更多的優勢:平衡放大器的一個放大器算壞后表現為放大器性能下降，放大器的增益和噪聲只降低3dB，而不至于使放大器停止工作。
[0012]所述上行鏈路采樣多級線性系統級聯的方式，使用噪聲系數為0.5db且增益為24db的低噪聲放大器(LNA)作為第一級接收，第二級由無源LC濾波器構成，第三部分為CCl 110芯片內置低噪聲放大器構成。由于多級級聯系統噪聲系數主要受前幾級特別是第一級的影響較大，因此降低第一級的噪聲系數并適當提高其功率增益可以有效降低系統整體噪聲系數。經過測試系統接收靈敏度優于_112dBm。
[0013]所述系統通信接口使用國際標準的I2C通信協議。I2C總線是一種用于I2C器件之間連接的雙向二線制總線，它上面可以掛多個器件，并且通個兩根線連接，占用空間非常的小，總線的長度可高達25英尺，并且能夠以IOKbps的最大傳輸速率支持4個組件，同時在I2C總線上能夠進行接收和發送的設備都可以成為主控制器。系統通過I2C總線接口與油氣管道陰極保護數據采集設備進行數據互聯互通。
[0014]所述射頻開關是由CClllO芯片I O 口通過射頻開關控制電路對節點收/發通路進行選擇。在前級小信號情況下使用PldB為7.9W的小功率單刀雙擲射頻開關，后級大信號下采用接收狀態下可容許功率達到50W，發射狀態下可容許功率大于300W的PIN管結構的單刀雙擲射頻開關，以滿足不同功率傳輸下的設計要求。
[0015]陰極保護數據自動采集系統硬件節點的電原理為:
[0016]太陽能充電電路原理如圖3所示，主要由U6充電管理芯片LT3652組成。接線端子BAT Jl的2腳接地，I腳經穩壓二極管Dl后一接Ul的I腳，二接Ul的3腳，三經電阻Rl接U6的2腳，U6的2腳經電阻R5接地，四經電阻R3和發光LEDD3串聯接U6的4腳，五經電阻R2和發光LED D4串聯接Ul的5腳；U1的I腳還經電容Cl接地，U6的6腳經電阻R8接地；U6的7腳經電阻R7和電阻R9串聯接地，U6的8腳經電阻NCP18XH1接地，U6的9腳經電阻R6接電阻R7和電阻R9之間，U6的9腳接接線端子BAT J2的I腳，且接線端子BAT J2的I腳并接電容C3和電容C4到地，BAT J2的2腳接地;U1的10腳經電阻R4接BAT J2的I腳；U6的11腳經二極管Ql接BAT J2的I腳；U6的11腳與12腳之間接電容C2 ；U6的12腳經穩壓二極管D2接地，另經電感LI接U6的10腳。
[0017]系統供電電路原理如圖4所示，主要由U15 (穩壓芯片PHT08T230W)、三極管U16 (MMBT2222)、U17 (穩壓芯片MAX8881EUT50-T)組成。接線端子C0N2J4的2腳接地，I腳經穩壓二極管D3接地，并經保險Fl后為V1-12V，此點后第一路接U15的2腳，U15的2腳與9腳相連，并經雙穩壓二極管D7、LED D4與電阻R23串聯、電容C54、電容C55四路串聯后接地；U15的I腳和6腳接地，7腳經電阻R24接地；U15的4腳與5腳相連后接U16的集電極，U16的集電極還有一路經電阻R22接基極，基極經Ql接地，二路經LED D5與電阻R25串聯后接地，三路經電容C57接地，四路經電容C接地，U16的發射極經LED D6與電阻R26串聯后接地，并輸出接VCC 3V3 ；V1-12V的第二路是Vl接U17的I腳，I腳經電阻R27接5腳，I腳經電容C59接地，U17的3腳和4腳相連后經電容C58 —路接地，另一路接VCC 5V。
[0018]射頻單片機和數據采集-控制芯片電路原理如圖5所示；它主要由Ul組成，Ul為射頻收發器CClllO ；U1的I腳接Pl_2，36腳接Vent, 2腳、10腳、28腳、29腳接VCC 3V3, 30腳經電容ClO接地，4腳經電阻Rl與LED Dl串聯后接VCC 3V3，3腳經電阻R2與LED D2串聯后接VCC 3V3，31腳經電容C18接地，并經電阻R3接VCC 3V3，19腳、22腳、25腳、26腳接VCC 3V3，23腳經電感LI與電容Cl I串聯后接地，24腳經電容C16接地，并經電感L4與3腳經電容C12后相接，相接后接電感L2、電感L3、電容C13三者串聯后接T0_1110，電感L2、電感L3之間有電容C14接地，電感L3、電容C13之間有電容C15接地；17腳、18腳之間接晶振Υ2，晶振Υ2兩端各經電容C20和電容C21接地；20腳、21腳之間接晶振Υ1，晶振Yl兩端各經電容C17和電容C19接地；27腳經電阻R4接地，37腳接地；U1的5腳和6腳接跳線端子J 7的3腳和4腳，跳線端子J 7的I腳和2腳接Ul的3腳和4腳；JTAG下載口 XSl的I腳接地，2腳接VCC 3V3, 3腳和4腳接Ul的16腳和15腳，5腳和6腳接Ul的35腳和34腳，7腳和8腳接Ul的31腳和33腳，9腳接Ul的32腳;跳線端子Jl的3腳接地，I腳和2腳分別接Ul的7腳和8腳；跳線端子J2的I腳和2腳分別接Ul的12腳和13腳，并各經電阻R7和電阻R6接VCC 3V3;跳線端子J 5的3腳接地，I腳和2腳分別接Ul的11腳和9腳。
[0019]射頻下行鏈路電路原理如圖6所示；它主要由功率放大器芯片U2、3db電橋芯片U3、3db電橋芯片U4、功率放大器芯片U5組成；U2的I腳、3腳、5腳、6腳、7腳、9腳、13腳接地，U5的I腳、3腳、5腳、6腳、7腳、9腳、13腳接地；U3的5腳和U4的5腳接地；U3的2腳經電阻R12接地，U4的2腳經電阻R13接地；U3的I腳接Send，U4的3腳接AAl ；U3的3腳接U2的2腳，4腳接U5的腳；U4的2腳接U2的8腳，I腳接U5的8腳；U2的4腳接VCC4V5并經電容C28和電容C29并聯接地；U2的10腳接VCC 4V5并經電容C26和電容C27并聯接地；U2的11腳接Vcnt并經電容C24和電容C25并聯接地；U2的12腳接VCC 4V5并經電容C22和電容C23并聯接地；U5的4腳接VCC 4V5并經電容C40和電容C41并聯接地；U5的10腳接VCC 4V5并經電容C34和電容C35并聯接地；U5的11腳接Vcnt并經電容C32和電容C33并聯接地；U5的12腳接VCC 4V5并經電容C30和電容C31并聯接地。
[0020]射頻上行鏈路工作原理如圖7所示；它主要由U8低噪聲放大器芯片HMC616組成；U8的腳和17腳接地，8腳經電容C51和電阻R15并聯接地，2腳經電容C48接AAO并經電感LlO接地，11腳接Receive, 15腳經電感L7接VCC 4V5，并經電容C44和電容C45并聯接地。
[0021]本發明作為一個鋰電池供電的便攜式設備，具有高效的供電系統，由12V鋰電池到電路各部分電路所需電壓的轉換效率可以達到90%以上，最大可以為電路提供高達6A的供電電流，電池電壓處在12V至4.5V之間時穩壓電路均能保證為下級電路提供穩定的供電電壓，使得電池供電具有大的電壓動態范圍，提高了電池使用效率增大了節點的使用時間。
[0022]本發明的功率放大模塊(下行鏈路)采用平衡式放大器設計，使用2個3dB混合耦合器和2個射頻功率放大器芯片構成對稱電路，通過隔離入射信號和反射信號，從而實現頻帶范圍內功率增益的平坦和降低輸入、輸出端口的駐波比；應用平衡式放大器設計，可以使得節點比單獨使用一片功率放大器時的發射功率提高3dB，提高了發射功率較小的功率放大器的應用范圍，使得系統最大發射功率達到5.3W ;平衡放大器的一個放大器算壞后表現為放大器性能下降，放大器的增益和噪聲只降低3dB，而不至于使平衡放大器停止工作，平衡放大器設計比單端放大器在可靠性及冗余性方面具有更多的優勢。
[0023]本發明是根據石油管道陰極保護數據自動采集系統實際需要進行設計的。根據實際測試，兩節點間最大傳輸距離不小于4km，滿足系統設計要求。同時，本發明具有發射功率可調的功能，可以實現不同距離兩節點間的正常通信。按照兩個節點間相距Ikm的距離要求進行布線時，通過功率控制可以實現抗壞點功能，提高整個無線傳感器網絡的可靠性。
[0024]本發明具有很好的抗干擾能力，可以通過調頻功能改變整個無線傳感器網絡工作頻段，顯著提高了整個系統的抗電磁干擾能力，進而提高了無線傳感器網絡的可靠性。
[0025]本發明本發明可以實現待機功能，當需要通過無線傳感器網絡進行數據采集時，可以通過網絡終端對各節點進行喚醒，從而降低無線傳感器網絡各節點功耗，延長工作時間。
[0026]本發明采用太陽能供電系統，使用鋰電池為節點供電，并采用電池自動管理技術延長鋰電池使用壽命。電源系統采用防雷設計，在遭到雷擊時可以有效保護節點不受大的瞬時電流的損害，有效提高了無線傳感器網絡野外工作的可靠性。
[0027]隨著物聯網技術的不斷推廣和應用，無線傳感器網絡在現今的工農業生活中正發揮著越來越重要的作用。管道運輸是國民經濟的五大運輸方式之一，能源輸送管道常常要穿越漫長的監測困難地區，因而無線傳感器網絡應用在像橋梁、公路和石油天然氣管道等無人值守的環境具有深遠的意義。本發明克服了現有管道運輸中，數據采集，管道監控，數據管理都是以低效率的人工方式進行的局限，實現了數據采集、傳輸、處理整個過程的自動化運行，大大提高了數據采集、傳輸、管理效率。而且本發明可以進行二次開發用于大多數的數據采集和數據傳輸場合，具有廣闊的應用前景。
[0028]本發明數據能自動采集、傳輸，并定時監控。
[0029]本發明適用于石油管道陰極保護的數據采集，實現陰極保護數據的自動采集、傳輸、管理，是一個新穎實用的發明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1陰極保護數據自動采集系統硬件節點的系統結構示意圖
[0031]圖2陰極保護數據自動采集系統硬件節點原理框圖
[0032]圖3太陽能充電電路原理圖
[0033]圖4系統供電電路原理圖
[0034]圖5控制芯片電路原理圖
[0035]圖6射頻下行鏈路工作電原理圖
[0036]圖7射頻上行鏈路工作電原理圖
【具體實施方式】
[0037]為了更好的理解本發明的上述功能，下面結合附圖1進行進一步的詳細描述。
[0038]實施例.本例(整體結構見附圖1)構成的無線傳感器網絡為一線性網絡，現在對整個網絡工作過程進行說明。
[0039]無線傳感器網絡節點以德州儀器芯片射頻單片機CClllO為基礎，采用時分復用工作方式，整個系統主要由太陽能供電模塊、射頻收發器CC1110、下行鏈路(主要包括射頻前端功放、3db電橋)、上行鏈路(低噪聲放大器、射頻開關)組成。太陽能供電模塊接射頻單片機，射頻單片機的輸入接數據采集，射頻單片機的輸出接阻抗變換電路，阻抗變換電路輸出和輸入分別接第一射頻開關的輸入和輸出，第一射頻開關的輸出接下行鏈路，下行鏈路的輸出接第二射頻開關，第二射頻開關一輸出接收發天線，另一輸出接上行鏈路，上行鏈路輸出接回第一射頻開關。射頻單片機的開關控制輸出接第一射頻開關合第二射頻開關。
[0040]其中:
[0041]Ul 選 CClllO ;
[0042]U2 和 U5 選 SKYWCRKS ；
[0043]U3 和 U4 選 HC1400P03 ；
[0044]U8 選 HMC616;
[0045]U15 選 PHT08T230 ；
[0046]U16 選 MMBT2222 ；
[0047]U17 選 MAX8881EUT50-T ；
[0048]Sink節點作為起始節點，它是網絡各種命令的發起節點，也是各種網絡數據的匯總節點。管理者通過上位機并由Sink節點發送網絡指令，指令發往ED節點，ED節點接受到指令后會像前面節點返回ACK確認信息已經收到，同時將指令依次傳往下個節點；兩個相鄰ED節點之間的實際鋪設距離為I公里，當整個鏈路中出現損壞節點例如ED5時，系統首先會嘗試與此節點通信，當嘗試失敗時，上個節點會增大發射功率跳過ED5直接與下一節點進行通信，從而保證系統繼續穩定可靠運行。本發明節點實際傳輸距離大于4公里，因此可以在鏈路連續出現3個節點損壞的情況下繼續穩定通信。這種設計極大的提高了系統運行的可靠性。
[0049]上位機指令傳到各個ED節點后，ED節點根據指令將管道數據打包并沿各個節點依次上傳至Sink節點。每個ED節點負責對自己的數據進行打包,數據上傳過程中其他節點起到數據中繼的作用。在數據上傳過程中，如果鏈路不存在連續損壞3各以上節點，則系統仍然能夠穩定可靠運行。
[0050]經試驗，本例能數據自動采集、傳輸，定時監控。
【權利要求】
1.一種基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統，其特征是無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統硬件節點是從第一個硬件節點ED到第N個硬件節點由兩條導線串接起來； 基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統以射頻收發器CClllO為基礎，采用時分復用工作方式，整個系統主要由太陽能供電模塊和供電電路、射頻收發器CC1110、下行鏈路、上行鏈路組成；太陽能供電模塊接射頻單片機，射頻單片機的輸入接數據采集，射頻單片機的輸出接阻抗變換電路，阻抗變換電路輸出和輸入分別接第一射頻開關的輸入和輸出，第一射頻開關的輸出接下行鏈路，下行鏈路的輸出接第二射頻開關，第二射頻開關一輸出接收發天線，另一輸出接上行鏈路，上行鏈路輸出接回第一射頻開關；射頻單片機的開關控制輸出接第一射頻開關合第二射頻開關。
2.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統，其特征是所述太陽能供電模塊包括太陽能電池板、充電管理電路、充電電池、穩壓電路；太陽能電池板、充電管理電路、充電電池、穩壓電路依次串接，穩壓電路輸出接收發器CCl 110。
3.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統，其特征是所述下行鏈路主要有射頻前端功放、3db電橋組成；射頻前端功放和3db電橋依次串接；下行鏈路采用平衡式放大器設計，使用2個3dB混合耦合器和2個射頻功率放大器芯片構成對稱電路，通過隔離入射信號和反射信號，從而實現頻帶范圍內功率增益的平坦和降低輸入、輸出端口的駐波比。
4.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統，其特征是所述上行鏈路采樣多級線性系統級聯的方式，使用噪聲系數為0.5db且增益為24db的低噪聲放大器作為第一級接收，第二級由無源LC濾波器構成，第三部分為CClllO芯片內置低噪聲放大器構成。
5.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統，其特征是所述系統通信接口使用國 際標準的I2C通信協議；系統通過I2C總線接口與油氣管道陰極保護數據采集設備進行數據互聯互通。
6.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統，其特征是所述射頻開關是由CClllO芯片IO 口通過射頻開關控制電路對節點收/發通路進行選擇；在前級小信號情況下使用PldB為7.9W的小功率單刀雙擲射頻開關，后級大信號下采用接收狀態下容許功率達到50W，發射狀態下容許功率大于300W的PIN管結構的單刀雙擲射頻開關。
7.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統，其特征是所述太陽能供電模塊主要由U6充電管理芯片LT3652組成；接線端子BAT Jl的2腳接地，I腳經穩壓二極管Dl后一接Ul的I腳，二接Ul的3腳，三經電阻Rl接U6的2腳，U6的2腳經電阻R5接地，四經電阻R3和發光LED D3串聯接U6的4腳，五經電阻R2和發光LED D4串聯接Ul的5腳；U1的I腳還經電容Cl接地，U6的6腳經電阻R8接地；U6的7腳經電阻R7和電阻R9串聯接地，U6的8腳經電阻NCP18XH1接地，U6的9腳經電阻R6接電阻R7和電阻R9之間，U6的9腳接接線端子BAT J2的I腳，且接線端子BAT J2的I腳并接電容C3和電容C4到地，BAT J2的2腳接地;U1的10腳經電阻R4接BAT J2的I腳；U6的11腳經二極管Ql接BAT J2的I腳；U6的11腳與12腳之間接電容C2 ；U6的12腳經穩壓二極管D2接地，另經電感LI接U6的10腳。
8.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統，其特征是所述供電電路主要由U15穩壓芯片PHT08T230W、MMBT2222三極管U16、U17穩壓芯片MAX8881EUT50-T組成；接線端子CON2J4的2腳接地，I腳經穩壓二極管D3接地，并經保險Fl后為V1-12V，此點后第一路接U15的2腳，U15的2腳與9腳相連，并經雙穩壓二極管D7、LED D4與電阻R23串聯、電容C54、電容C55四路串聯后接地；U15的I腳和6腳接地，7腳經電阻R24接地；U15的4腳與5腳相連后接U16的集電極，U16的集電極還有一路經電阻R22接基極，基極經Ql接地，二路經LED D5與電阻R25串聯后接地，三路經電容C57接地，四路經電容C接地，U16的發射極經LED D6與電阻R26串聯后接地，并輸出接VCC 3V3 ；V1-12V的第二路是Vl接U17的I腳，I腳經電阻R27接5腳，I腳經電容C59接地，U17的3腳和4腳相連后經電容C58 —路接地，另一路接VCC 5V。
9.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統，其特征是所述射頻單片機和數據采集電路主要由Ul組成，Ul為射頻收發器CClllO ；U1的I腳接Pl_2, 36腳接Vcnt, 2腳、10腳、28腳、29腳接VCC 3V3，30腳經電容ClO接地，4腳經電阻Rl與LED Dl串聯后接VCC 3V3，3腳經電阻R2與LED D2串聯后接VCC 3V3，31腳經電容C18接地，并經電阻R3接VCC 3V3，19腳、22腳、25腳、26腳接VCC 3V3，23腳經電感LI與電容Cll串聯后接地，24腳經電容C16接地，并經電感L4與3腳經電容C12后相接，相接后接電感L2、電感L3、電容C13三者串聯后接T0_1110，電感L2、電感L3之間有電容C14接地，電感L3、電容C13之間有電容C15接地；17腳、18腳之間接晶振Υ2，晶振Υ2兩端各經電容C20和電容C21接地；20腳、21腳之間接晶振Υ1，晶振Yl兩端各經電容C17和電容C19接地；27腳經電阻R4接地，37腳接地；Ul的5腳和6腳接跳線端子J 7的3腳和4腳，跳線端子J 7的I腳和2腳接Ul的3腳和4腳;JTAG下載口 XSl的I腳接地，2腳接VCC 3V3,3腳和4腳接Ul的16腳和15腳，5腳和6腳接Ul的35腳和34腳，7腳和8腳接Ul的31腳和33腳，9腳接Ul的32腳；跳線端子Jl的3腳接地，I腳和2腳分別接Ul的7腳和8腳；跳線端子J2的I腳和2腳分別接Ul的12腳和13腳，并各經電阻R7和電阻R6接VCC3V3;跳線端子J 5的3腳接地，I腳和2腳分別接Ul的11腳和9腳。
10.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統，其特征是所述射頻下行鏈路電路主要由功率放大器芯片U2、3db電橋芯片U3、3db電橋芯片U4、功率放大器芯片U5組成；U2的I腳、3腳、5腳、6腳、7腳、9腳、13腳接地，U5的I腳、3腳、5腳、6腳、7腳、9腳、13腳接地；U3的5腳和U4的5腳接地；U3的2腳經電阻R12接地，U4的2腳經電阻R13接地；U3的I腳接Send，U4的3腳接AAl ；U3的3腳接U2的2腳，4腳接U5的腳；U4的2腳接U2的8腳，I腳接U5的8腳；U2的4腳接VCC 4V5并經電容C28和電容C29并聯接地；U2的10腳接VCC 4V5并經電容C26和電容C27并聯接地；U2的11腳接Vcnt并經電容C24和電容C25并聯接地；U2的12腳接VCC 4V5并經電容C22和電容C23并聯接地；U5的4腳接VCC 4V5并經電容C40和電容C41并聯接地；U5的10腳接VCC4V5并經電容C34和電容C35并聯接地；U5的11腳接Vcnt并經電容C32和電容C 33并聯接地；U5的12腳接VCC 4V5并經電容C30和電容C31并聯接地。
11.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集系統，其特征是所述射頻上行鏈路主要由U8低噪聲放大器芯片HMC616組成；U8的腳和17腳接地，8腳經電容C51和電阻R15并聯接地，2腳經電容C48接AAO并經電感LlO接地，11腳接Receive，1 5腳經電感L7接VCC 4V5，并經電容C44和電容C45并聯接地。
【文檔編號】H04W52/02GK103702400SQ201210366333
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年9月28日 優先權日:2012年9月28日
【發明者】薛致遠, 徐承偉, 畢武喜, 王維斌, 姜有文, 陳振華, 陳新華, 趙君, 陳洪源, 王禹欽, 張豐, 吳長訪, 沈光霽 申請人:中國石油天然氣股份有限公司