风光互补及无线传输在瓦斯管道监测中的应用

发布时间：2022-01-21 08:22

　　煤矿地面瓦斯抽采监测系统利用风光互补供电技术实现设备的供电,通过风光互补控制器管理和控制太阳能和风能转换成电能,实现负载供电和蓄电池安全高效的充电。通过采集装置控制GPRS无线传输模块把采集的传感器数据进行远程传输,实现地面抽采数据与全矿井安全监控系统融合,方便统一管理和控制。风光互补供电及无线传输技术应用于淮北临涣煤矿地面瓦斯抽采监测系统,节能环保,避免了远距离铺设电源线及信号线线缆,系统容量扩充简单方便,节省安装和维护成本。 

【文章来源】：自动化与仪表. 2020,35(01)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

矿井安全监控系统架构

单个地面抽采监测系统包括自供电源、管道甲烷、管道一氧化碳、管道流量计、数据采集单元和无线传输模块等。自供电系统利用风能和太阳能转换为电能，通过控制器控制调节，实现管道设备的自供电。进一步通过电源转换模块把非本安电源转成本安电源供给管道设备。数据采集单元采集管道数据后通过GPRS模块实现数据远传，中心站点接收无线远传数据，经过处理后实现地面瓦斯抽采监测系统和其他监测系统的融合，如图2所示。2 风光互补供电系统

风光互补控制器是自供电调节的控制核心，利用MPPT技术高效率地转化风力发电机和太阳能电池所发出的电能，还提供了强大的控制功能，比如太阳能电池防反冲和防反接，蓄电池过充电保护、过放电保护、接反保护和开路保护，还有风机自动刹车等多种功能。图3为风光互补供电系统原理框图。太阳能板和风力发电机产生电能一方面供给负载，另一方面对蓄电池充电，蓄电池充满电后，控制器断开太阳能和风机，控制蓄电池不被过充。当太阳能和风机的电不能满足负载需要时，控制器把蓄电池的电能供给负载。控制器采用先进的功率跟踪技术，简称MPPT(maximum power point tracking）技术，保证风能和太阳能的最高利用。采用MPPT技术，控制器不断调整太阳能板和风力发电机的工作点，使其一直工作在最大功率点（P=UI），使系统始终以最大功率对蓄电池进行充电。相比较传统控制器比如恒流控制器等，效率低，蓄电池长期不能充满，欠压严重，从而影响蓄电池使用寿命，同时浪费了电池板电能。最大功率点跟踪控制技术解决了这些实际应用中的缺陷，提高了系统性能[6-9]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于风光互补和混合储能的隧道供电系统[J]. 左先旺.  电子测试. 2019(10)
[2]风光互补供电系统的组成与结构[J]. 甘勇见.  中国设备工程. 2019(09)
[3]关于新能源风力发电相关技术之研究[J]. 刘燕.  智能城市. 2019(08)
[4]风力发电机组故障诊断与预测技术研究综述[J]. 邢海军.  化工管理. 2019(12)
[5]太阳能光伏发电技术现状与展望[J]. 蔡高原.  河南科技. 2018(32)
[6]基于GPRS模块的无线通信系统设计[J]. 陈武.  通信电源技术. 2018(10)
[7]风光互补供电系统在通信基站中的应用[J]. 王建.  通信电源技术. 2018(10)
[8]风光互补独立供电系统设计[J]. 王晓喜.  建筑电气. 2018(09)
[9]风光互补发电系统的优化设计[J]. 樊刚强,马罕志,杨勇.  科技风. 2018(20)
[10]基于TCP协议的无线数据采集终端设计[J]. 谭可仕,李青云,段希希,安海佳.  计量与测试技术. 2018(03)

硕士论文
[1]基于MPPT的风光互补控制器的研制[D]. 费韩.西安工业大学 2011



本文编号：3599920