CN105391100A - 一种管道机器人供电方法 - Google Patents
一种管道机器人供电方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105391100A CN105391100A CN201510949419.6A CN201510949419A CN105391100A CN 105391100 A CN105391100 A CN 105391100A CN 201510949419 A CN201510949419 A CN 201510949419A CN 105391100 A CN105391100 A CN 105391100A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power supply
- power
- volts
- negative
- positive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J5/00—Circuit arrangements for transfer of electric power between ac networks and dc networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明公开了一种管道机器人供电方法，使用高强度超五类双绞以太网线作为介质载体，数据信号与供电电源通过供电端设备中的电能解调器，将供电电源依据数据信号调制为正负48伏混合信号，同时，电能解调器中的逆变器将输入的12伏供电电源提升为正负96伏电源以便提高送电功率，经过隔离变压器混合信号送入介质载体，混合信号在通过介质载体后依次进入隔离变压器和电能解调器。本发明实用性达到前所未有的高度，可以将从根本上解决管道机器人供能电缆设计问题，同时成本低廉，电缆结构简单更换容易。
Description
技术领域
本发明涉及一种供电方法，具体是一种管道机器人供电方法。
背景技术
上世纪70年代，石油、化工、天然气及核工业的发展及管道维护的需要刺激了管内机器人的研究。近几年来管道机器人在我国发展速度迅速，仅仅几年的时间就能够应用与市场。国外，特别是美国和德国，管道机器人已经发展的很成熟，国外的管道管理都应用了管道机器人，我国目前管道管理运用了这一技术。但管道机器人普遍存在作业范围有限，维护故障率高的问题。尤其是供电系统，可以说是机器人可以实现其作业操作的技术，但自上世纪80年代应用多芯电缆手段实现供电以来30年间并无实际改进。
追其主要原因部分是由于传统多芯电缆采用平行布线结构，其中心使用绳索加强不利于高速数据信号与高功率电能传输。同时，由于数据信号线与供电能量线必须使用不同线径导线，导致电缆在频繁收放后出现线芯位移造成螺旋力矩，电缆成螺旋型无法有效盘起，机器人在管道中退回时容易出现打结现象造成无法顺利回收。出此之外管道机器人普遍使用直流供电，过长的平行电缆将导致寄生交流的产生影响供电效率，进而影响管道机器人作业半径。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管道机器人供电方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种管道机器人供电方法，使用高强度超五类双绞以太网线作为介质载体，数据信号与供电电源通过供电端设备中的电能解调器，将供电电源依据数据信号调制为正负48伏混合信号，同时，电能解调器中的逆变器将输入的12伏供电电源提升为正负96伏电源以便提高送电功率，经过隔离变压器混合信号送入介质载体，混合信号在通过介质载体后依次进入隔离变压器和电能解调器，将混合信号解调为正负96伏供电电源与数据信号，正负96伏供电电源经过开关电源变为12伏可用电源。
作为本发明再进一步的方案：所述逆变器采用TL5001芯片控制
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明实用性达到前所未有的高度，可以将从根本上解决管道机器人供能电缆设计问题，同时成本低廉，电缆结构简单更换容易。
附图说明
图1为管道机器人供电方法的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中，一种管道机器人供电方法，其特征在于，使用高强度超五类双绞以太网线作为介质载体，数据信号与供电电源通过供电端设备中的电能解调器2，将供电电源依据数据信号调制为正负48伏混合信号，同时，电能解调器2中的逆变器1将输入的12伏供电电源提升为正负96伏电源以便提高送电功率，经过隔离变压器3混合信号送入介质载体，混合信号在通过介质载体后依次进入隔离变压器3和电能解调器2，将混合信号解调为正负96伏供电电源与数据信号，正负96伏供电电源经过开关电源6变为12伏可用电源；所述逆变器1采用TL5001芯片控制。
本发明的工作原理是：本发明管道机器人供电方法使用高强度超五类双绞以太网线作为介质载体，数据信号与供电电源通过供电端设备中的电能解调器2，将供电电源依据数据信号调制为正负48伏混合信号。同时，电能解调器中的逆变器1将输入的12伏供电电源提升为正负96伏电源以便提高送电功率。经过隔离变压器3混合信号被送入介质载体，一般超五类双绞以太网线芯级耐压均为300伏单芯铜缆，所以无可靠性风险。
混合信号在通过介质载体后依次进入隔离变压器3和电能解调器2，将混合信号解调为正负96伏供电电源与数据信号，正负96伏供电电源经过开关电源6变为12伏可用电源，数据信号与IEEE802.3以太网标准兼容，可以进行最高1000Mbps至最低10Mbps的数据连接。
介质载体芯级实际承载800mA电流，在传输1000米后通过铜缆电阻率对电流的衰减作用管道机器人接收端可获得近600mA电流，通过计算可得管道机器人可以获得近100瓦的12伏直流电源。
其供能端逆变器1，它其实与隔离变压器3是一种电压逆变的过程，隔离变压器3是将电网的高压交流电压转变为稳定的低压12伏直流输出，而逆变器1是将12伏直流电压转变为高压电；两个部分同样都采用了用得比较多的脉宽调制PWM技术，其核心部分都是一个PWM集成控制器，逆变器则采用TL5001芯片。TL5001的工作电压范围3.6～40V，其内部设有一个误差放大器，一个调节器、振荡器、有死区控制的PWM发生器、低压保护回路及短路保护回路等。经过整流后得到正96伏，与负96伏，组合为正负96伏电源。
电能解调器2是一个工作在正负96伏下的高速功率放大器，其信号源就是输入的IEEE802.3标准数据信号，将微弱的以太网信号放大为正负96伏的信号，同时通过电流放大器进行增流完成能量传输。
电能解调器2的作用是将正负96伏的混合信号进行分离，其原理类似有线电话通过隔离变压器3耦合将数据信号分离直接输出，通过整流桥4获得高压直流电，经过降压就可以供管道机器人使用了。
本发明通过使用以太网电缆中没有被使用的空闲线对来传输直流电的同时,使用高压驱动器与电流放大器在传输数据所用的芯线上同时传输交流电，其输电信号承载以太网数据信号，增强了一倍的电能传输能力，并提高了数据信号传输能力。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (2)
1.一种管道机器人供电方法，其特征在于，使用高强度超五类双绞以太网线作为介质载体，数据信号与供电电源通过供电端设备中的电能解调器(2)，将供电电源依据数据信号调制为正负48伏混合信号，同时，电能解调器(2)中的逆变器(1)将输入的12伏供电电源提升为正负96伏电源以便提高送电功率，经过隔离变压器(3)混合信号送入介质载体，混合信号在通过介质载体后依次进入隔离变压器(3)和电能解调器(2)，将混合信号解调为正负96伏供电电源与数据信号，正负96伏供电电源经过开关电源(6)变为12伏可用电源。
2.根据权利要求1所述的一种管道机器人供电方法，其特征在于，所述逆变器(1)采用TL5001芯片控制。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510949419.6A CN105391100A (zh) | 2015-12-18 | 2015-12-18 | 一种管道机器人供电方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510949419.6A CN105391100A (zh) | 2015-12-18 | 2015-12-18 | 一种管道机器人供电方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105391100A true CN105391100A (zh) | 2016-03-09 |
Family
ID=55423066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510949419.6A Pending CN105391100A (zh) | 2015-12-18 | 2015-12-18 | 一种管道机器人供电方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105391100A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101061667A (zh) * | 2004-11-19 | 2007-10-24 | 凌特公司 | 以太网供电系统的共模数据传输 |
| CN102710425A (zh) * | 2011-03-28 | 2012-10-03 | 启碁科技股份有限公司 | 以太网电力中继系统、馈电装置及存取桥接装置 |
| JP2014166019A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Yazaki Corp | ワイヤハーネス及び電子制御装置 |
| CN104753048A (zh) * | 2013-12-27 | 2015-07-01 | 中兴通讯股份有限公司 | Poe供电防护系统及方法 |
-
2015
- 2015-12-18 CN CN201510949419.6A patent/CN105391100A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101061667A (zh) * | 2004-11-19 | 2007-10-24 | 凌特公司 | 以太网供电系统的共模数据传输 |
| CN102710425A (zh) * | 2011-03-28 | 2012-10-03 | 启碁科技股份有限公司 | 以太网电力中继系统、馈电装置及存取桥接装置 |
| JP2014166019A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Yazaki Corp | ワイヤハーネス及び電子制御装置 |
| CN104753048A (zh) * | 2013-12-27 | 2015-07-01 | 中兴通讯股份有限公司 | Poe供电防护系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103269083B (zh) | 一种多端高压直流输电系统 | |
| CN103915856B (zh) | 一种基站并网-充电光伏微逆变器系统及其控制方法 | |
| CN105576814B (zh) | 直流电源备援系统 | |
| CN104377720A (zh) | 一种基于mmc变流站的直流输电潮流控制方法 | |
| CN107134937A (zh) | 一种三电平多脉冲输出无变压器型逆变电路 | |
| CN104638688B (zh) | 一种单相不间断电源电路和三相不间断电源电路 | |
| US11038373B2 (en) | Power transmission system including power transmitter apparatus, power receiver apparatus, or power transmitter and receiver apparatus easily attachable and detachable to/from transmission path | |
| CN106356905A (zh) | 一种交直流双母线可控输电系统 | |
| CN209344791U (zh) | 一种基于同相牵引变压器的牵引变电所综合补偿装置 | |
| CN105652116B (zh) | 一种基于dc/dc变换器的背靠背试验电路 | |
| CN106208153B (zh) | 一种发电厂用辅机统调动力源系统 | |
| CN107196287A (zh) | 一种具备直流潮流与短路控制的复合装置及其控制方法 | |
| CN104466995B (zh) | 能量转换装置 | |
| CN102904244A (zh) | 一种通信电源供电系统 | |
| CN105578689A (zh) | 一种具有电力载波单元的节电器 | |
| CN102969906B (zh) | 独立馈电的级联型高压变频器及其馈电方法 | |
| CN202931197U (zh) | 一种基于变压器变换的反激式变换器 | |
| CN104753015A (zh) | 输电线路融冰装置 | |
| CN109298255A (zh) | 一种地铁能量回馈变流器功率考核试验系统及方法 | |
| CN105490308B (zh) | 一种中高压并网系统及中高压并网发电系统 | |
| CN106684852A (zh) | 一种柔性直流电网电压管理中心及其电压稳定控制方法 | |
| CN105391100A (zh) | 一种管道机器人供电方法 | |
| CN103618530B (zh) | 功率半导体开关驱动电路的自供电电路及方法 | |
| CN106452135B (zh) | 配电变压整流器 | |
| CN203839974U (zh) | 一种高压三极直流输电系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Ma Jin Inventor after: Feng Ye Inventor after: Xu Da Inventor after: Yu Jinliang Inventor after: Wang Feng Inventor after: Zhang Jing Inventor after: Yang Yijun Inventor after: Zhang Guoping Inventor after: Ji Chao Inventor after: Zhang Zhiwang Inventor after: Feng Junbo Inventor before: Ma Jin Inventor before: Xu Da Inventor before: Yang Yijun Inventor before: Zhang Guoping Inventor before: Ji Chao Inventor before: Feng Junbo Inventor before: Feng Ye |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160309 |