CN206782492U - 一种适用于多年冻土区的数采仪供电、保温箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于多年冻土区的数采仪供电、保温箱，其结构特征是：1) 太阳能板支架固定在旋转托盘上，旋转托盘电机顶部和旋转托盘相连接，太阳能板随着太阳光强度不断旋转调整角度和位置；2）聚氨酯保温层填充在铝塑双层真空板压制成箱体内，增加了箱体的保温效果，从而保证多年冻土区野外观测电子仪器在降雪、积雪情况下的良好运行。本实用新型从“提高太阳能发电效率，降低箱体热能损耗”出发，提供一种既能高效利用太阳能发电，并适合极端天气供电，又能有效维持箱体内部温度的数采仪供电、保温系统，解决了困扰多年冻土区野外科研工作中遇到的极端天气下电子仪器因供电不足而造成的仪器停止使用或者丢失数据的问题，具有较好的应用性。

Description

一种适用于多年冻土区的数采仪供电、保温箱

技术领域

本实用新型涉及一种适用于多年冻土区的数采仪供电、保温箱。

背景技术

多年冻土区含有丰富的页岩气、油等资源，特别是一些稀有矿产资源，同时多年冻土区是全球气候变化的敏感区和脆弱区，由于其特殊的地质、地貌及成分以及社会、经济社会发展的迫切需求，目前该区域是众多科学研究、勘察的热点区域，各科研单位、设计工程单位在这一地区布设了大量的科研电子仪器设备。在野外情况下，太阳能供电系统是目前这些电子仪器设备首选的供电方式，长期以来由于多年冻土区冬季较低的气温，以及较长的降水、积雪时数，目前很多仪器系统的数据采集系统无法适应较低的气温，需要不断地耗电对其自身加热，加剧了太阳能供电系统的负荷，而在多年冻土区伴随着较低温度的往往还有降雪天气，由于该地区较低的气温，降雪无法及时消融，覆盖在太阳能板表面，即使是每天正午的消融，也会迅速结冰成壳覆盖在太阳能板及仪器表面，降低了太阳能板供电系统的供电效率和仪器的使用寿命，同时较低的气温也使蓄电池的供电能力急剧降低，这样就造成在冬季降雪天气状况下仪器系统由于用电负荷过大而造成仪器断电、损坏，进而无法采集到有效数据。而在科学研究、工程设计中，极端天气状况下的数据极其珍贵和重要。

近年来，随着科学技术的不断发展进步，很多野外科研、气象仪器逐渐实现了无人化，远程化，这对本来就捉襟见肘的太阳能供电系统提出更大的挑战。目前，国内外仪器厂商在这方面做了一些改进升级，一方面通过提高数据采集仪、观测仪器耐低温能力，减少因为仪器低温条件下的加热而引起的电耗，另外一方面通过提高仪器、数采系统的用电效率，来减少太阳能板供电系统的供电负荷，但综合目前的使用状况，上述效果都不太理想，而且因为由于提高数据采集仪、观测仪器耐低温能力，而增加了仪器本身的造价成本。因此，目前亟需一种稳定、持续，有效的供电系统来破解这一难题，实现该地区仪器设备在极端天气条件下，进行持续、稳定观测、数据收集工作。

发明内容

鉴于上述，本实用新型的目的在于提供一种适用于多年冻土区的数采仪供电、保温箱。旨在解决目前多年冻土区电子仪器供电系统在极端天气情况下存在的问题和缺陷，以期实现该区域野外观测电子仪器设备持续、稳定供电，进而辅助电子仪器设备实现对该区域连续观测。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种适用于多年冻土区的数采仪供电、保温箱，是由雪刷、太阳能板、旋转托盘、可升缩雪刷支架、防冻液喷口、防冻液储藏U型槽、合页、数采仪保护箱外体、数采仪保护箱门、光强度传感器、太阳能板支架、旋转托盘电机、电路板、防冻液、数采仪保护箱内体、密码锁、聚氨酯保温层构成。数采仪保护箱为一矩形箱体；雪刷置于太阳能板上，太阳能板、太阳能板支架、旋转托盘和旋转托盘电机固定在数采仪保护箱外体上方，太阳能板支架固定在旋转托盘上，旋转托盘电机顶部和旋转托盘相连接，光强度传感器粘附在太阳能板上方中间位置，并接入电路板，电路板和旋转托盘电机安装在数采仪保护箱外体和数采仪保护箱内体之间，防冻液储藏在数采仪保护箱内体顶部和数采仪保护箱外体之间的防冻液储藏U型槽内，防冻液喷口固定在数采仪保护箱外体上方两个转角处，底部与可伸缩雪刷支架结合，密码锁位于数采仪保护箱门右侧的中部位置，两个合页焊接在数据采集器保护箱门左侧，聚氨酯保温层填充在数采仪保护箱的内体和数采仪保护箱外体夹层之间。

本实用新型的优点和有益效果是：

1、本实用新型保温性能好。箱体采用双层密封设计，在保温箱的内体和保温箱的外体之间填充高效保温材料聚氨酯，然后将夹层抽成真空，加以密封处理，提高了箱体的保温性。使用过程中，将仪器的蓄电池和数据采集仪都置于保温箱内，适宜的温度提高了蓄电池的供电效率和使用寿命，稳定、合适的温度也进一步保证了数据采集仪的有效工作和使用寿命。

2、本实用新型极大的提高了太阳能利用效率，雪刷、防冻液擦拭太阳能板表面，有效保持数采仪保温箱内的温度，解决了多年冻土区，由于雨雪天气或者太阳能板表面积雪造成由于供电不足而引起的仪器停止工作，数据严重缺失问题。

3、本实用新型结构简单，制作容易，造价成本低，试样制作成本在1500元人民币左右，如果批量生产后，可进一步降低成本。

附图说明

图1是本实用新型横断面示意图。

具体实施方式

下面结合附图，将对本发明技术方案再做进一步的说明：

如图1所示，一种适用于多年冻土区的数采仪供电、保温箱，是由雪刷1、太阳能板2、旋转托盘3、可升缩雪刷支架4、防冻液喷口5、防冻液储藏U型槽6、合页7、数采仪保护箱外体8、数采仪保护箱门9、光强度传感器10、太阳能板支架11、旋转托盘电机12、电路板13、防冻液14、数采仪保护箱内体15、密码锁16和聚氨酯保温层17构成。数采仪保护箱为一矩形箱体，它是由抗撞击、结实耐用而传热性能较差的铝塑材料一次性压制成。雪刷1置于太阳能板2上，太阳能板2、太阳能板支架11、旋转托盘3和旋转托盘电机12固定在数采仪保护箱外体8上方。太阳能板2安装在太阳能板支架11上，太阳能板支架11又固定在旋转托盘3上，太阳能板2随着太阳光强度不断旋转调整角度和位置。光强度传感器10粘附在太阳能板2上方中间位置，并接入电路板13，电路板13和旋转托盘电机12安装在数采仪保护箱外体8和数采仪保护箱内体15之间，旋转托盘电机12顶部和旋转托盘3相连接，防冻液14储藏在数采仪保护箱内体15顶部和数采仪保护箱外体8之间的防冻液储藏U型槽6内，防冻液喷口5固定在数采仪保护箱外体8上方两个转角处，底部与可伸缩雪刷支架4结合，密码锁16位于数采仪保护箱门9右侧的中部位置，两个合页7焊接在数据采集器保护箱门9左侧，聚氨酯保温层17填充在数采仪保护箱的内体15和数采仪保护箱外体8夹层之间。

野外使用时，将蓄电池和数采仪放入箱体内部，并联接通位于箱体顶部的太阳能供电系统。用计算机链接电路板。在工作时，首先给电路板13输入命令，设定某一时间段为白天（具体根据当地气象资料进行调整），唤醒旋转托盘电机12；另一时间段为黑夜，电路板13发出指令，强迫旋转托盘电机12休眠；在晴朗无雨雪天气白天工作时电路板13根据加装在太阳能板2表面的光强度传感器10传回的光强度信号，对太阳能板支架11底部的旋转托盘电机12每隔1h发出指令，根据太阳辐射强度，不断调整太阳能板支架11的位置角度，捕捉最佳接受太阳能辐射角度，提高太阳能板使用效率；在雨雪天气的白天工作，首先电路板13根据光强度传感传回的光强度信号（光强度低于某一阈值，具体根据野外实际情况而定），如果低于某一值，默认为是降雪或者太阳能板2表面有污染物覆盖，此时电路板13发出指令启动防冻液喷口5和雪刷1，每隔一小时喷洒防冻液14并用雪刷1擦拭太阳能板2表面；如果光强度信号高于某一值连续三小时以上，则默认为雨雪天气停止或者太阳能板2表面污染物已经擦拭干净，电路板13发出信号，休眠防冻液喷口5和雪刷1工作，防止过多耗电，保持数采仪保温箱内的温度。

Claims (1)

1.一种适用于多年冻土区的数采仪供电、保温箱，是由雪刷（1），太阳能板（2），旋转托盘（3），可升缩雪刷支架（4），防冻液喷口（5），防冻液储藏U型槽（6），合页（7），数采仪保护箱外体（8），数采仪保护箱门（9），光强度传感器（10），太阳能板支架（11），旋转托盘电机（12），电路板（13）、防冻液（14），数采仪保护箱内体（15），密码锁（16），聚氨酯保温层（17）构成，数采仪保护箱为一矩形箱体；雪刷（1）置于太阳能板（2）上，太阳能板（2）、太阳能板支架（11）、旋转托盘（3）和旋转托盘电机（12）固定在数采仪保护箱外体（8）上方，太阳能板支架（11）固定在旋转托盘（3）上，旋转托盘电机（12）顶部和旋转托盘（3）相连接，光强度传感器（10）粘附在太阳能板（2）上方中间位置，并接入电路板（13），电路板（13）和旋转托盘电机（12）安装在数采仪保护箱外体（8）和数采仪保护箱内体（15）之间，防冻液（14）储藏在数采仪保护箱内体（15）顶部和数采仪保护箱外体（8）之间的防冻液储藏U型槽（6）内，防冻液喷口（5）固定在数采仪保护箱外体（8）上方两个转角处，底部与可伸缩雪刷支架（4）结合，密码锁（16）位于数采仪保护箱门（9）右侧的中部位置，两个合页（7）焊接在数据采集器保护箱门（9）左侧，聚氨酯保温层（17）填充在数采仪保护箱的内体（15）和数采仪保护箱外体（8）夹层之间。