CN202372434U - 一种采用太阳能供电的腐蚀监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种采用太阳能供电的腐蚀监控系统，包括：太阳能供电子系统和腐蚀监控子系统，其中，所述太阳能供电子系统与所述腐蚀监控子系统连接，并向所述的腐蚀监控子系统供电，所述的太阳能供电子系统包括太阳能电池板单元、电源管理单元和锂电池组单元，所述太阳能电池板单元与锂电池组单元通过电源管理单元连接将太阳能转换为电能存入锂电池组单元。本实用新型的监控系统利用太阳能对锂电池组单元进行充电，为监控系统进行供电，使得本系统在外部无交流电共给或者不方便布线的情况下时也能继续工作并提供报警信号，克服了监控盲区；锂电池组具有充足的能量，可以按照设定的周期采集数据和存储数据，达到完全不需要更换电池的目地。
Description
技术领域
本发明属于腐蚀监测技术领域，特别涉及一种腐蚀监控系统。
背景技术
在线腐蚀监测技术是近十年在国内发展起来的一项专门技术，主要针对介质对钢质管道以及设备正常运行的情况下连续监测其腐蚀速率，并可评价缓蚀剂效果，是控制钢质管道以及设备内部腐蚀和评估安全性的一种可靠而有效的方法。
在初期，在线腐蚀监测系统采用24V直流供电，由220V交流电源变成24V直流电源通过电缆送到监测仪。在实际使用中，由于交流220V电源离监测仪较远，敷设电缆成本较高，甚至在沙漠里没有电源，所以，又将24V直流电源供电改造为3.6V专用电池供电，但是，专用电池购买程序繁琐，部分公司又改造为普通的7号电池供电。
在石油天然气工业中使用腐蚀监测系统的井场或集输站一般远离基地，开车往返一次较为困难。专用电池一般寿命为6个月左右，普通电池一般寿命为15天至20天。在中石油企业中，购买原材料一般需要造计划，上报审批，采购入库，领料使用等程序，十分繁琐。针对专用电池以及普通电池都存在寿命较短，更换困难的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有的腐蚀监控系统的供电设备存在的上述问题，提出了一种采用太阳能供电的腐蚀监控系统。
本实用新型的技术方案是：一种采用太阳能供电的腐蚀监控系统，包括：太阳能供电子系统和腐蚀监控子系统，其中，所述太阳能供电子系统与所述腐蚀监控子系统连接，并向所述的腐蚀监控子系统供电，所述的太阳能供电子系统包括太阳能电池板单元、电源管理单元和锂电池组单元，所述太阳能电池板单元与锂电池组单元通过电源管理单元连接将太阳能转换为电能存入锂电池组单元。
进一步的，所述电源管理单元包括开关稳压器控制芯片TL594和锂电池保护板，其中，开关稳压器控制芯片TL594的电源电压与太阳能电池板单元的输出电压相连，开关稳压器控制芯片TL594的C1和C2端分别与锂电池保护板的P+端和P-端相连，锂电池保护板的B+端和B-端分别与锂电池组单元的正、负极相连。
进一步的，所述腐蚀监控子系统包括主控制单元、探针、存储单元、温度传感器单元、第一差分放大单元、第二差分放大单元、通讯接口单元、第一A/D单元、第二A/D单元、第三A/D单元和恒流源单元，其中，
所述恒流源单元产生稳定的直流电通过探针，给所述探针提供电压信号；
所述探针的被测部件的两端分别与第一差分放大单元的两个输入端相连，第一差分放大单元的输出端与第一A/D单元相连；
所述探针的标准的参比部件的两端分别与第二差分放大单元的两个输入端相连，第二差分放大单元的输出端与第二A/D单元相连；
所述第一A/D单元和第二A/D单元与主控制单元相连接，通过主控制单元完成监测；
所述温度传感单元将采集到的现场的温度通过第三A/D单元传输到主控制单元；
所述通讯接口单元与主控制单元相连接，用于与外部通讯；
所述存储单元与主控制单元相连接，用于将检测所得到的数据保存。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的腐蚀监控系统利用太阳能对锂电池组单元进行充电，为腐蚀监控系统进行供电，使得本系统在外部无交流电共给或者不方便布线的情况下时也能继续工作并提供报警信号，克服了监控盲区；锂电池组具有充足的能量，可以按照设定的周期采集数据和存储数据，达到完全不需要更换电池的目地；通过通讯接口单元可以很方便的与多种外设相联系，特别是与无线通信系统连接时能及时的将本系统获得的各种警报信号和信息通过移动通信网络将报警信号或信息送到监控中心和授权手机上。
附图说明
图1为本实用新型的采用太阳能供电的腐蚀监控系统的结构示意图。
图2为本实用新型太阳能供电子系统的结构示意图。
图3为本实用新型腐蚀监控子系统的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。
本实用新型的采用太阳能供电的腐蚀监控系统的结构示意图如图1所示，包括：太阳能供电子系统和腐蚀监控子系统，其中，所述太阳能供电子系统与所述腐蚀监控子系统连接，并向所述的腐蚀监控子系统供电，所述的太阳能供电子系统包括太阳能电池板单元、电源管理单元和锂电池组单元，所述太阳能电池板单元与锂电池组单元通过电源管理单元连接将太阳能转换为电能存入锂电池组单元。
作为一种实施方案，太阳能供电子系统的结构示意图如图2所示，电源管理单元包括开关稳压器控制芯片TL594和锂电池保护板，其中，开关稳压器控制芯片TL594的电源电压与太阳能电池板单元的输出电压相连，开关稳压器控制芯片TL594的C1和C2端分别与锂电池保护板的P+端2和P-端3相连，锂电池保护板的B+端1和B-端4分别与锂电池组单元的正、负极相连。
在实际制作过程中，还包括一个插头，方便开关稳压器控制芯片TL594的电源电压与太阳能电池板单元的输出电压的连接，具体参照图2。从放电接口11、12中即可得到3.7-4.2V的直流电压。
作为一种实施方案，腐蚀监控子系统的结构示意图如图3所示，包括主控制单元、探针、存储单元、温度传感器单元、第一差分放大单元、第二差分放大单元、通讯接口单元、第一A/D单元、第二A/D单元、第三A/D单元和恒流源单元，其中，
所述恒流源单元产生稳定的直流电通过探针，给探针提供电压信号；
所述探针的被测部件的两端分别与第一差分放大单元的两个输入端相连，第一差分放大单元的输出端与第一A/D单元相连；
所述探针的标准的参比部件的两端分别与第二差分放大单元的两个输入端相连，第二差分放大单元的输出端与第二A/D单元相连；
所述第一A/D单元和第二A/D单元与主控制单元相连接，通过主控制单元完成监测；
所述温度传感单元将采集到的现场的温度通过第三A/D单元传输到主控制单元；
所述通讯接口单元与主控制单元相连接，用于与外部通讯；
所述存储单元与主控制单元相连接，用于将检测所得到的数据保存，以便其他设备需要时进行读取。
温度传感单元是将现场的温度传输到主控制单元，可以修正数据，对超温度范围的情况做出报警。
所述通讯接口单元与主控制单元连接用以和其它外设连接，其它外设包括PC，数据传输器，或者现场接口单元。与PC和手操连接使用的RS232通讯或RS485通讯，与现场接口单元使用4-20mA通讯连接，也可以通过无线通信系统将本系统获得的各种警报信号和信息发送到监控中心和授权手机上。
具体工作过程如下：锂电池组单元通过锂电池保护板输出3.7-4.2V直流电送入主控制单元为其提供电源，同时主控制单元将部分直流电送入恒流源单元产生0.5A-1.5A的恒定电流，该电流通过探针的被测部件和标准的参比部件，产生两个微弱的电压，分别通过差分放大单元将其送入A/D单元，由主控制单元获取采样值，并判断计算后将数据存入存储单元。
太阳能板在不同的光照条件下产生不同的电压(最大夏天中午24V，夜晚0V)，经高效率转换器TL594装换为5V直流电，锂电池保护板的作用是防止过充，过防，短路。
本实施例中，无需任何外部供电，采用太阳能配合锂电池组的方案简化了使用步骤，提高了采样精度。
可以看出，本实用新型的腐蚀监控系统利用太阳能对锂电池组单元进行充电，为腐蚀监控系统进行供电，使得本系统在外部无交流电共给或者不方便布线的情况下时也能继续工作并提供报警信号，克服了监控盲区；锂电池组单元具有充足的能量，可以按照设定的周期采集数据和存储数据，达到完全不需要更换电池的目地；通过通讯接口单元可以很方便的与多种外设相联系，特别是与无线通信系统连接时能及时的将本系统获得的各种警报信号和信息通过移动通信网络将报警信号或信息送到监控中心和授权手机上。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。
Claims (3)
1.一种采用太阳能供电的腐蚀监控系统，其特征在于，包括：太阳能供电子系统和腐蚀监控子系统，其中，所述太阳能供电子系统与所述腐蚀监控子系统连接，并向所述的腐蚀监控子系统供电，所述的太阳能供电子系统包括太阳能电池板单元、电源管理单元和锂电池组单元，所述太阳能电池板单元与锂电池组单元通过电源管理单元连接将太阳能转换为电能存入锂电池组单元。
2.根据权利要求1所述的采用太阳能供电的腐蚀监控系统，其特征在于，所述电源管理单元包括开关稳压器控制芯片TL594和锂电池保护板，其中，开关稳压器控制芯片TL594的电源电压与太阳能电池板单元的输出电压相连，开关稳压器控制芯片TL594的C1和C2端分别与锂电池保护板的P+端(2)和P-端(3)相连，锂电池保护板的B+端(1)和B-端(4)分别与锂电池组单元的正、负极相连。
3.根据权利要求2所述的采用太阳能供电的腐蚀监控系统，其特征在于，所述腐蚀监控子系统包括主控制单元、探针、存储单元、温度传感器单元、第一差分放大单元、第二差分放大单元、通讯接口单元、第一A/D单元、第二A/D单元、第三A/D单元和恒流源单元，其中，
所述恒流源单元产生稳定的直流电通过探针，给所述探针提供电压信号；
所述探针的被测部件的两端分别与第一差分放大单元的两个输入端相连，第一差分放大单元的输出端与第一A/D单元相连；
所述探针的标准的参比部件的两端分别与第二差分放大单元的两个输入端相连，第二差分放大单元的输出端与第二A/D单元相连；
所述第一A/D单元和第二A/D单元与主控制单元相连接，通过主控制单元完成监测；
所述温度传感单元将采集到的现场的温度通过第三A/D单元传输到主控制单元；
所述通讯接口单元与主控制单元相连接，用于与外部通讯；
所述存储单元与主控制单元相连接，用于将检测所得到的数据保存。
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| CN105790438A (zh) * | 2016-04-12 | 2016-07-20 | 北京天元文保科技有限公司 | 一种监测报警系统 |
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