能量收集电源在石油工业中的应用

随着能源紧缺现象日益突出,开发新能源已迫在眉睫。本文简要介绍Linear公司众多面向能量收集应用的电源管理芯片。芯片内部的升压型转换器可最大效率的将机械、热、光等能量转化为电能可为工业自动化和控制、无线传感器、交通运输、石油化工应用拓展。针对野外恶劣环境中的石油钻采输应用,提出了一套可用于振动能、热能、太阳能收集的方案,以提高可再生能源的利用率。     

基于WSN的电力线受力监测系统

由于电力线在严重覆冰的情况下常常导致断线、倒塔等事故,而电力公司却不能预测电力线何时将要断裂,且事发后不能快速确定具体位置,以致无法及时抢修。为解决这些问题,设计了一种基于无线传感器网络(WSN)的电力线受力监测系统,通过部署在电力线上的传感器节点来实时采集电力线的受力参数,并将状态数据传输至汇聚节点,由汇聚节点通过GPRS网络传送至监控终端,监控终端对可能出现的电力线断裂情况进行预警。研究结果表明,该系统可以减少传统人工监测的高额成本,并提高监测的可靠性。     

基于无线通信的高压设备温度监测系统的设计

在对现有高压设备温度监测技术进行分析研究的基础上,研制了基于无线通信的高压设备温度监测系统.该系统的高压侧单片机通过高压侧无线发射接收模块与低压侧的无线发射接收模块进行无线双向通信,实现了高压设备的温度监测信号向低压侧传送.本文针对该系统的关键问题,重点介绍了以PCB板铜箔为介质的无线通信天线设计的基本方法与计算式,设计了无线发射模块的PCB板铜箔环形天线参数;介绍了高压侧以太阳能电池为主的专用电源的设计,该电源由处于低压侧的单片机系统控制的聚光灯为高压侧的太阳能电池提供能量,通过低功耗稳压模块输出稳定电压3.3 V;介绍了综合性能较好的温度传感器及其特性处理方式.实验室运行验证了该系统通信的可靠性.     

基于DSP高压容性设备监测系统自动化研究

本文介绍一种基于DSP和CPLD的高压容性设备在线监测终端系统的硬件和软件设计.简述了该终端系统中DSP接口电路、高速A/D转换电路、锁相环倍频电路及通信接口电路的实现,利用DSP优化的傅里叶变换求取介质损耗角δ,从而达到在线监测高压容性设备的绝缘性能的目的.经实践表明,该系统稳定可靠.     

基于BQ26500的便携设备电源监测系统的实现

依靠电池供电的手持设备在使用过程中经常要对电池进行检测以判断电量，介绍基于BQ26500的电池监测方法，对关键部分—HDQ协议进行详细说明。该方法能够完成对电池电量、温度、电压、充电状态等信息的检测。。     

基于人体动能收集的供电背包设计

针对现有发电背包需要外框架结构、重负载、只收集竖直方向上的振动能量、影响人体运动姿态等问题,对人体行走时背包与后背之间竖直和水平晃动位移的大小、背包发电装置模型、背包能量输出的功率变化、发电背包对人体运动姿态的影响等方面进行了研究。对人体行走时背包与后背之间相对晃动位移的规律进行了归纳,提出了基于背包位移晃动规律,设计了无需外框架和重负载的拉绳驱动发电背包方案,利用3D打印机制作了发电背包装置模型,并通过跑步机、拉力和惯性传感器,对背包输出的能量和人体下肢关节的变化角度等数据进行了测量和理论验证。研究结果表明:该发电背包在人体行走速度为1. 11 m/s,自重为1. 5 kg的情况下,可收集到大约0. 3 w的能量,能量收集过程对人体行走姿态基本无影响。     

基于压电效应的路面振动能量收集技术

从压电发电原理入手,结合路面载荷及环境特点,通过有限元模拟和室内试验的分析方法,设计并研究了压电式路面振动能量收集器。首先,根据路面载荷环境特点确定能量收集器结构,采用有限元分析其输出特性及几何结构参数对输出性能的影响;其次,制作能量收集器实验模型,并通过实验测出其基本输出性能和不同参数对其产生的影响。最后,测试在模拟环境和实际踩踏两种方式的行人载荷作用下,能量收集器的输出特性及效率。为基于压电效应的能量收集技术在实际生活中的应用打下坚实基础。     

对自动化仪表及前端设备供电电源的剖析

分析了秦皇岛市引青自动化系统试运行过程中，仪表及前端设备出现不同程度被损坏的原因之一－供电电源问题，并提出了解决的办法及途径。     

基于低压电力线载波通信的温湿度监测系统

鉴于低压电力载波技术在数据传输中可以有效地降低通信线路布线成本,提出了一种基于低压电力线载波通信的室内温湿度检测方案.该方案采用PL3105和SHT10分别作为主控芯片和温湿度采集芯片,与传统的温湿度检测系统相比,系统硬件组成更加简捷.实践证明该方案具有高效、抗干扰能力强等优点.     

自供电传感监测的煤机械振动能量采集器设计

振动和温度信号是反映煤机械设备工作状态的重要参数,针对采煤机状态监测中环境复杂、布线困难等问题,设计一种自供电传感监测的煤机械振动能量采集器,该采集器由磁悬浮式电磁发电机、晶体二极管升压电路、能源管理电路组成。依据煤机系统工作自身振动特点,利用电磁感应原理采集振动能量并实施力电转换,供给无线传感装置,最后将环境温度及加速度信号通过无线传输至接收端,从而提升探测系统整体续航能力。采用晶体二极管升压电路,将高频振动环境下发电装置输出由1.4 V升至4.4 V给电路系统正常连续供电,电压提升效果最高可达3.14倍。解决了矿井下煤机械工作时振动频率较大,振幅较小,电磁发电机输出电压较小的问题,提升了复杂环境下探测系统的稳定性、集成度和续航能力,实现煤机械无线无源监测。     

振动能量供电的矿用无线监测节点设计应用

以矿用采煤机振动状态检测为研究对象,详细叙述振动能量供电的矿用无线监测节点的总体设计,对无线监测节点的硬件组成及功能介绍的基础上,给出无线监测节点传感器的选择依据,通过对传感器电荷放大电路及低通滤波电路的分析计算,提高了监测节点精度,减少了监测能耗,为后续振动能量收集技术的实际应用研究提供依据。     

基于双稳态的振动能量收集系统的设计

利用外部永磁铁、悬臂梁和压电材料等构成了能量收集系统,并对该系统的影响因素进行了理论与实验探究。结果发现：只有在合适的磁铁距离下,系统才具有双稳态特性,而且这种特性拓宽了系统的频率响应范围,使系统获得更大的响应幅值。只有在适当的激励幅值和激励频率下,该非线性系统才能获得比线性系统更高的能量俘获效率。     

煤矿井下供电设备监测监控系统探讨

基于煤矿井下的各项供电设备、系统的性能分析,结合现有的国内与国外监控管理技术,积极引进以太网等数字技术,从监控层、遥控单元对井下监控系统进行创新,以保障煤矿开采和生产的安全。     

矿山机械设备供电网络智能监测设备设计方案

提出了基于现场总线技术的矿山机械设备供电网络的集中监测和控制系统,该系统自动化程度高、控制精确度高,能够对矿山机械设备供电网络的运行情况进行实时监测、控制,极大地提升了矿山机械设备供电网络的运行效率和安全性。     

基于电力线载波通讯技术的线路监测系统

文章提出在低压电力载波通信技术基础上,利用电力网络资源,设计出一种性能稳定、可靠性高、报警准确的集路灯监控、电缆防盗于一体的电力线监测系统。     

基于无源无线传感技术的高压设备温度监测系统分析

提出了一种面向高压设备的基于无源无线传感技术的温度智能监测和预警系统,探讨了高压设备温度监测的必要性及其技术现状,介绍了无源无线传感技术,并给出了系统的实现方法。该系统可以对高压设备各接点温度升高进行实时监测,从而快速发现相关故障,以保障高压设备的稳定、安全和可靠运行。     

基于压电悬臂梁振动能量收集器的摩擦自激振动能量收集

针对机械装备滑动摩擦副广泛存在的高强度摩擦自激振动,设计了结构简单的压电悬臂梁振动能量收集器并安装在滑动摩擦副上,以实现将摩擦自激振动能量转换为电能。通过在CETR摩擦磨损试验机上开展摩擦自激振动能量收集试验以及进行相应的有限元和数值仿真分析,验证设计的压电悬臂梁振动能量收集器的效果并分析其机理。结果表明,压电悬臂梁振动能量收集器输出电压的时域演变规律和频域特性与相应的摩擦自激振动信号一致,故设计的压电悬臂梁振动能量收集器可有效地将摩擦自激振动能量转换为电能,实现了摩擦自激振动能量的收集;法向载荷的增大使得输入摩擦系统的能量显著增强,导致摩擦副界面摩擦自激振动强度增大,从而增加了压电悬臂梁振动能量收集器的激励源强度,使其输出电压显著增大;在较大的法向载荷作用下压电悬臂梁振动能量收集器的输出电压最大值达到近4 V且频率较高,可为低功率传感器提供电能供应。     

基于LTC3108的能量收集系统的应用研究

温差发电技术是一种无污染,无噪声,应用范围广的新型能量收集技术。用特殊材料制成温差发电片。温差发电片冷热端温度不同,就会产生电压,从而使热能转换为电能。利用LTC3108直流升压电路,将温差发电片转换来的低电压升高,就可以供低功耗设备工作。由于温差的变化或者设备间歇工作等原因,转换所得的电量可能会过剩或者不足。为解决上述问题,系统采用超级电容作为储能元件。在电量多余的情况下,将电量储存在超级电容里;在电量不足的情况下,将超级电容所存电量释放出来,供设备使用。     

基于LonWorks电力线载波通信技术的温度监测模块研究

应用LonWorks现场总线的低压电力线载波技术设计的建筑物内部温度在线监测模块。采用PL3120智能电力线收发器,通过低压电力线载波通信方式将环境温度和空调出风口温度等参数上传给上位监控主机,完成对现场环境的监测,为建筑物空调系统节能奠定基础。     

基于井下高压供电短路保护系统优化的研究

随着国内城市化进程逐渐加速,人们对于煤矿资源基本质量与使用效率等都提出了较高要求,全国各地均加大了煤矿生产力度。以此作为基本出发点,重点介绍井下高压供电短路保护系统优化的实践策略,不断优化井下高压供电短路保护系统,最大限度提升其利用效率。