CN110535221A - 阀室供电装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀室供电装置及方法，属于阀室供电领域。该阀室供电装置装置包括：太阳能转换件、支撑件、供电组件、控制件。支撑件位于阀室外，用于支撑太阳能转换件和控制件。太阳能转换件用于吸收太阳能，并将太阳能转化为电能，同时将电能传递至供电组件。供电组件设置在地下，用于存储太阳能转换件传递来的电能，并将电能传递至阀室内的控制系统。控制件与供电组件电连接，用于防止供电组件过充电、过放电，并在供电组件和/或供电线路发生短路时，切断供电线路。本发明提供的阀室供电装置，通过设置太阳能转换件，可以实现对太阳能的吸收，并将太阳能转化为电能，同时将电能传递至供电组件，既能够节省能源，又可以避免造成环境污染。

Description

阀室供电装置及方法

技术领域

本发明涉及阀室供电领域，特别涉及一种阀室供电装置及方法。

背景技术

在油气长输作业过程中，输送管道的作用至关重要，为了提高输送油气的管道压力，达到长距离输送效果，一般会沿输送管道建立许多阀室。这些阀室的位置根据安全需求要在野外设置，工作人员对其进行监控时存在一定困难，目前一般利用阀室内的远程终端控制系统(Remote Terminal Unit，简称RTU)对该输送管道进行远程监控。为了保证该远程监控工作的顺利进行，对阀室进行供电是十分重要的。

发明内容

本发明实施例提供了一种阀室供电装置及方法，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种阀室供电装置，所述装置包括：太阳能转换件、支撑件、供电组件、控制件；

所述支撑件位于阀室外，用于支撑所述太阳能转换件和所述控制件；

所述太阳能转换件用于吸收太阳能，并将所述太阳能转化为电能，同时将所述电能传递至所述供电组件；

所述供电组件设置在地下，用于存储所述太阳能转换件传递来的电能，并将所述电能传递至所述阀室的控制系统；

所述控制件与所述供电组件电连接，控制所述供电组件的充电电压和放电电压，防止所述供电组件过充电、过放电，并在所述供电组件和/或供电线路发生短路时，切断所述供电线路。。

在一种可能的设计中，所述支撑件为太阳能发电杆，下端通过卡盘固定于地下。

在一种可能的设计中，所述太阳能转换件包括：自上而下顺次设置在所述支撑件上的第一光伏组件和第二光伏组件。

在一种可能的设计中，所述支撑件的顶端设置有避雷针。

在一种可能的设计中，所述供电组件包括：地井框体、蓄电池、导线；

所述地井框体位于地下；

所述蓄电池设置在所述地井框体内，通过所述导线与所述太阳能转换件、所述阀室内的控制系统电连接。

在一种可能的设计中，所述供电组件还包括：安装平台，设置在所述地井框体的底壁上，用于安装所述蓄电池。

在一种可能的设计中，所述供电组件还包括：防水箱，套装在所述蓄电池外部。

在一种可能的设计中，所述供电组件还包括：漏水检测仪，设置在所述地井框体的内壁上。

在一种可能的设计中，所述地井框体的内壁上设置有防水涂层。

第二方面，本发明实施例提供了利用上述装置对阀室中的控制系统供电的方法，所述方法包括：

利用太阳能转换件吸收太阳能，并将所述太阳能转化为电能，同时将所述电能传递至供电组件；

利用所述供电组件存储所述太阳能转换件传递来的所述电能；

利用所述供电组件存储的所述电能对阀室内的控制系统供电，在此过程中，控制件不断控制所述供电组件的充电电压和放电电压，防止所述供电组件过充电、过放电，并在所述供电组件和/或供电线路发生短路时，切断所述供电线路。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的阀室供电装置，通过设置太阳能转换件，可以实现对太阳能的吸收，并将太阳能转化为电能，同时将电能传递至供电组件，既能够节省能源，又可以避免造成环境污染。通过设置供电组件，可以将太阳能转换件释放出的电能进行存储，并能够顺利地对阀室内控制系统进行供电。通过设置支撑件，可以实现对太阳能转换件和控制件的支撑。通过设置控制件，可以不断控制供电组件的充电电压和放电电压，防止供电组件过充电、过放电，并在供电组件和/或供电线路发生短路时，切断供电线路。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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。

图1是本发明实施例提供的阀室供电装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的供电组件的俯视图；

图3是本发明实施例提供的供电组件的侧视图；

图4是本发明实施例提供的供电组件的主视图。

附图标记分别表示：

1 太阳能转换件，

101 第一光伏组件，

102 第二光伏组件，

2 支撑件，

3 供电组件，

301 地井框体，

302 蓄电池，

303 导线，

304 安装平台，

305 防水箱，

306 漏水检测仪，

4 控制件，

5 卡盘，

6 避雷针。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

第一方面，本发明实施例提供了一种阀室供电装置，如附图1所示，该阀室供电装置装置包括：太阳能转换件1、支撑件2、供电组件3、控制件4。支撑件2位于阀室外，用于支撑太阳能转换件1和控制件4。太阳能转换件1用于吸收太阳能，并将太阳能转化为电能，同时将电能传递至供电组件3。供电组件3设置在地下，用于存储太阳能转换件1传递来的电能，并将电能传递至阀室内的控制系统。控制件4与供电组件3电连接，用于控制供电组件3的充电电压和放电电压，防止供电组件3过充电、过放电，并在供电组件3和/或供电线路发生短路时，切断该供电线路。

在对阀室内的控制系统进行供电前，利用太阳能转换件1吸收太阳能，将该太阳能转化为电能，并将该电能传递至供电组件3，通过供电组件3存储太阳能转换件1传递来的电能。当需要对阀室内的控制系统进行供电时，将供电组件3内存储的电能传递至阀室内的控制系统即可。在此过程中，控制件4不断控制供电组件3的充电电压和放电电压，防止供电组件3过充电、过放电，并在供电组件3和/或供电线路发生短路时，切断供电线路。

本发明实施例提供的阀室供电装置，通过设置太阳能转换件1，可以实现对太阳能的吸收，并将太阳能转化为电能，同时将电能传递至供电组件3，既能够节省能源，又可以避免造成环境污染。通过设置供电组件3，可以将太阳能转换件1释放出的电能进行存储，并能够顺利地对阀室内控制系统进行供电。通过设置支撑件2，可以实现对太阳能转换件1和控制件4的支撑。通过设置控制件4，可以不断控制供电组件3的充电电压和放电电压，防止供电组件3过充电、过放电，并在供电组件3和/或供电线路发生短路时，切断供电线路。

其中，供电线路指的是与该控制组件3电连接的线路。

为了能够顺利切断电路，防止因短路而造成线路和供电组件3中的电器元件损坏，可以在控制件4中设置断路器或熔断器，当出现短路现象时，控制件4中的电路自动切断。

其中，控制件4可以设置为控制柜。为了避免工作人员伸臂时触碰到，同时防止控制件4过高，工作人员维修不便，增大工作人员的作业风险，可以将控制件4与地面之间的距离设置为2.5m-5.5m(如2.5mm、3mm等)。

为了避免雷电对阀室内的电气设备造成冲击，可以将该阀室供电装置与阀室之间的距离设置为5000mm-7000mm(如5200mm、5500mm等)。此外，为了便于布线，同时保证阀室内的电气设备安全稳定运行，可以将支撑件2与供电组件3之间的垂直距离设置为0.4m-0.6m(如0.45m、0.5m、0.55m等)。

为了便于实现对太阳能转换件1和控制件4的支撑，同时保证太阳能转换件1与供电组件3顺利电连接，可以将支撑件2设置为太阳能发电杆，并将其下端通过卡盘5固定于地下，参见附图1。

其中，太阳能发电杆为空心杆，其内壁上可以设置有防腐涂层，以避免因潮湿等环境因素造成太阳能发电杆腐蚀。支撑件2的高度可以设置为3m-5m(如3.5m、4m、4.5m等)。

通过设置卡盘5，并将支撑件2的下端通过卡盘5固定于地下，保证了支撑件2能够稳定地固定在土地中。此外，为了进一步提高支撑件2的稳定性，可以将支撑件2及其下端的卡盘5埋入地下后用土对其进行回填。

其中，太阳能发电杆为本领域所常见的，可以将其理解为空心杆体，太阳能转换件1与供电组件3电连接所使用的导线设置在该太阳能发电杆内。

卡盘5为本领域所常见的，本领域技术人员通过市购即可获得，举例来说，其可以为浙江三鸥机械股份有限公司生产并销售的卡盘。

为了保证支撑件2的稳定性，可以将卡盘5底部与地面之间的距离设置为1.0m-1.5m(如1.1m、1.2m、1.3m等)。

为了提高对太阳能的利用率，以及对供电组件3的供电量，如附图1所示，太阳能转换件1包括：自上而下顺次设置在支撑件2上的第一光伏组件101和第二光伏组件102。

进一步地，为了便于最大限度地吸收太阳能，关于第一光伏组件101和第二光伏组件102的设置，可以使其方阵平面倾斜角φ符合下列规定：

φ＝θ+10°；

其中：φ为方阵平面倾斜角，θ为安装点地理纬度。

可以一年对第一光伏组件101和第二光伏组件102的位置进行两次调整，也可以进行四次调整，具体地：

当一年调整两次时，使春分的方阵平面倾斜角为：φ＝θ-11°45’；秋分的方阵平面倾斜角为：φ＝θ+11°45’。

当一年调整四次时，使春分和秋分的方阵平面倾斜角为0。而夏至的方阵平面倾斜角为：φ＝θ-23.5°。冬至的方阵平面倾斜角为：φ＝θ+23.5°。

为了避免太阳能转换件1与供电组件3在作业过程中受雷电影响，可以在支撑件2的顶端设置避雷针6，参见附图1。

其中，避雷针6的接闪杆采用热镀锌圆钢或钢管，杆长设置为1m以下(如0.8m、0.9m等)，圆钢直径不小于12mm(如13mm、14mm等)，钢管直径不小于20mm(如21mm、22mm等)。

在本发明实施例中，如附图1所示，该供电组件3包括：地井框体301、蓄电池302、导线303。地井框体301位于地下。蓄电池302设置在地井框体301内，通过导线303与太阳能转换件1、阀室内的控制系统电连接。

通过设置地井框体301，可以为蓄电池302提供存放空间，防止其受到损坏。通过设置蓄电池302，可以实现对电能的存储及释放。通过设置导线303，保证了蓄电池302能够与太阳能转换件1、阀室内的控制系统顺利电连接。

其中，地井框体301可以理解为：在地下设置的一个框体。

可以理解的是，地井框体301的侧壁上设置有过线孔，导线303在与太阳能转换件1、阀室内的控制系统电连接时则是穿过该过线孔的。为了提高该过线孔的防水性，可以在过线孔的内壁上设置防水涂层。

此外，为了便于在地井框体301内安装蓄电池302，或在后续对蓄电池302进行维修，可以在蓄电池302与地井框体301之间留有维护空间。

为了便于将蓄电池302顺利固定在地井框体301内，如附图3和附图4所示，该供电组件3还包括：安装平台304。该安装平台304设置在地井框体301的底壁上，用于安装蓄电池302。

其中，安装平台302的结构可以为多种，举例来说，其可以为圆形板体结构、方形板体结构等，只要保证蓄电池302能够稳定地固定在地井框体301内即可。并且，为了能够使安装平台302能够起到固定、防水、底部散热的作用，可以在安装平台302上设置凹槽。

具体地，安装平台304可以通过水泥固定在地井框体301的底壁上，蓄电池302可以利用螺丝等固定件固定在安装平台304上。

为了避免蓄电池302被水浸泡后发生漏电或损坏，如附图2所示，供电组件3还包括：防水箱305，套装在蓄电池302外部。

其中，防水箱305的结构可以为多种，举例来说，其可以为方形、圆形等，只要保证能够将蓄电池302完全包裹即可。其材质可以设置为钢材，以避免工作人员对其进行踩踏时，其发生损坏。

防水箱305和蓄电池302的数量可以为多个，举例来说，两者可以为3个、4个、5个等，只要保证蓄电池302能够满足工作要求即可。

为了随时监测地井框体301是否存在漏水问题，以便及时对其进行维修，如附图2、附图3和附图4所示，该供电组件3还包括：漏水检测仪306。该漏水检测仪306设置在地井框体301的内壁上。

该漏水检测仪306在检测到漏水后，可动作于信号或动作于电路保护元件，当其动作于信号时则发出报警提示，当其动作于电路保护元件时则切断电路。

其中，漏水检测仪306为本领域所常见的，本领域技术人员通过市购即可获得，举例来说，其可以为靖江市中诺仪器有限公司生产并销售的漏水检测仪。

为了避免地井框体301埋在地下后进水，导致蓄电池302损坏，可以在地井框体301的内壁上设置防水涂层。

其中，防水涂层为本领域所常见的，举例来说，其可以为丙烯酸防水涂料，该涂料是以纯丙烯酸聚合物乳液为基料，加入其他添加剂而制得的单组份水乳型防水涂料。

对于上述阀室供电装置的高度及尺寸参数，可见如下一种实现方式：

阀室供电装置与阀室之间的距离为5000mm；避雷针6顶端距离地面的高度为4800mm；第一光伏组件101顶端距离地面的高度为4500mm；第二光伏组件102顶端距离地面的高度为3000mm；支撑件2顶端距离地面的高度为2000mm。地井框体301内设置4个蓄电池302，各蓄电池302外部的防水箱305之间的距离为55mm；安装平台304的高度为100mm；防水箱305距离地井框体301顶壁300mm；安装平台304与地井框体301四个内侧壁之间的距离顺次为400mm、400mm、200mm、200mm；导线303的直径为150mm。

第二方面，基于上述提供的装置，本发明实施例提供了利用该装置对阀室中的控制系统供电的方法，该方法包括：

利用太阳能转换件1吸收太阳能，并将太阳能转化为电能，同时将电能传递至供电组件3。

利用供电组件3存储太阳能转换件1传递来的电能。

利用供电组件3存储的电能对阀室内的控制系统供电，在此过程中，控制件4不断控制供电组件3的充电电压和放电电压，防止供电组件3过充电、过放电，并在供电组件3和/或供电线路发生短路时，切断供电线路。

利用本发明提供的方法，通过使太阳能转换件1和供电组件3配合，可以实现对太阳能的吸收，并将太阳能转化为电能，同时将电能传递至供电组件3，既能够节省能源，又可以避免造成环境污染。通过使用供电组件3，可以将太阳能转换件1释放出的电能进行存储，并能够顺利地对阀室内控制系统进行供电。通过使用支撑件2，可以实现对太阳能转换件1和控制件4的支撑。通过使用控制件4，可以不断控制供电组件3的充电电压和放电电压，防止供电组件3过充电、过放电，并在供电组件3和/或供电线路发生短路时，切断供电线路。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阀室供电装置，其特征在于，所述装置包括：太阳能转换件(1)、支撑件(2)、供电组件(3)、控制件(4)；

所述支撑件(2)位于阀室外，用于支撑所述太阳能转换件(1)和所述控制件(4)；

所述太阳能转换件(1)用于吸收太阳能，并将所述太阳能转化为电能，同时将所述电能传递至所述供电组件(3)；

所述供电组件(3)设置在地下，用于存储所述太阳能转换件(1)传递来的电能，并将所述电能传递至所述阀室的控制系统；

所述控制件(4)与所述供电组件(3)电连接，用于控制所述供电组件(3)的充电电压和放电电压，防止所述供电组件(3)过充电、过放电，并在所述供电组件(3)和/或供电线路发生短路时，切断所述供电线路。

2.根据权利要求1所述的阀室供电装置，其特征在于，所述支撑件(2)为太阳能发电杆，下端通过卡盘(5)固定于地下。

3.根据权利要求1所述的阀室供电装置，其特征在于，所述太阳能转换件(1)包括：自上而下顺次设置在所述支撑件(2)上的第一光伏组件(101)和第二光伏组件(102)。

4.根据权利要求1所述的阀室供电装置，其特征在于，所述支撑件(2)的顶端设置有避雷针(6)。

5.根据权利要求1所述的阀室供电装置，其特征在于，所述供电组件(3)包括：地井框体(301)、蓄电池(302)、导线(303)；

所述地井框体(301)位于地下；

所述蓄电池(302)设置在所述地井框体(301)内，通过所述导线(303)与所述太阳能转换件(1)、所述阀室内的控制系统电连接。

6.根据权利要求5所述的阀室供电装置，其特征在于，所述供电组件(3)还包括：安装平台(304)，设置在所述地井框体(301)的底壁上，用于安装所述蓄电池(302)。

7.根据权利要求5所述的阀室供电装置，其特征在于，所述供电组件(3)还包括：防水箱(305)，套装在所述蓄电池(302)外部。

8.根据权利要求5所述的阀室供电装置，其特征在于，所述供电组件(3)还包括：漏水检测仪(306)，设置在所述地井框体(301)的内壁上。

9.根据权利要求5所述的阀室供电装置，其特征在于，所述地井框体(301)的内壁上设置有防水涂层。

10.利用权利要求1-9任一项所述的装置对阀室中的控制系统供电的方法，其特征在于，所述方法包括：

利用太阳能转换件(1)吸收太阳能，并将所述太阳能转化为电能，同时将所述电能传递至供电组件(3)；

利用所述供电组件(3)存储所述太阳能转换件(1)传递来的所述电能；

利用所述供电组件(3)存储的所述电能对阀室内的控制系统供电，在此过程中，控制件(4)不断控制所述供电组件(3)的充电电压和放电电压，防止所述供电组件(3)过充电、过放电，并在所述供电组件(3)和/或供电线路发生短路时，切断所述供电线路。