CN107861139A - 基于北斗导航定位的无人船海上阳光资源的统计系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于北斗导航定位的无人船海上阳光资源的统计系统，属于北斗导航定位应用技术领域。由锂离子电池供电的、停泊在海面上的无人船对所在水域上的阳光资源的光照强度数据进行统计，为启动海面漂浮光伏电站项目统计阳光资源数据。安装在无人船上的光照数据分析及储存室顶面上的光照传感器甲和光照传感器乙分别接收阳光的照射，将光照强度值转为电压值，电压值数据通过导电线输入电子计算机储存和运用。安装在无人船的船舱的前部舱面上的固定式基准站甲和后部舱面上的固定式基准站乙发出差分信号，通过消除或削弱北斗卫星导航定位的误差，给提供阳光资源数据的无人船所在海域提供高精度定位的位置服务，可以增加光伏发电量。
Description
技术领域
本发明涉及基于北斗导航定位的无人船海上阳光资源的统计系统，属于北斗导航定位应用技术领域。
背景技术
2017年4月，阳光电源股份有限公司建成中国最大的、发电量为40兆瓦的水面漂浮光伏电站，2017年7月中国三峡集团三峡新能源公司投资10亿元建设的全球最大的、发电量为150兆瓦的水面漂浮光伏电站开工。近年来，在发电过程中不向空气中排放二氧化碳和其他污染气体的光伏产业发展迅猛，上海和广州的大公司已准备到海面上建造漂浮光伏电站。
在海面上建造漂浮光伏电站需要选准建站海域。有的海域、特别是一些海湾里风浪不大，阳光资源充足，在好位置上建漂浮光伏电站，发电效率高，发电量大，投资会成功。有的海域里风浪险恶、阳光资源不足，在不好的位置上如果误建漂浮光伏电站，发电效率低，发电量小，投资会失败。当前存在的问题就是没有精准统计海面上各个海域的阳光资源数据、主要是光照强度数据。因此无法进行漂浮光伏电站的海上选址。目前，中国北斗卫星导航系统没有用于为漂浮光伏电站选定位置服务。北斗卫星导航系统需要增加各类用户、扩大应用范围。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供基于北斗导航定位的无人船海上阳光资源的统计系统。无人船用于搜集无人船周围海域上的阳光资源数据。在无人船的船舱的中部舱面上安装光照数据分析及储存室，在光照数据分析及储存室的顶面上的前部安装光照传感器甲，在光照数据分析及储存室的顶面上的中部安装电子计算机，在光照数据分析及储存室的顶面上的后部安装光照传感器乙，光照传感器即光照强度传感器采用对弱光也有较高灵敏度的硅兰光伏探测器，具有测量范围宽、线性度好、防水性能好、使用方便、便于安装、传输距离远等特点，其工作原理是将光照强度值转为电压值，太阳光照射光照传感器甲和光照传感器乙，光照强度的变化在光照传感器内转换成电信号的变化，光照强度指单位面积上所接收可见光的光通量，用于指示光照的强弱和物体表面积被照明程度的量，单位为勒克斯。光照强度电信号的变化通过导电线输入电子计算机储存、计算和运用，接着通过无线通信设备甲、无线通信天线甲、无线电波传送给陆地上的漂浮光伏电站建设指挥部，将一年四季多日测量得来的光伏强度数据信息作为选定漂浮光伏电站地址的主要依据。
在无人船的船舱的前部舱面上安装固定式基准站甲，在无人船的船舱的后部舱面上安装固定式基准站乙，固定式基准站甲和固定式基准站乙发出差分信号，在电子计算机上面的后部安装北斗卫星定位终端，在北斗卫星定位终端的上面安装定位终端用无线通信天线，北斗卫星定位终端接收差分信号，并用差分定位技术对其测量结果进行改正，获得无人船在统计阳光资源数据时的高精度定位的位置服务。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
由北斗卫星1、无人船2、锂离子电池3、导电线4、无人驾驶装置5、光照数据分析及储存室6、电子计算机7、无线通信设备甲8、无线通信天线甲9、北斗卫星定位终端10、定位终端用无线通信天线11、光照传感器甲12、光照传感器乙13、固定式基准站甲14、固定式基准站乙15共同组成；
在海水16上停泊无人船2，在无人船2的船舱内安装锂离子电池3、导电线4和无人驾驶装置5，在锂离子电池3的前方安装无人驾驶装置5，在无人船2的船舱的前部舱面上安装固定式基准站甲14，在无人船2的船舱的中部舱面上安装光照数据分析及储存室6，在光照数据分析及储存室6的顶面上的前部安装光照传感器甲12，在光照数据分析及储存室6的顶面上的中部安装电子计算机7，在电子计算机7上面的前部安装无线通信设备甲8，在无线通信设备甲8的上面安装无线通信天线甲9，在电子计算机7上面的后部安装北斗卫星定位终端10，在北斗卫星定位终端10的上面安装定位终端用无线通信天线11，在光照数据分析及储存室6的顶面上的后部安装光照传感器乙13，在无人船2的船舱的后部舱面上安装固定式基准站乙15；
在无人船2的船舱内，无人驾驶装置5通过导电线4与锂离子电池3连接，锂离子电池3通过导电线4与光照数据分析及储存室6连接，在光照数据分析及储存室6的顶面上：光照传感器甲12通过导电线4与电子计算机7连接，电子计算机7通过导电线4与光照传感器乙13连接。
光照传感器甲12和光照传感器乙13是室外光照传感器或数字光强度光照传感器。
锂离子电池3是钛酸锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池或磷酸铁锂锂离子电池。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：①通过对无人船上阳光资源的光照强度测量数据的长时间统计，为在该海域建设发电量大的、经济效益好的漂浮光伏电站提供建站依据。②北斗卫星导航定位技术为无人船测量阳光资源数据时的所在海域提供高精度定位的位置服务，能帮助选准在光照强度大的水域里建设水面漂浮光伏电站。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明所列举的实施例，只是用于帮助理解本发明，不应理解为对本发明保护范围的限定，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明思想的前提下，还可以对本发明进行改进和修饰，这些改进和修筛也落入本发明权利要求的范围内。
如图1所示，安装在船舱上前部的固定式基准站甲和安装在船舱上后部的固定式基准站乙，在海面上的工作可靠性好。无人船上的双基准站增强技术和系统是可以提供较大覆盖范围、较高定位精度和较高可靠性的卫星导航增强基础设施。无人船在广阔的海洋上通过实地测量选择光照强度大的最佳建站水域时，必需依靠北斗卫星导航定位技术给光照强度大的被测量水域提供高精度定位的位置服务。光照强度数据是光伏发电的生产力。
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图1所示，无人船的船舱内的锂离子电池分别向无人驾驶装置和安装在船舱中部上面的光照数据分析及储存室、电子计算机、光照传感器甲、光照传感器乙、无线通信设备甲、无线通信天线甲、北斗卫星定位终端和定位终端用无线通信天线供电。从光照传感器甲和光照传感器乙输出的光照强度电信号通过导电线输入电子计算机储存、计算和运用，接着通过内置导电线输入光照数据分析及储存室进行分析、储存、运用并自动绘制出海面上的光照强度分布图，用作为水面漂浮光伏电站的选定位置的依据。由于海洋上天气的变化，天空中云层的移动都会影响到光照传感器甲和光照传感器乙输出的光照强度电信号的变化，所以对同一海域的光照强度必须进行多日的测量，积累长期的测量数据，才能选准建设海上漂浮光伏电站的位置。
中国北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成，空间端是高空中发送出北斗信号的北斗卫星，地面端是由固定式基准站甲和固定式基准站乙组成的双基准站增强技术和系统，用户端是安装在电子计算机上面的北斗卫星定位终端。本发明中用双固定式基准站增强技术通过消除或削弱北斗卫星定位的误差，来提高卫星定位精度，精准定位无人船在获取阳光资源测量数据时在海域里的精准位置。双固定式基准站发送的信息内容可以将差分定位分为位置差分、伪距差分、载波相位差分三类，使无人船测量光照强度数据时位置的定位精度分别达到米级、分米级、厘米级。北斗卫星导航定位的高精度定位技术可以使水面漂浮光伏电站建造在光照强度大的海面上多发电。
现举出实施例如下：
实施例一：
由钴酸锂锂离子电池供电的、停泊在海面上的无人船对所在水域上的阳光资源的光照强度数据进行统计，为启动海面漂浮光伏电站项目统计阳光资源数据。安装在无人船上的光照数据分析及储存室顶面上的数字光照传感器甲和数字光照传感器乙分别接收阳光的照射，将光照强度值转为电压值，电压值数据通过导电线输入电子计算机储存和运用，接着通过无线通信设备甲、无线通信天线甲和无线电波传送给陆地上的漂浮光伏电站建设指挥部。安装在无人船的船舱的前部舱面上的固定式基准站甲和后部舱面上的固定式基准站乙发出差分信号，通过消除或削弱北斗卫星导航定位的误差，给提供阳光资源数据的无人船所在海域提供高精度定位的位置服务，水面漂浮光伏电站建造在光照强度大的海面上可以多发电。
实施例二：
由锰酸锂锂离子电池供电的、停泊在海面上的无人船对所在水域上的阳光资源的光照强度数据进行统计，为启动海面漂浮光伏电站项目统计阳光资源数据。安装在无人船上的光照数据分析及储存室顶面上的室外光照传感器甲和室外光照传感器乙分别接收阳光的照射，将光照强度值转为电压值，电压值数据通过导电线输入电子计算机储存和运用，接着通过无线通信设备甲、无线通信天线甲和无线电波传送给陆地上的漂浮光伏电站建设指挥部。安装在无人船的船舱的前部舱面上的固定式基准站甲和后部舱面上的固定式基准站乙发出差分信号，通过消除或削弱北斗卫星导航定位的误差，给提供阳光资源数据的无人船所在海域提供高精度定位的位置服务，水面漂浮光伏电站建造在光照强度大的海面上可以多发电。
Claims (3)
1.基于北斗导航定位的无人船海上阳光资源的统计系统，其特征是，由北斗卫星（1）、无人船（2）、锂离子电池（3）、导电线（4）、无人驾驶装置（5）、光照数据分析及储存室（6）、电子计算机（7）、无线通信设备甲（8）、无线通信天线甲（9）、北斗卫星定位终端（10）、定位终端用无线通信天线（11）、光照传感器甲（12）、光照传感器乙（13）、固定式基准站甲（14）、固定式基准站乙（15）共同组成；
在海水（16）上停泊无人船（2），在无人船（2）的船舱内安装锂离子电池（3）、导电线（4）和无人驾驶装置（5），在锂离子电池（3）的前方安装无人驾驶装置（5），在无人船（2）的船舱的前部舱面上安装固定式基准站甲（14），在无人船（2）的船舱的中部舱面上安装光照数据分析及储存室（6），在光照数据分析及储存室（6）的顶面上的前部安装光照传感器甲（12），在光照数据分析及储存室（6）的顶面上的中部安装电子计算机（7），在电子计算机（7）上面的前部安装无线通信设备甲（8），在无线通信设备甲（8）的上面安装无线通信天线甲（9），在电子计算机（7）上面的后部安装北斗卫星定位终端（10），在北斗卫星定位终端（10）的上面安装定位终端用无线通信天线（11），在光照数据分析及储存室（6）的顶面上的后部安装光照传感器乙（13），在无人船（2）的船舱的后部舱面上安装固定式基准站乙（15）；
在无人船（2）的船舱内，无人驾驶装置（5）通过导电线（4）与锂离子电池（3）连接，锂离子电池（3）通过导电线（4）与光照数据分析及储存室（6）连接，在光照数据分析及储存室（6）的顶面上：光照传感器甲（12）通过导电线（4）与电子计算机（7）连接，电子计算机（7）通过导电线（4）与光照传感器乙（13）连接。
2.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位的无人船海上阳光资源的统计系统，其特征是，所述的光照传感器甲（12）和光照传感器乙（13）是室外光照传感器或数字光强度光照传感器。
3.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位的无人船海上阳光资源的统计系统，其特征是，所述的锂离子电池（3）是钛酸锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池或磷酸铁锂锂离子电池。
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