[发明专利]一种地下测量供电和通信装置

说明书

技术领域

本发明属于地下测量系统技术领域，具体涉及一种地下测量供电和通信装置。 

背景技术

目前，地下测量系统通常采用电池供电，或经2根或多根电缆组成供电回路供电，另外还需要通信电缆或光缆进行通信。具体来说，需要地下测控系统长时间工作的时候，传统方法主要存在以下几方面的问题： 

（1）采用电池供电时工作时间受电池容量限制，更换电池也不方便，难以保证长时间或长期的地下或水下测量系统的工作需要；

（2）采用输电线连接地面直流电源对地下测量系统供电时，需要采用2根或多根供电电缆对地下测量装置供电；

（3）测量所得数据从地下上传到地面常常还需要另外增加通信电缆用于信号传送，所需使用的电缆成倍增加；

（4）特别是在一些量大面广的地下测量装置或在对较深地下或水下的测量装置供电和通信时，多条电缆的应用会使系统成本快速上升、可靠性降低、实用性变差。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种原理简单、成本低廉、实施容易、可靠性较高的地下测量供电和通信装置。 

本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的：该地下测量供电和通信装置，它包括安装于地面之上的地面供电系统和信号接收系统，安装于地面之下的地下测控系统，以及连接地面供电系统和信号接收系统与地下测控系统之间的单根绝缘导线；所述地下测控系统安装在一个绝缘防水封闭的外壳内，地下测控系统的接地端从外壳引出后接地，从外壳引出地下测控系统的另一接线端与所述单根绝缘导线地下端的线芯连接；所述地面供电系统包括一直流电源，该直流电源的正极接地，负极通过所述信号接收系统连接到单根绝缘导线地面端的线芯上；所述地面直流电源正极输出的电流，经大地传导，连接到地下测控系统的接地端，经过地下测控系统的电路，连接到连接地下与地面的单根绝缘导线、信号接收系统，回到地面直流电源的负极，组成地面直流电源对地下测量系统供电和地下测量数据上传的闭合回路。 

具体地说，所述信号接收系统包括一个电流取样电阻Rs，电流取样电阻Rs串联在直流电源的负极与单根绝缘导线地面接线端的供电回路上；同时，电流取样电阻Rs与放大整形电路相连，放大整形电路与单片机相连，单片机分别与液晶显示器、存储器、通信电路相连接。 

具体地说，所述地下测控系统包括一个调节电阻Rp、一个电容C与隔离稳压电源输入端的并联电路，该并联电路的下端与地下测控系统的接地端连接，该并联电路的上端再与一个二极管D的阳极连接，该二极管的阴极连接到单根绝缘导线的线芯上；所述二极管D的两端与信号驱动电路连接，信号驱动电路与单片机连接，单片机分别与各个传感器连接；所述隔离稳压电源的上端输出端分别与信号驱动电路和单片机连接，用于提供信号驱动电路和单片机的工作电源。 

更进一步，所述信号驱动电路包括信号输入端的两个电阻与二极管的并联电路，两个电阻与二极管并联电路的输出端分别连接到两个互补场效应管的栅极，再在一个二极管的阴极相对于阳极加载由场效应放大后的正极性的信号电流输出。