CN202255511U - 太阳能供电数据远程传输流量测量系统 - Google Patents

太阳能供电数据远程传输流量测量系统 Download PDF

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CN202255511U CN2011203884186U CN201120388418U CN202255511U CN 202255511 U CN202255511 U CN 202255511U CN 2011203884186 U CN2011203884186 U CN 2011203884186U CN 201120388418 U CN201120388418 U CN 201120388418U CN 202255511 U CN202255511 U CN 202255511U
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陈雪中
程来杰
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Abstract

本实用新型公开了太阳能供电数据远程传输流量测量系统，该流量测量系统包括流量计（4）和安装在保护箱（8）内的稳压处理器（2）、电池组（3）、数据远传模块（6）、数据处理器（5）及通讯天线（7），在稳压处理器（2）上连接光电能量转换机构（1）；本实用新型将有效减少对于供电的依赖，使用低功耗先进数据传输方案，极大地提高流量测量系统的连续测量与监控，具有低维护、测量方案成熟可靠、技术先进等特点，适用于石油管路、远程输气管路、远程供水管路的流量测量与监控。

Description

太阳能供电数据远程传输流量测量系统
技术领域
本实用新型涉及流量计，具体涉及应用天供电偏远场所的太阳能供电数据远程传输流量测量系统。
背景技术
目前，在地域较偏僻地区，由于受布线与数据传输能力的限制，极大地影响了远程管道流量测量与系统检测。使用传统自带电池的方法，虽然解决了仪表供电问题，但受电池容量限制，不能更好的传输信号并且无法连续发送信号，并且需不断的更换电池，大大限制了流量仪表的使用效能，另外流量计安装方便性也大大降低，使可靠性降低，经济性较差。
发明内容
本实用新型的目的在于：提供一种太阳能供电数据远程传输流量测量系统，该系统将有效减少对于供电的依赖，使用低功耗先进数据传输方案，极大地提高流量测量系统的连续测量与监控，具有低维护、测量方案成熟可靠、技术先进等特点，适用于石油管路、远程输气管路、远程供水管路的流量测量与监控。
本实用新型的技术解决方案是：该流量测量系统包括流量计和安装在保护箱内的稳压处理器、电池组、数据远传模块、数据处理器及通讯天线，其特征在于：在稳压处理器上连接光电能量转换机构，所述的光电能量转换机构包括太阳能光电转换组件、传感器、固定架、凹面镜、偏转器和底座，在底座上经联接件安装偏转器，偏转器上安装凹面镜，凹面镜上经固定架安装太阳能光电转换组件，太阳能光电转换组件位于凹面镜聚焦点处，太阳能光电转换组件上对称安装传感器。
其中，太阳能光电转换组件由上表面太阳能电池板和下表面太阳能电池板覆合构成，上表面太阳能电池板45度角对准太阳，下表面太阳能电池板面向凹面镜的聚焦点。
工作时，上表面太阳能电池板45度对准太阳直接吸收太阳光，下表面太阳能电池板聚集凹面镜太阳光工作，传感器负责对太阳移动跟踪与对太阳光强度检测，由偏转器保证太阳能光电转换组件始终最大限度对准太阳光，稳压处理器将光电能量转换机构的电压稳定在12V、电流11.5A，并将电能储存在电池组，电池组为数据处理器和数据远传模块供电，流量计为数据处理器提供流量信号并将流量信号传输到数据远传模块，数据远传模块将流量信号经通讯天线传输总台。
本实用新型具有以下优点：1、该流量测量系统采用太阳能供电，无需外部电源，自发电就可以满足对电源要求，光电转换电路寿命高达25年，转换效率高达90%以上；2、测量系统电路功耗极低，电路发热量极低，电路稳定性极高，适用于野外恶劣地区使用；3、配置数字通讯，使用RS485工业通讯标准，适合现代工业对于测量系统实时数据采集与双向数据交换能力要求，通讯效能高，节省大量人力与物力，该系统特别适合无人值守区域使用，填补工业控制与检测系统空白；4、该系统结构合理，使用方便，能量损失小，测量可靠性高，非常符合环保与节能要求。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的光电能量转换机构示意图。
图3为图2的太阳能光电转换组件示意图。
图中：1光电能量转换机构，1-1太阳能光电转换组件，1-1-1上表面太阳能电池板，1-1-2下表面太阳能电池板，1-1-3传感器，1-1-4传感器，1-2固定架，
1-3凹面镜，1-4偏转器，1-5联接件，1-6底座，2稳压处理器，3电池组，4流量计，5数据处理器，6数据远传模块，7通讯天线，8保护箱。
具体实施方式
如图1-3所示，该流量测量系统包括流量计4和安装在保护箱8内的稳压处理器2、电池组3、数据远传模块6、数据处理器5及通讯天线7，其特征在于：在稳压处理器2上连接光电能量转换机构1，所述的光电能量转换机构1包括太阳能光电转换组件1-1、传感器1-1-3、传感器1-1-4、固定架1-2、凹面镜1-3、偏转器1-4和底座1-6，在底座1-6上经联接件1-5安装偏转器1-4，偏转器1-4上安装凹面镜1-3，凹面镜1-3上经固定架1-2安装太阳能光电转换组件1-1，太阳能光电转换组件1-1位于凹面镜1-3聚焦点处，太阳能光电转换组件1-1上对称安装传感器1-1-3和传感器1-1-4。
其中，太阳能光电转换组件1-1由上表面太阳能电池板1-1-1和下表面太阳能电池板1-1-2覆合构成，上表面太阳能电池板1-1-1由45度角对准太阳，下表面太阳能电池板1-1-2面向凹面镜1-3的聚焦点。
工作时，上表面太阳能电池板1-1-1由45度对准太阳直接吸收太阳光，下表面太阳能电池板1-1-2聚集凹面镜1-3太阳光工作，传感器1-1-3和传感器1-1-4负责对太阳移动跟踪与对太阳光强度检测，由偏转器1-4保证太阳能光电转换组件1-1始终最大限度对准太阳光，稳压处理器2将光电能量转换机构1的电压稳定在12V、电流11.5A，并将电能储存在电池组3，电池组3为数据处理器5和数据远传模块6供电，流量计4为数据处理器5提供流量信号并将流量信号传输到数据远传模块6，数据远传模块6将流量信号经通讯天线7传输总台。
使用时，凹面镜对准太阳，凹面镜具有强大的聚光效应，在凹面镜聚焦点处安装太阳能电池板，该聚光处光子密度高，有效提高光电转换效率，使转换效能提高2～3倍；为最大化提高使用效率，太阳能光电转换组件1-1由上表面太阳能电池板1-1-1和下表面太阳能电池板1-1-2覆合构成，上表面太阳能电池板1-1-1由45度角对准太阳，下表面太阳能电池板1-1-2面向凹面镜1-3的聚焦点，该组合使转换效能比常规系统提高效率3倍左右，电池板面积220*325mm，转换电压为18V，峰值电流8.14A，转换功率146W，该光电能量转换机构不仅满足仪表系统能耗，而且为电池组充电；在太阳能电池板上安装传感器，供电5V，工作电流4～20mA，功耗最大0.1W，该传感器采用对称布置，当太阳光偏移时，传感器产生差变信号，通过传输将给偏转器的驱动电机偏转信号，使凹面镜始终对准太阳，以获取最大转换效率，同时该传感器检测光强度，避免太阳光不足时，驱动电机来回动作，增加能耗；凹面镜安装在偏转器的上部，凹面镜使用轻质铝合金基板，内面采用镜面处理工艺，整体重量控制在8Kg，面积为1.57m2；该光电能量转换机构采用双齿轮耦合配步进电机，根据系统重量采用12V、电流3A步进电机即可，单片机程序控制；为保持系统供电稳定，对太阳能电池供电安装稳压处理器，系统电压稳定在12V，根据设计，转换效率大约在91.5%；根据仪表系统功耗安装电池组，电池组采用12V100AH，电池组尺寸329*172*238mm，重量30.2Kg，即使太阳能电池不工作200个小时也可以保证系统正常；当测量石油与其他气体介质时，选用节流装置和差压和压力检测元件，差压和压力检测元件功耗均不超过0.5W，如果测量水介质，使用电磁流量计，功耗12W；通讯距离在3Km以内配数字式数字编码远程电台，采用地址码分配技术，具有极强的数据安全性，电台低功耗，能耗仅1～3W，如果通讯距离在3Km以上时，采用GPRS模块，通讯距离远，技术成熟，系统稳定，数据量大。

Claims (2)

1.太阳能供电数据远程传输流量测量系统，该流量测量系统包括流量计（4）和安装在保护箱（8）内的稳压处理器（2）、电池组（3）、数据远传模块（6）、数据处理器（5）及通讯天线（7），其特征在于：在稳压处理器（2）上连接光电能量转换机构（1），所述的光电能量转换机构（1）包括太阳能光电转换组件（1-1）、传感器（1-1-3）、传感器（1-1-4）、固定架（1-2）、凹面镜（1-3）、偏转器（1-4）和底座（1-6），在底座（1-6）上经联接件（1-5）安装偏转器（1-4），偏转器（1-4）上安装凹面镜（1-3），凹面镜（1-3）上经固定架（1-2）安装太阳能光电转换组件（1-1），太阳能光电转换组件（1-1）位于凹面镜（1-3）聚焦点处，太阳能光电转换组件（1-1）上对称安装传感器（1-1-3）和传感器（1-1-4）。
2. 根据权利要求1所述的太阳能供电数据远程传输流量测量系统，其特征在于：其中，太阳能光电转换组件（1-1）由上表面太阳能电池板（1-1-1）和下表面太阳能电池板（1-1-2）覆合构成，上表面太阳能电池板（1-1-1）由45度角对准太阳，下表面太阳能电池板（1-1-2）面向凹面镜（1-3）的聚焦点。
CN2011203884186U 2011-10-13 2011-10-13 太阳能供电数据远程传输流量测量系统 Expired - Lifetime CN202255511U (zh)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105758483A (zh) * 2014-12-13 2016-07-13 西安北斗星数码信息股份有限公司 一种太阳能供电的无线远传水表

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