專利名稱：一種采用太陽能供電的腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于腐蝕監(jiān)測技術領域，特別涉及一種腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)。
技術背景 在線腐蝕監(jiān)測技術是近十年在國內(nèi)發(fā)展起來的一項專門技術，主要針對介質(zhì)對鋼質(zhì)管道以及設備正常運行的情況下連續(xù)監(jiān)測其腐蝕速率，并可評價緩蝕劑效果，是控制鋼質(zhì)管道以及設備內(nèi)部腐蝕和評估安全性的一種可靠而有效的方法。在初期，在線腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)采用24V直流供電，由220V交流電源變成24V直流電源通過電纜送到監(jiān)測儀。在實際使用中，由于交流220V電源離監(jiān)測儀較遠，敷設電纜成本較高，甚至在沙漠里沒有電源，所以，又將24V直流電源供電改造為3. 6V專用電池供電，但是，專用電池購買程序繁瑣，部分公司又改造為普通的7號電池供電。在石油天然氣工業(yè)中使用腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)的井場或集輸站一般遠離基地，開車往返一次較為困難。專用電池一般壽命為6個月左右，普通電池一般壽命為15天至20天。在中石油企業(yè)中，購買原材料一般需要造計劃，上報審批，采購入庫，領料使用等程序，十分繁瑣。針對專用電池以及普通電池都存在壽命較短，更換困難的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有的腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)的供電設備存在的上述問題，提出了一種采用太陽能供電的腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)。本實用新型的技術方案是一種采用太陽能供電的腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)，包括太陽能供電子系統(tǒng)和腐蝕監(jiān)控子系統(tǒng)，其中，所述太陽能供電子系統(tǒng)與所述腐蝕監(jiān)控子系統(tǒng)連接，并向所述的腐蝕監(jiān)控子系統(tǒng)供電，所述的太陽能供電子系統(tǒng)包括太陽能電池板單元、電源管理單元和鋰電池組單元，所述太陽能電池板單元與鋰電池組單元通過電源管理單元連接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能存入鋰電池組單元。進一步的，所述電源管理單元包括開關穩(wěn)壓器控制芯片TL594和鋰電池保護板，其中，開關穩(wěn)壓器控制芯片TL594的電源電壓與太陽能電池板單元的輸出電壓相連，開關穩(wěn)壓器控制芯片TL594的Cl和C2端分別與鋰電池保護板的P+端和P-端相連，鋰電池保護板的B+端和B-端分別與鋰電池組單元的正、負極相連。進一步的，所述腐蝕監(jiān)控子系統(tǒng)包括主控制單元、探針、存儲單元、溫度傳感器單元、第一差分放大單元、第二差分放大單元、通訊接口單元、第一 A/D單元、第二 A/D單元、第三A/D單元和恒流源單元，其中，所述恒流源單元產(chǎn)生穩(wěn)定的直流電通過探針，給所述探針提供電壓信號；所述探針的被測部件的兩端分別與第一差分放大單元的兩個輸入端相連，第一差分放大單元的輸出端與第一 A/D單元相連；所述探針的標準的參比部件的兩端分別與第二差分放大單元的兩個輸入端相連，第二差分放大單元的輸出端與第二 A/D單元相連；[0012]所述第一 A/D單元和第二 A/D單元與主控制單元相連接，通過主控制單元完成監(jiān)測；所述溫度傳感單元將采集到的現(xiàn)場的溫度通過第三A/D單元傳輸?shù)街骺刂茊卧凰鐾ㄓ嵔涌趩卧c主控制單元相連接，用于與外部通訊；所述存儲單元與主控制單元相連接，用于將檢測所得到的數(shù)據(jù)保存。本實用新型的有益效果是本實用新型的腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)利用太陽能對鋰電池組單元進行充電，為腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)進行供電，使得本系統(tǒng)在外部無交流電共給或者不方便布線的情況下時也能繼續(xù)工作并提供報警信號，克服了監(jiān)控盲區(qū)；鋰電池組具有充足的能量，可以按照設定的周期采集數(shù)據(jù)和存儲數(shù)據(jù)，達到完全不 需要更換電池的目地；通過通訊接口單元可以很方便的與多種外設相聯(lián)系，特別是與無線通信系統(tǒng)連接時能及時的將本系統(tǒng)獲得的各種警報信號和信息通過移動通信網(wǎng)絡將報警信號或信息送到監(jiān)控中心和授權(quán)手機上。

圖I為本實用新型的采用太陽能供電的腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型太陽能供電子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型腐蝕監(jiān)控子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面通過具體的實施例和附圖對本實用新型做進一步的說明。本實用新型的采用太陽能供電的腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖I所示，包括太陽能供電子系統(tǒng)和腐蝕監(jiān)控子系統(tǒng)，其中，所述太陽能供電子系統(tǒng)與所述腐蝕監(jiān)控子系統(tǒng)連接，并向所述的腐蝕監(jiān)控子系統(tǒng)供電，所述的太陽能供電子系統(tǒng)包括太陽能電池板單元、電源管理單元和鋰電池組單元，所述太陽能電池板單元與鋰電池組單元通過電源管理單元連接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能存入鋰電池組單元。作為一種實施方案，太陽能供電子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，電源管理單元包括開關穩(wěn)壓器控制芯片TL594和鋰電池保護板，其中，開關穩(wěn)壓器控制芯片TL594的電源電壓與太陽能電池板單元的輸出電壓相連，開關穩(wěn)壓器控制芯片TL594的Cl和C2端分別與鋰電池保護板的P+端2和P-端3相連，鋰電池保護板的B+端I和B-端4分別與鋰電池組單元的正、負極相連。在實際制作過程中，還包括一個插頭，方便開關穩(wěn)壓器控制芯片TL594的電源電壓與太陽能電池板單元的輸出電壓的連接，具體參照圖2。從放電接口 11、12中即可得到3. 7-4. 2V的直流電壓。作為一種實施方案，腐蝕監(jiān)控子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，包括主控制單元、探針、存儲單元、溫度傳感器單元、第一差分放大單元、第二差分放大單元、通訊接口單元、第一 A/D單元、第二 A/D單元、第三A/D單元和恒流源單元，其中，所述恒流源單元產(chǎn)生穩(wěn)定的直流電通過探針，給探針提供電壓信號；所述探針的被測部件的兩端分別與第一差分放大單元的兩個輸入端相連，第一差分放大單元的輸出端與第一 A/D單元相連；[0027]所述探針的標準的參比部件的兩端分別與第二差分放大單元的兩個輸入端相連，第二差分放大單元的輸出端與第二 A/D單元相連；所述第一 A/D單元和第二 A/D單元與主控制單元相連接，通過主控制單元完成監(jiān)測；所述溫度傳感單元將采集到的現(xiàn)場的溫度通過第三A/D單元傳輸?shù)街骺刂茊卧?；所述通訊接口單元與主控制單元相連接，用于與外部通訊；所述存儲單元與主控制單元相連接，用于將檢測所得到的數(shù)據(jù)保存，以便其他設備需要時進行讀取。溫度傳感單元是將現(xiàn)場的溫度傳輸?shù)街骺刂茊卧?，可以修正?shù)據(jù)，對超溫度范圍的情況做出報警。所述通訊接口單元與主控制單元連接用以和其它外設連接，其它外設包括PC，數(shù)據(jù)傳輸器，或者現(xiàn)場接口單元。與PC和手操連接使用的RS232通訊或RS485通訊，與現(xiàn)場接口單元使用4-20mA通訊連接，也可以通過無線通信系統(tǒng)將本系統(tǒng)獲得的各種警報信號和信息發(fā)送到監(jiān)控中心和授權(quán)手機上。具體工作過程如下鋰電池組單元通過鋰電池保護板輸出3. 7-4. 2V直流電送入主控制單元為其提供電源，同時主控制單元將部分直流電送入恒流源單元產(chǎn)生O. 5A-1. 5A的恒定電流，該電流通過探針的被測部件和標準的參比部件，產(chǎn)生兩個微弱的電壓，分別通過差分放大單元將其送入A/D單元，由主控制單元獲取采樣值，并判斷計算后將數(shù)據(jù)存入存儲單元。太陽能板在不同的光照條件下產(chǎn)生不同的電壓(最大夏天中午24V，夜晚0V)，經(jīng)高效率轉(zhuǎn)換器TL594裝換為5V直流電，鋰電池保護板的作用是防止過充，過防，短路。本實施例中，無需任何外部供電，采用太陽能配合鋰電池組的方案簡化了使用步驟，提高了采樣精度?？梢钥闯觯緦嵱眯滦偷母g監(jiān)控系統(tǒng)利用太陽能對鋰電池組單元進行充電，為腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)進行供電，使得本系統(tǒng)在外部無交流電共給或者不方便布線的情況下時也能繼續(xù)工作并提供報警信號，克服了監(jiān)控盲區(qū)；鋰電池組單元具有充足的能量，可以按照設定的周期采集數(shù)據(jù)和存儲數(shù)據(jù)，達到完全不需要更換電池的目地；通過通訊接口單元可以很方便的與多種外設相聯(lián)系，特別是與無線通信系統(tǒng)連接時能及時的將本系統(tǒng)獲得的各種警報信號和信息通過移動通信網(wǎng)絡將報警信號或信息送到監(jiān)控中心和授權(quán)手機上。本領域的普通技術人員將會意識到，這里實施例是為了幫助讀者理解本實用新型的原理，應被理解為本實用新型的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術人員可以根據(jù)本實用新型公開的這些技術啟示做出各種不脫離本實用新型實質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種采用太陽能供電的腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括太陽能供電子系統(tǒng)和腐蝕監(jiān)控子系統(tǒng)，其中，所述太陽能供電子系統(tǒng)與所述腐蝕監(jiān)控子系統(tǒng)連接，并向所述的腐蝕監(jiān)控子系統(tǒng)供電，所述的太陽能供電子系統(tǒng)包括太陽能電池板單元、電源管理單元和鋰電池組單元，所述太陽能電池板單元與鋰電池組單元通過電源管理單元連接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能存入鋰電池組單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用太陽能供電的腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述電源管理單元包括開關穩(wěn)壓器控制芯片TL594和鋰電池保護板，其中，開關穩(wěn)壓器控制芯片TL594的電源電壓與太陽能電池板單元的輸出電壓相連，開關穩(wěn)壓器控制芯片TL594的Cl和C2端分別與鋰電池保護板的P+端⑵和P-端(3)相連，鋰電池保護板的B+端⑴和B-端(4)分別與鋰電池組單元的正、負極相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用太陽能供電的腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述腐蝕監(jiān)控子系統(tǒng)包括主控制單元、探針、存儲單元、溫度傳感器單元、第一差分放大單元、第二差分放大單元、通訊接口單元、第一 A/D單元、第二 A/D單元、第三A/D單元和恒流源單元，其中， 所述恒流源單元產(chǎn)生穩(wěn)定的直流電通過探針，給所述探針提供電壓信號； 所述探針的被測部件的兩端分別與第一差分放大單元的兩個輸入端相連，第一差分放大單元的輸出端與第一 A/D單元相連； 所述探針的標準的參比部件的兩端分別與第二差分放大單元的兩個輸入端相連，第二差分放大單元的輸出端與第二 A/D單元相連； 所述第一 A/D單元和第二 A/D單元與主控制單元相連接，通過主控制單元完成監(jiān)測； 所述溫度傳感單元將采集到的現(xiàn)場的溫度通過第三A/D單元傳輸?shù)街骺刂茊卧? 所述通訊接口單元與主控制單元相連接，用于與外部通訊； 所述存儲單元與主控制單元相連接，用于將檢測所得到的數(shù)據(jù)保存。
專利摘要本實用新型公開了一種采用太陽能供電的腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)，包括太陽能供電子系統(tǒng)和腐蝕監(jiān)控子系統(tǒng)，其中，所述太陽能供電子系統(tǒng)與所述腐蝕監(jiān)控子系統(tǒng)連接，并向所述的腐蝕監(jiān)控子系統(tǒng)供電，所述的太陽能供電子系統(tǒng)包括太陽能電池板單元、電源管理單元和鋰電池組單元，所述太陽能電池板單元與鋰電池組單元通過電源管理單元連接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能存入鋰電池組單元。本實用新型的監(jiān)控系統(tǒng)利用太陽能對鋰電池組單元進行充電，為監(jiān)控系統(tǒng)進行供電，使得本系統(tǒng)在外部無交流電共給或者不方便布線的情況下時也能繼續(xù)工作并提供報警信號，克服了監(jiān)控盲區(qū)；鋰電池組具有充足的能量，可以按照設定的周期采集數(shù)據(jù)和存儲數(shù)據(jù)，達到完全不需要更換電池的目地。
文檔編號G01N17/02GK202372434SQ20112055967
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者何軍, 劉銘, 趙學琴 申請人:成都興油科技開發(fā)有限公司