摘要：為解決密封容器漏水的實時監測問題，采用分區檢測技術，將整個區域劃分成若干個不同的區域，各分區之間獨立檢測、獨立報警。實驗測試中，當密封容器漏水時，檢測電路迅速導通，啟動無線發射模塊。接收模塊接收到信號，進行解碼處理，將數據流輸出到單片機，單片機通過內部程序對輸入信號進行處理，啟動蜂鳴器報警并在LCD液晶上顯示漏水點的具體位置。實驗測試結果表明所設計的漏水檢測與無線報警系統能達到設計要求。
關鍵詞：漏水監測；無線報警；dsPIC30F4011；LCD顯示

0 引言
本文研究的背景是“基于同時定位與地圖構建方法的AUV自主導航技術”，應用環境是水下，對整體設計中的一些密封容器的密封性需要不斷進行監測并實時返回檢測數據。
目前，檢漏技術已發展到第五代——區域泄漏普查定位系統“多探頭相關儀”，集區域泄漏普查預定位和精確定位漏點位置于一體。未來第六代檢漏技術解決的問題應該是大區域管網泄漏在線檢測系統，強化預定位與精確定位，并向微型化發展。無線報警器當前分為兩種，一種是普通無線報警器，其受環境地形影響，報警效果較差；另一種是GSM無線報警器，基于現有的GSM網絡，采用單片機和無線遙控技術，實現現場報警，同時手機打電話發短信報警，探測靈敏。
本文采用分區檢測技術設計漏水檢測電路，運用現有的無線收發模塊和單片機編程處理檢測信號，實現漏水無線報警和定位漏水點。

1 基于dsPIC30F4011單片機的漏水監測和無線報警硬件系統
1．1 漏水檢測電路和無線發射電路
當密封容器因外界壓力太大或者受到猛烈撞擊后而漏水時，需要有一個漏水檢測電路對其進行檢測，并將漏水信息傳遞給無線報警系統的發射電路。
密封容器漏水后，檢測點浸入水中，檢測電路導通，輸出一個直流高電平以驅動無線發射電路。結合無線發射模塊和漏水檢測電路做成的電路板如圖1(a)所示。

圖1中POWER為檢測電路的電源，外接9 V直流電源供電，TEST為兩個電極檢測點，當密封容器漏水時，將使三極管Q1，Q2，Q3導通，在VCC處輸出一個直流高電平(約為9 V)，啟動無線報警系統中的發射電路，形成一定的數據流，通過天線發射出去。
漏水檢測電路的設計，涉及到兩個方面的問題：一是檢測電路的準確性和檢測靈敏性；二是水質不同，其導電電阻不同，導致檢測點間壓降不同，檢測電路的輸出也將不同。
在水溫一定的情況下，水的電阻值R大小與電極的垂直截面積F成反比，與電極之問的距離L成正比，即R=ρ*L／F，式中ρ為電阻率，其國際制(SI)單位為歐米(Ω·m)。
水的電阻率的大小，與水中含鹽量的大小、水中離子濃度、離子的電荷數以及離子的運動速度等有關。因此，純凈的水電阻率很大，超純水電阻率就更大。水越純，電阻率越大。
無線發射電路采用無線發射模塊9902A，該高頻發射模塊體積小，工作電壓范圍寬，發射功率大，功耗低，廣泛應用在工業遙控、遙測、遙感控制；防盜報警器信號及各種低速率數字信號的傳送；各種家用電器、智能玩具的遙控等場合。
圖1中標有Ch701字樣的是數據端口，設置為0或1，編碼以區分不同的漏水點；標有Ch702字樣的是8個地址端口，設置PT2262／PT2272相同的地址碼。
1．2 接收端單片機控制硬件連接電路
接收端采用單片機控制芯片dsPIC30F4011和APP009評估板，單片機通過讀無線接收模塊數據輸出管腳的高低電平，程序控制蜂鳴器和LCD做相應的動作。其硬件連接電路如圖1(b)所示。
無線接收模塊為9915AM4，該高頻接收模塊采用進口SMD器件，6．5 GHz高頻三極管，高Q值電感生產。性能穩定可靠，靈敏度高，帶有解碼IC可直接使用，功耗低，廣泛應用于各種防盜系統，遙控控制系統，數據傳送及信號控制等。編解碼芯片為PT2262／2272，其芯片原理、地址碼的設定和振蕩電阻的匹配可參考文獻。
無線接收模塊9915AM4的數據輸出管腳13，12，11，10，17分別接到APP009評估板上JP15的PWM1L，PWM1H，PWM2L，PWM2H，PWM3L端口，即芯片dsPIC30F4011的相應端口。單片機通過對相應端口的讀操作，檢測各端口的高低電平，確定為“1”或是為“0”。
其中17腳為解碼有效端口，高電平有效，當17腳為高電平時，紅色LED燈D5會點亮，表明無線接收模塊解碼有效。13，12，11，10引腳分別對應無線接收模塊數據輸出端的D3，D2，D1，D0端口。當相應數據端口為高電平時，會點亮相應的LED燈。
JP15的VDD和GND端口分別連接無線接收模塊的VCC和GND端口，JP19的VDD和GND端口分別連接蜂鳴器的VCC和GND端口，JP15的PWM3H端口則連接蜂鳴器報警電路的Vin，單片機通過兩個定時器控制PWM3H端口輸出一個方波信號，作為蜂鳴器報警電路的輸入信號，驅動蜂鳴器報警。