專利名稱：太陽能供電數(shù)據(jù)遠程傳輸流量測量系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及流量計，具體涉及應用天供電偏遠場所的太陽能供電數(shù)據(jù)遠程傳輸流量測量系統(tǒng)。
背景技術：
目前，在地域較偏僻地區(qū)，由于受布線與數(shù)據(jù)傳輸能力的限制，極大地影響了遠程管道流量測量與系統(tǒng)檢測。使用傳統(tǒng)自帶電池的方法，雖然解決了儀表供電問題，但受電池容量限制，不能更好的傳輸信號并且無法連續(xù)發(fā)送信號，并且需不斷的更換電池，大大限制了流量儀表的使用效能，另外流量計安裝方便性也大大降低，使可靠性降低，經(jīng)濟性較差。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種太陽能供電數(shù)據(jù)遠程傳輸流量測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)將有效減少對于供電的依賴，使用低功耗先進數(shù)據(jù)傳輸方案，極大地提高流量測量系統(tǒng)的連續(xù)測量與監(jiān)控，具有低維護、測量方案成熟可靠、技術先進等特點，適用于石油管路、遠程輸氣管路、遠程供水管路的流量測量與監(jiān)控。本實用新型的技術解決方案是該流量測量系統(tǒng)包括流量計和安裝在保護箱內(nèi)的穩(wěn)壓處理器、電池組、數(shù)據(jù)遠傳模塊、數(shù)據(jù)處理器及通訊天線，其特征在于在穩(wěn)壓處理器上連接光電能量轉換機構，所述的光電能量轉換機構包括太陽能光電轉換組件、傳感器、固定架、凹面鏡、偏轉器和底座，在底座上經(jīng)聯(lián)接件安裝偏轉器，偏轉器上安裝凹面鏡，凹面鏡上經(jīng)固定架安裝太陽能光電轉換組件，太陽能光電轉換組件位于凹面鏡聚焦點處，太陽能光電轉換組件上對稱安裝傳感器。其中，太陽能光電轉換組件由上表面太陽能電池板和下表面太陽能電池板覆合構成，上表面太陽能電池板45度角對準太陽，下表面太陽能電池板面向凹面鏡的聚焦點。工作時，上表面太陽能電池板45度對準太陽直接吸收太陽光，下表面太陽能電池板聚集凹面鏡太陽光工作，傳感器負責對太陽移動跟蹤與對太陽光強度檢測，由偏轉器保證太陽能光電轉換組件始終最大限度對準太陽光，穩(wěn)壓處理器將光電能量轉換機構的電壓穩(wěn)定在12V、電流11. 5A，并將電能儲存在電池組，電池組為數(shù)據(jù)處理器和數(shù)據(jù)遠傳模塊供電，流量計為數(shù)據(jù)處理器提供流量信號并將流量信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)遠傳模塊，數(shù)據(jù)遠傳模塊將流量信號經(jīng)通訊天線傳輸總臺。本實用新型具有以下優(yōu)點1、該流量測量系統(tǒng)采用太陽能供電，無需外部電源，自發(fā)電就可以滿足對電源要求，光電轉換電路壽命高達25年，轉換效率高達90%以上；2、測量系統(tǒng)電路功耗極低，電路發(fā)熱量極低，電路穩(wěn)定性極高，適用于野外惡劣地區(qū)使用；3、配置數(shù)字通訊，使用RS485工業(yè)通訊標準，適合現(xiàn)代工業(yè)對于測量系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)采集與雙向數(shù)據(jù)交換能力要求，通訊效能高，節(jié)省大量人力與物力，該系統(tǒng)特別適合無人值守區(qū)域使用， 填補工業(yè)控制與檢測系統(tǒng)空白；4、該系統(tǒng)結構合理，使用方便，能量損失小，測量可靠性高， 非常符合環(huán)保與節(jié)能要求。
圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為圖1的光電能量轉換機構示意圖。圖3為圖2的太陽能光電轉換組件示意圖。圖中1光電能量轉換機構，1-1太陽能光電轉換組件，i-1-i上表面太陽能電池板，1-1-2下表面太陽能電池板，1-1-3傳感器，1-1-4傳感器，1-2固定架，1-3凹面鏡，1-4偏轉器，1-5聯(lián)接件，1_6底座，2穩(wěn)壓處理器，3電池組，4流量計， 5數(shù)據(jù)處理器，6數(shù)據(jù)遠傳模塊，7通訊天線，8保護箱。
具體實施方式
如圖1-3所示，該流量測量系統(tǒng)包括流量計4和安裝在保護箱8內(nèi)的穩(wěn)壓處理器 2、電池組3、數(shù)據(jù)遠傳模塊6、數(shù)據(jù)處理器5及通訊天線7，其特征在于在穩(wěn)壓處理器2上連接光電能量轉換機構1，所述的光電能量轉換機構1包括太陽能光電轉換組件1-1、傳感器1-1-3、傳感器1-1-4、固定架1-2、凹面鏡1-3、偏轉器1_4和底座1_6，在底座1_6上經(jīng)聯(lián)接件1-5安裝偏轉器1-4，偏轉器1-4上安裝凹面鏡1-3，凹面鏡1-3上經(jīng)固定架1_2安裝太陽能光電轉換組件1-1，太陽能光電轉換組件1-1位于凹面鏡1-3聚焦點處，太陽能光電轉換組件1-1上對稱安裝傳感器1-1-3和傳感器1-1-4。其中，太陽能光電轉換組件1-1由上表面太陽能電池板1-1-1和下表面太陽能電池板1-1-2覆合構成，上表面太陽能電池板1-1-1由45度角對準太陽，下表面太陽能電池板1-1-2面向凹面鏡1-3的聚焦點。工作時，上表面太陽能電池板1-1-1由45度對準太陽直接吸收太陽光，下表面太陽能電池板1-1-2聚集凹面鏡1-3太陽光工作，傳感器1-1-3和傳感器1-1-4負責對太陽移動跟蹤與對太陽光強度檢測，由偏轉器1-4保證太陽能光電轉換組件1-1始終最大限度對準太陽光，穩(wěn)壓處理器2將光電能量轉換機構1的電壓穩(wěn)定在12V、電流11. 5A，并將電能儲存在電池組3，電池組3為數(shù)據(jù)處理器5和數(shù)據(jù)遠傳模塊6供電，流量計4為數(shù)據(jù)處理器 5提供流量信號并將流量信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)遠傳模塊6，數(shù)據(jù)遠傳模塊6將流量信號經(jīng)通訊天線7傳輸總臺。使用時，凹面鏡對準太陽，凹面鏡具有強大的聚光效應，在凹面鏡聚焦點處安裝太陽能電池板，該聚光處光子密度高，有效提高光電轉換效率，使轉換效能提高2 3倍；為最大化提高使用效率，太陽能光電轉換組件1-1由上表面太陽能電池板i-1-i和下表面太陽能電池板1-1-2覆合構成，上表面太陽能電池板1-1-1由45度角對準太陽，下表面太陽能電池板1-1-2面向凹面鏡1-3的聚焦點，該組合使轉換效能比常規(guī)系統(tǒng)提高效率3倍左右， 電池板面積220*325mm，轉換電壓為18V，峰值電流8. 14A，轉換功率146W，該光電能量轉換機構不僅滿足儀表系統(tǒng)能耗，而且為電池組充電；在太陽能電池板上安裝傳感器，供電5V， 工作電流4 20mA，功耗最大0. Iff,該傳感器采用對稱布置，當太陽光偏移時，傳感器產(chǎn)生差變信號，通過傳輸將給偏轉器的驅動電機偏轉信號，使凹面鏡始終對準太陽，以獲取最大轉換效率，同時該傳感器檢測光強度，避免太陽光不足時，驅動電機來回動作，增加能耗；凹面鏡安裝在偏轉器的上部，凹面鏡使用輕質鋁合金基板，內(nèi)面采用鏡面處理工藝，整體重量控制在8Kg，面積為1.57m2;該光電能量轉換機構采用雙齒輪耦合配步進電機，根據(jù)系統(tǒng)重量采用12V、電流3A步進電機即可，單片機程序控制；為保持系統(tǒng)供電穩(wěn)定，對太陽能電池供電安裝穩(wěn)壓處理器，系統(tǒng)電壓穩(wěn)定在12V，根據(jù)設計，轉換效率大約在91. 5% ；根據(jù)儀表系統(tǒng)功耗安裝電池組，電池組采用12V100AH，電池組尺寸3四*172拉38讓，重量30. 2Kg,即使太陽能電池不工作200個小時也可以保證系統(tǒng)正常；當測量石油與其他氣體介質時，選用節(jié)流裝置和差壓和壓力檢測元件，差壓和壓力檢測元件功耗均不超過0. 5W，如果測量水介質，使用電磁流量計，功耗12W ；通訊距離在3Km以內(nèi)配數(shù)字式數(shù)字編碼遠程電臺，采用地址碼分配技術，具有極強的數(shù)據(jù)安全性，電臺低功耗，能耗僅1 3W，如果通訊距離在3Km以上時，采用GPRS模塊，通訊距離遠，技術成熟，系統(tǒng)穩(wěn)定，數(shù)據(jù)量大。
權利要求1.太陽能供電數(shù)據(jù)遠程傳輸流量測量系統(tǒng)，該流量測量系統(tǒng)包括流量計(4)和安裝在保護箱(8)內(nèi)的穩(wěn)壓處理器(2)、電池組(3)、數(shù)據(jù)遠傳模塊(6)、數(shù)據(jù)處理器(5)及通訊天線 (7)，其特征在于在穩(wěn)壓處理器(2)上連接光電能量轉換機構(1)，所述的光電能量轉換機構(1)包括太陽能光電轉換組件(1-1)、傳感器(1-1-3)、傳感器(1-1-4)、固定架(1-2)、凹面鏡(1-3)、偏轉器(1-4)和底座(1-6)，在底座(1-6)上經(jīng)聯(lián)接件(1-5)安裝偏轉器(1-4)， 偏轉器(1-4)上安裝凹面鏡(1-3)，凹面鏡(1-3)上經(jīng)固定架(1-2)安裝太陽能光電轉換組件(1-1)，太陽能光電轉換組件(1-1)位于凹面鏡(1-3)聚焦點處，太陽能光電轉換組件 (1-1)上對稱安裝傳感器(1-1-3)和傳感器(1-1-4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能供電數(shù)據(jù)遠程傳輸流量測量系統(tǒng)，其特征在于其中，太陽能光電轉換組件(1-1)由上表面太陽能電池板(1-1-1)和下表面太陽能電池板 (1-1-2)覆合構成，上表面太陽能電池板(1-1-1)由45度角對準太陽，下表面太陽能電池板 (1-1-2)面向凹面鏡(1-3)的聚焦點。
專利摘要本實用新型公開了太陽能供電數(shù)據(jù)遠程傳輸流量測量系統(tǒng)，該流量測量系統(tǒng)包括流量計(4)和安裝在保護箱(8)內(nèi)的穩(wěn)壓處理器(2)、電池組(3)、數(shù)據(jù)遠傳模塊(6)、數(shù)據(jù)處理器(5)及通訊天線(7)，在穩(wěn)壓處理器(2)上連接光電能量轉換機構(1)；本實用新型將有效減少對于供電的依賴，使用低功耗先進數(shù)據(jù)傳輸方案，極大地提高流量測量系統(tǒng)的連續(xù)測量與監(jiān)控，具有低維護、測量方案成熟可靠、技術先進等特點，適用于石油管路、遠程輸氣管路、遠程供水管路的流量測量與監(jiān)控。
文檔編號G01F15/00GK202255511SQ201120388418
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權日2011年10月13日
發(fā)明者程來杰, 陳雪中 申請人:江蘇華爾威科技有限公司