基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测系统及方法与流程

1.本发明涉及船舶检测系统技术领域，尤其涉及一种基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测系统及方法。


背景技术：

2.船舶在行进过程中需要检测某些重要设备表面是否存在海水，以确保操作指令正常发送。目前的方法或者是采用目测，此方法存在无法目测的区域。或者是通过计算海水电阻率，使用直流低压电进行电阻检测，此方法的缺陷是长期通过直流电，设备表面发生锈蚀，检测可靠性低，同时还会引起设备损坏。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测系统及方法，旨在解决长期通过直流电，设备表面会发生锈蚀的问题。
4.为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测系统，包括第一供电电源、处理电路、隔离电路、通信电路、第二供电电源、交流信号发生电路、整流电路和隔离检测电路，所述第一供电电源与所述处理电路、所述隔离电路和所述通信电路连接，所述第二供电电源、所述交流信号发生电路、所述整流电路和所述隔离检测电路依次连接，且所述隔离电路、所述通信电路和所述隔离检测电路分别与所述处理电路连接；
5.所述第一供电电源，用于为所述处理电路、所述隔离电路和所述通信电路供电；
6.所述第二供电电源，用于为所述交流信号发生电路、所述整流电路和所述隔离检测电路供电；
7.所述处理电路，用于产生pwm信号；
8.所述隔离电路，用于使用所述pwm信号控制所述交流信号发生电路产生交流信号；
9.所述整流电路，用于对所述交流信号进行整形，得到整形信号；
10.所述隔离检测电路，基于所述整形信号通过对金属间的电阻进行检测，得到检测结果，并将所述检测结果反馈至所述处理电路；
11.所述处理电路，用于根据所述检测结果判断金属间是否存在海水；
12.所述通信电路，用于将所述检测结果反馈至控制中心。
13.其中，所述第一供电电源包括滤波器、隔离模块和滤波电容，所述滤波器的输入端与外部电源连接，所述滤波器输出端与所述隔离模块的输入端连接，所述滤波电容与所述隔离模块输出正负端连接。
14.其中，所述处理电路由mcu及其外围电路组成；
15.所述隔离电路由数字隔离模块及其外围电路组成；
16.所述通信电路由隔离rs485总线模块及其外围电路组成；
17.所述交流信号发生电路由平面隔离变压器及其外围电路组成。
18.其中，所述整流电路为全桥电路；
19.所述隔离检测模块为光电隔离器件。
20.第二方面，本发明提供了一种基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测方法，包括以下步骤：
21.所述处理电路产生pwm信号；
22.所述隔离电路使用所述pwm信号控制所述交流信号发生电路产生交流信号；
23.所述整流电路对所述交流信号进行整形，得到整形信号；
24.所述隔离检测电路基于所述整形信号通过对金属间的电阻进行检测，得到检测结果，并将所述检测结果反馈至所述处理电路；
25.所述处理电路根据所述检测结果判断金属间是否存在海水；
26.所述通信电路将所述检测结果反馈至控制中心。
27.本发明的一种基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测系统，通过所述第一供电电源为所述处理电路、所述隔离电路和所述通信电路供电；所述第二供电电源为所述交流信号发生电路、所述整流电路和所述隔离检测电路供电；所述处理电路产生pwm信号；所述隔离电路使用所述pwm信号控制所述交流信号发生电路产生交流信号；所述整流电路对所述交流信号进行整形，得到整形信号；所述隔离检测电路基于所述整形信号通过对金属间的电阻进行检测，得到检测结果，并将所述检测结果反馈至所述处理电路；所述处理电路根据所述检测结果判断金属间是否存在海水；所述通信电路将所述检测结果反馈至控制中心，本发明提出的基于低压交流信号检测金属间存在海水的方法，避免靠目测及采用直流检测方法带来的缺陷，同时能够实现了实时检测，对船舶检测系统的提升可靠性与安全性。解决了长期通过直流电，设备表面会发生锈蚀的问题。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本发明提供的一种基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测系统的结构示意图。
30.图2是第一供电电源的结构示意图。
31.图3是本发明提供的一种基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测方法的流程图。
32.1-第一供电电源、2-处理电路、3-隔离电路、4-通信电路、5-第二供电电源、6-交流信号发生电路、7-整流电路、8-隔离检测电路、9-滤波器、10-隔离模块、11-滤波电容。
具体实施方式
33.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
34.请参阅图1至图2，本发明提供一种基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测系统，包括第一供电电源1、处理电路2、隔离电路3、通信电路4、第二供电电源5、交流信号发生电路6、整流电路7和隔离检测电路8，所述第一供电电源1与所述处理电路2、所述隔离电路3和所述通信电路4连接，所述第二供电电源5、所述交流信号发生电路6、所述整流电路7和所述隔离检测电路8依次连接，且所述隔离电路3、所述通信电路4和所述隔离检测电路8分别与所述处理电路2连接；
35.所述第一供电电源1，用于为所述处理电路2、所述隔离电路3和所述通信电路4供电；
36.所述第二供电电源5，用于为所述交流信号发生电路6、所述整流电路7和所述隔离检测电路8供电；
37.所述处理电路2，用于产生pwm信号；
38.所述隔离电路3，用于使用所述pwm信号控制所述交流信号发生电路6产生交流信号；
39.所述整流电路7，用于对所述交流信号进行整形，得到整形信号；
40.所述隔离检测电路8，基于所述整形信号通过对金属间的电阻进行检测，得到检测结果，并将所述检测结果反馈至所述处理电路2；
41.所述处理电路2，用于根据所述检测结果判断金属间是否存在海水；
42.所述通信电路4，用于将所述检测结果反馈至控制中心。
43.具体的，所述第一供电电源1包括滤波器9、隔离模块10和滤波电容11，所述滤波器9的输入端与外部电源连接，所述滤波器9输出端与所述隔离模块10的输入端连接，所述滤波电容11与所述隔离模块10输出正负端连接。所述第一供电电源1与所述第二供电电源5的结构相同。所述第一供电电源1和所述第二供电电源5对外部电源进行处理的过程为：外部电源经过滤波器9后送入隔离模块10，隔离模块10的输出连接滤波电容11，输出为后级测量方案的内部电路供电。
44.所述处理电路2由mcu及其外围电路组成；通过通信口与通信电路4连接，通过pwm信号后与交流信号发生电路6连接，通过io口与隔离检测电路8连接。实现检测及反馈。
45.所述隔离电路3由数字隔离模块及其外围电路组成；输入端与处理电路2连接，输出端与交流信号发生电路6连接，实现了信号隔离。
46.所述通信电路4由隔离rs485总线模块及其外围电路组成；收发端与处理电路2通信口连接，实现了数据的传输。
47.所述交流信号发生电路6由平面隔离变压器及其外围电路组成。控制端与处理电路2的pwm信号后连接，输出端与整流电路7连接，实现了交流信号产生。
48.所述整流电路7为全桥电路；输入端与交流信号发生电路6连接，输出端与隔离检测电路8连接，为隔离检测模块施加交流检测信号源。
49.所述隔离检测模块为光电隔离器件。输入端连接检测金属，输出端连接处理电路2的io口，为处理电路2提供检测电平。
50.请参阅图3，第二方面，本发明提供了一种基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测方法，包括以下步骤：
51.s1所述处理电路2产生pwm信号；
52.具体的，所述处理电路2通过pwm信号口产生一定频率的pwm信号，pwm信号通过隔离电路3控制交流信号产生电路形成交流检测信号。
53.s2所述隔离电路3使用所述pwm信号控制所述交流信号发生电路6产生交流信号；
54.具体的，所述交流信号发生电路6通过接收pwm控制信号，产生了固定频率的交流检测信号，交流检测信号为隔离检测电路8提供信号源。
55.s3所述整流电路7对所述交流信号进行整形，得到整形信号；
56.具体的，所述整流电路7实现对交流信号进行整形，便于隔离检测电路8识别。
57.s4所述隔离检测电路8基于所述整形信号通过对金属间的电阻进行检测，得到检测结果，并将所述检测结果反馈至所述处理电路2；
58.具体的，隔离检测电路8实现的检测过程为：通过对金属间形成的阻值大小，控制光电器件的导通和关断，实现检测信号的转变。
59.s5所述处理电路2根据所述检测结果判断金属间是否存在海水；
60.具体的，处理电路2实现检测的过程为：通过对检测信号转变的检测，判断金属间是否存在海水，判断结论通过总线线路上传至控制中心。
61.s6所述通信电路4将所述检测结果反馈至控制中心。
62.以上所揭露的仅为本发明一种基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测系统较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

技术特征：
1.一种基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测系统，其特征在于，包括第一供电电源、处理电路、隔离电路、通信电路、第二供电电源、交流信号发生电路、整流电路和隔离检测电路，所述第一供电电源与所述处理电路、所述隔离电路和所述通信电路连接，所述第二供电电源、所述交流信号发生电路、所述整流电路和所述隔离检测电路依次连接，且所述隔离电路、所述通信电路和所述隔离检测电路分别与所述处理电路连接；所述第一供电电源，用于为所述处理电路、所述隔离电路和所述通信电路供电；所述第二供电电源，用于为所述交流信号发生电路、所述整流电路和所述隔离检测电路供电；所述处理电路，用于产生pwm信号；所述隔离电路，用于使用所述pwm信号控制所述交流信号发生电路产生交流信号；所述整流电路，用于对所述交流信号进行整形，得到整形信号；所述隔离检测电路，基于所述整形信号通过对金属间的电阻进行检测，得到检测结果，并将所述检测结果反馈至所述处理电路；所述处理电路，用于根据所述检测结果判断金属间是否存在海水；所述通信电路，用于将所述检测结果反馈至控制中心。2.如权利要求1所述的基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测系统，其特征在于，所述第一供电电源包括滤波器、隔离模块和滤波电容，所述滤波器的输入端与外部电源连接，所述滤波器输出端与所述隔离模块的输入端连接，所述滤波电容与所述隔离模块输出正负端连接。3.如权利要求1所述的基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测系统，其特征在于，所述处理电路由mcu及其外围电路组成；所述隔离电路由数字隔离模块及其外围电路组成；所述通信电路由隔离rs485总线模块及其外围电路组成；所述交流信号发生电路由平面隔离变压器及其外围电路组成。4.如权利要求1所述的基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测系统，其特征在于，所述整流电路为全桥电路；所述隔离检测模块为光电隔离器件。5.一种基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测方法，应用于权利要求1所述的基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测系统，其特征在于，包括以下步骤：处理电路产生pwm信号；隔离电路使用所述pwm信号控制所述交流信号发生电路产生交流信号；整流电路对所述交流信号进行整形，得到整形信号；隔离检测电路基于所述整形信号通过对金属间的电阻进行检测，得到检测结果，并将所述检测结果反馈至所述处理电路；处理电路根据所述检测结果判断金属间是否存在海水；
通信电路将所述检测结果反馈至控制中心。

技术总结
本发明涉及船舶检测系统技术领域，具体涉及一种基于低压交流信号检测金属间存在海水的检测系统及方法，包括第一供电电源、处理电路、隔离电路、通信电路、第二供电电源、交流信号发生电路、整流电路和隔离检测电路，处理电路产生PWM信号；隔离电路使用PWM信号控制交流信号发生电路产生交流信号；整流电路对交流信号进行整形，得到整形信号；隔离检测电路基于整形信号通过对金属间的电阻进行检测，得到检测结果，并将检测结果反馈至处理电路；处理电路根据检测结果判断金属间是否存在海水；通信电路将检测结果反馈至控制中心，解决了长期通过直流电，设备表面会发生锈蚀的问题。设备表面会发生锈蚀的问题。设备表面会发生锈蚀的问题。


技术研发人员：梁辉勇 蒋志军 吴旋辉 陈春海 黄志爱 韩成福 朱春馨
受保护的技术使用者：桂林星云电子科技有限公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/8/31