CN113472024A - 一种海上固定式信息收集平台的节能管理系统 - Google Patents
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Abstract
一种海上固定式信息收集平台的节能管理系统，包括发电单元、蓄电单元、负载终端、转换单元和中央处理系统；发电单元包括太阳能光伏发电模块、风力发电模块、柴油发电模块和波浪能/潮流能发电模块；蓄电单元包括多个独立的蓄电池组；转换单元设置多个分别记为第一转换单元、第二转换单元、第三转换单元、第四转换单元和第五转换单元；负载终端包括多个信息收集设备、多个信息监视设备和多个通导设备。本发明中主要由太阳能光伏板、风力发电机供电，柴油发电机在恶略天气下作为备用发电，具有节能、环保、供电稳定的优点。柴油发电机在平台上作为备用发电机，日常主要由太阳能光伏板、风力发电机供电，减少海上固定式信息收集平台维护保养次数。
Description
技术领域
本发明涉及信息平台节能管理技术领域，尤其涉及一种海上固定式信息收集平台的节能管理系统。
背景技术
海上固定式信息收集平台，平台上加装有高清摄像头、雷达、风速仪、雨量计、鱼探仪等用电设备，主要用于收集海上信息(洋流、水质、天气、环境等)。由此可知，海上固定式信息收集平台用电设备多，电能消耗大。由于海上信息平台固定在指定海域，离岸边距离远，远距离输电的方式实施难度大，只能靠太阳能/风能/波浪能/柴油发电机等形式发电，然后由蓄电池储存电能，供平台上用电设备使用。平台供电成本高；根据统计，目前海上固定式信息收集平台发出一度电的成本约为30元；因此节约用电有利于海上固定式信息收集平台的长久使用。
为解决上述问题，本申请中提出一种海上固定式信息收集平台的节能管理系统。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的海上固定式信息收集平台用电设备多，电能消耗大。由于海上信息平台固定在指定海域，离岸边距离远，远距离输电的方式实施难度大，只能靠太阳能/风能/波浪能/柴油发电机等形式发电，然后由蓄电池储存电能，供平台上用电设备使用。平台供电成本高的技术问题，本发明提出一种海上固定式信息收集平台的节能管理系统，本发明中主要由太阳能光伏板、风力发电机供电，柴油发电机在恶略天气下作为备用发电，具有节能、环保、供电稳定的优点。柴油发电机在平台上作为备用发电机，日常主要由太阳能光伏板、风力发电机供电，减少海上固定式信息收集平台维护保养次数。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明提供了一种海上固定式信息收集平台的节能管理系统，包括发电单元、蓄电单元、负载终端、转换单元和中央处理系统；
发电单元包括太阳能光伏发电模块、风力发电模块、柴油发电模块和波浪能/潮流能发电模块；
蓄电单元包括多个独立的蓄电池组；
转换单元设置多个，分别记为第一转换单元、第二转换单元、第三转换单元、第四转换单元和第五转换单元；
负载终端包括多个信息收集设备、多个信息监视设备和多个通导设备；
太阳能光伏发电模块通过第一转换单元与蓄电单元电性连接；
风力发电模块通过第二转换单元与蓄电单元电性连接；
柴油发电模块通过第三转换单元与蓄电单元电性连接；
波浪能/潮流能发电模块通过第三转换单元与蓄电单元电性连接；
蓄电单元通过第五转换单元与负载终端电性连接。
优选的，信息收集设备包括雷达、水面监视摄像头、风速仪、雨量计和鱼探仪。
优选的，信息监视设备包括姿态感知设备和当前电量监测设备。
优选的，每个蓄电池组均设置至少一个当前电量监测设备。
优选的，中央处理系统包括信息处理单元和信息执行单元。
优选的，信息处理单元接收转换单元的发电功率和耗电功率。
优选的，信息执行单元控制各个发电模块的开启和关闭；信息执行单元控制各个负载终端的开启和关闭。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：本发明中，中央处理系统的信息处理单元与蓄电池中的当前电量监测设备信号连接；信息处理单元定时检测蓄电池组当前蓄电量，若当前蓄电池组蓄电量为蓄电池组额定容量的95％以上，中央处理单元关闭所有发电单元，减少对蓄电池组反复充电或者过充造成的伤害和降低发电单元运行磨损；
若当前蓄电池组蓄电量为蓄电池组额定容量的60％～95％，中央处理单元通过获取平台上的风速仪数据，检测当前风速情况；通过获取水面监视摄像头拍摄的周围环境图片，分析当前光照情况；通过水下洋流流速传感器，检测洋流流速情况；中央处理系统获取图1中第五转换单元的用电情况，控制太阳能光伏发电模块、风力发电模块、波浪能/潮流能发电模块的启停，使发电功率始终大于用电功率，为蓄电池补充电能，即第一转换单元发电功率+第二转换单元发电功率+第四转换单元发电功率≥第五转换单元耗电功率。
若当前蓄电池组蓄电量低于蓄电池组额定容量的60％，且启用太阳能光伏发电模块、风力发电模块、波浪能/潮流能发电模块的启停发电后仍无法满足负载终端用电，即第一转换单元发电功率+第二转换单元发电功率+第四转换单元发电功率＜第五转换单元耗电功率，则系统发出警示，当蓄电池组蓄电量低于蓄电池组额定容量的50％时，中央处理系统在启用太阳能光伏发电模块、风力发电模块、波浪能/潮流能发电模块的基础上，启动柴油发电机组，为蓄电池组补充电能，同时中央处理系统关闭部分负载终端以节约电能；当蓄电池组电能回升至蓄电池组额定容量的80％，关闭柴油发电机，由太阳能光伏发电模块、风力发电模块、波浪能/潮流能发电模块，继续为蓄电池组充电。本发明中中央处理系统动态控制各个发电单元的开启和关闭，减少蓄电池组频繁充放电的损耗，同时根据负载终端的用电情况选择性的开启发电单元进行发电，有利于降低发电成本。本发明中主要由太阳能光伏板、风力发电机供电，柴油发电机在恶略天气下作为备用发电，具有节能、环保、供电稳定的优点。柴油发电机在平台上作为备用发电机，日常主要由太阳能光伏板、风力发电机供电，减少海上固定式信息收集平台维护保养次数。
附图说明
图1为本发明提出的海上固定式信息收集平台的节能管理系统的结构示意图。
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明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示，本发明提出的一种海上固定式信息收集平台的节能管理系统，包括发电单元、蓄电单元、负载终端、转换单元和中央处理系统；
发电单元包括太阳能光伏发电模块、风力发电模块、柴油发电模块和波浪能/潮流能发电模块；
蓄电单元包括多个独立的蓄电池组；其中一个蓄电池组故障时不影响其他蓄电池组使用；进行检修时可以轮流切断其中一个蓄电池组，其余蓄电池组正常工作；
转换单元设置多个，分别记为第一转换单元、第二转换单元、第三转换单元、第四转换单元和第五转换单元；
负载终端包括多个信息收集设备、多个信息监视设备和多个通导设备；
太阳能光伏发电模块通过第一转换单元与蓄电单元电性连接；
风力发电模块通过第二转换单元与蓄电单元电性连接；
柴油发电模块通过第三转换单元与蓄电单元电性连接；
波浪能/潮流能发电模块通过第三转换单元与蓄电单元电性连接；
蓄电单元通过第五转换单元与负载终端电性连接。
本发明中，中央处理系统的信息处理单元与蓄电池中的当前电量监测设备信号连接；信息处理单元定时检测蓄电池组当前蓄电量，若当前蓄电池组蓄电量为蓄电池组额定容量的95％以上，中央处理单元关闭所有发电单元，减少对蓄电池组反复充电或者过充造成的伤害和降低发电单元运行磨损；
若当前蓄电池组蓄电量为蓄电池组额定容量的60％～95％，中央处理单元通过获取平台上的风速仪数据，检测当前风速情况；通过获取水面监视摄像头拍摄的周围环境图片，分析当前光照情况；通过水下洋流流速传感器，检测洋流流速情况；中央处理系统获取图1中第五转换单元的用电情况，控制太阳能光伏发电模块、风力发电模块、波浪能/潮流能发电模块的启停，使发电功率始终大于用电功率，为蓄电池补充电能，即第一转换单元发电功率+第二转换单元发电功率+第四转换单元发电功率≥第五转换单元耗电功率。
若当前蓄电池组蓄电量低于蓄电池组额定容量的60％，且启用太阳能光伏发电模块、风力发电模块、波浪能/潮流能发电模块的启停发电后仍无法满足负载终端用电，即第一转换单元发电功率+第二转换单元发电功率+第四转换单元发电功率＜第五转换单元耗电功率，则系统发出警示，当蓄电池组蓄电量低于蓄电池组额定容量的50％时，中央处理系统在启用太阳能光伏发电模块、风力发电模块、波浪能/潮流能发电模块的基础上，启动柴油发电机组，为蓄电池组补充电能，同时中央处理系统关闭部分负载终端以节约电能；当蓄电池组电能回升至蓄电池组额定容量的80％，关闭柴油发电机，由太阳能光伏发电模块、风力发电模块、波浪能/潮流能发电模块，继续为蓄电池组充电。本发明中中央处理系统动态控制各个发电单元的开启和关闭，减少蓄电池组频繁充放电的损耗，同时根据负载终端的用电情况选择性的开启发电单元进行发电，有利于降低发电成本。
在一个可选的实施例中，信息收集设备包括雷达、水面监视摄像头、风速仪、雨量计和鱼探仪。
需要说明的是，雷达、水面监视摄像头、风速仪、雨量计和鱼探仪用于监测当前海上固定式信息收集平台安装位置处的海上信息；信息包括洋流、水质、天气、环境。
在一个可选的实施例中，信息监视设备包括姿态感知设备和当前电量监测设备。
在一个可选的实施例中，每个蓄电池组均设置至少一个当前电量监测设备。
需要说明的是，当前电量监测设备用于监测当前蓄电池组的剩余电量。
在一个可选的实施例中，中央处理系统包括信息处理单元和信息执行单元。
在一个可选的实施例中，信息处理单元接收转换单元的发电功率和耗电功率。
在一个可选的实施例中，信息执行单元控制各个发电模块的开启和关闭；信息执行单元控制各个负载终端的开启和关闭。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (7)
1.一种海上固定式信息收集平台的节能管理系统，其特征在于，包括发电单元、蓄电单元、负载终端、转换单元和中央处理系统；
发电单元包括太阳能光伏发电模块、风力发电模块、柴油发电模块和波浪能/潮流能发电模块；
蓄电单元包括多个独立的蓄电池组；
转换单元设置多个，分别记为第一转换单元、第二转换单元、第三转换单元、第四转换单元和第五转换单元；
负载终端包括多个信息收集设备、多个信息监视设备和多个通导设备；
太阳能光伏发电模块通过第一转换单元与蓄电单元电性连接；
风力发电模块通过第二转换单元与蓄电单元电性连接；
柴油发电模块通过第三转换单元与蓄电单元电性连接；
波浪能/潮流能发电模块通过第三转换单元与蓄电单元电性连接；
蓄电单元通过第五转换单元与负载终端电性连接。
2.根据权利要求1所述的海上固定式信息收集平台的节能管理系统，其特征在于，信息收集设备包括雷达、水面监视摄像头、风速仪、雨量计和鱼探仪。
3.根据权利要求1所述的海上固定式信息收集平台的节能管理系统，其特征在于，信息监视设备包括姿态感知设备和当前电量监测设备。
4.根据权利要求1所述的海上固定式信息收集平台的节能管理系统，其特征在于，每个蓄电池组均设置至少一个当前电量监测设备。
5.根据权利要求1所述的海上固定式信息收集平台的节能管理系统，其特征在于，中央处理系统包括信息处理单元和信息执行单元。
6.根据权利要求5所述的海上固定式信息收集平台的节能管理系统，其特征在于，信息处理单元接收转换单元的发电功率和耗电功率。
7.根据权利要求5所述的海上固定式信息收集平台的节能管理系统，其特征在于，信息执行单元控制各个发电模块的开启和关闭；信息执行单元控制各个负载终端的开启和关闭。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20211001 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |