一种管道输送系统遥感测控平台的电源装置的制作方法

本发明涉及供电领域的一种电源装置，具体说涉及一种管道输送系统遥感测控平台的电源装置。

背景技术：

我国油、气、水等输送管道遍布大江南北，许多骨干管道甚至都从国外引入，这些管道输送距离长，工作环境恶劣，对这些管道的自然锈蚀和人为损坏必须进行定期检查，对管道内流体的工作情况如流量、压力、温度、泄漏等各种参数必须实行不间断的实时监测与控制，目前我国仍在采用人工巡查和监测控制，由于管道的铺设距离长、且大都是交通不便，人烟罕至的不毛之地，给管道的人工巡查和监测控制造成极大困难，由于我国测控技术的高速发展，遥感测控技术应用于管道输送系统已成为现实，利用远程终端(rtu)，通过移动网络等通讯方式，将管道输送系统无人值守监控阀室及输送管道网内有关设备的工作参数和管道内的流体信息实时上传到控制中心，建立起控制中心与现场设备的实时联系，由控制中心对管道输送系统的设备和流体进行遥感测控，但由于我国管道输送网的特殊性，遥感测控系统的供电电源尚未得到根本解决：如果采用化学电池，必须进行定期更换，而且对环境产生污染；如采用人工铺设电缆，不但成本高，而且容易产生自然和人为损坏；如采用太阳能或风能进行发电，受环境依赖太大，目前，有利用压电元件为油气管道的遥感测控系统提供供电电源的研究报道，但由于种种原因，该类电源装置尚未在我国的管道输送系统遥感测控平台中得到推广应用，由于目前我国管道输送系统遥感测控平台的供电电源尚未得到根本解决，极大地制约了遥感测控技术在我国管道输送系统中的推广应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决目前我国管道输送系统遥感测控平台供电电源的技术难题，提供一种简单可靠的管道输送系统遥感测控平台的供电电源。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种管道输送系统遥感测控平台的电源装置，包括主流管、导流管、发电机和电源控制系统，所述主流管的口径一般设置与输送管道的口径大小一致，以便于与输送管道进行对接安装；

所述导流管的二端设置有进流口和出流口，所述进流口与主流管的一端连通，所述出流口与主流管的另一端连通，在所述进流口和出流口之间设置有发电机，输送管道的压力流体由所述的进流口导入，驱动所述发电机的转动叶轮发电后从所述出流口回流至主流管。

进一步设置，一种管道输送系统遥感测控平台的电源装置，包括主流管、发电机和电源控制系统，所述主流管的口径一般设置与输送管道的口径大小一致，以便于与输送管道进行对接安装；

所述主流管的一侧设置有开口，在所述开口内设置有发电机，所述主流管内的压力流体驱动所述发电机的转动叶轮发电。

进一步设置，所述的发电机包括转动叶轮，旋转磁体，定子线圈和流体隔套，所述的定子线圈上环状设置有多只线圈，通过对各线圈的不同连接方式，以提供不同容量、不同电压的交流电源，所述发电机的下部设置有转动叶轮，在转动叶轮的上部设置有旋转磁体，该旋转磁体为环状设置的封闭式多极磁体，由转动叶轮直接驱动，通过多极磁体产生的磁力线切割设置在旋转磁体内圆或外圆的定子线圈而发电，经导线直接引入电源控制系统进行处理。

进一步设置，所述发电机既可设置与管道内压力流体的流向垂直安装，也可设置为与管道内压力流体的流向平行安装。

进一步设置，所述发电机在转动叶轮上设置一主磁体，由转动叶轮驱动主磁体，通过主磁体带动其它的旋转磁体转动，通过旋转磁体产生的磁力线切割设置在旋转磁体内圆或外圆的定子线圈而发电，经导线直接引入电源控制系统进行处理。

进一步设置，所述的流体隔套设置在转动叶轮的上部，该流体隔套根据需要，可以设置为封闭式的密封圈，也可设置为半封闭式的流体隔套，它的作用是阻止管道内的压力流体进入发电机的旋转磁体和定子线圈。

在所述旋转磁体的上下端均设置有钢玉结构的转动轴承，配合良好的润滑系统，保证了发电机的长期可靠运转。

进一步设置，所述的电源控制系统以cpu为中心，包括ac-dc模块、gps模块、gprs模块、蓝牙模块和其它需要设置的控制模块，如预付费控制模块等，还包括电源输出接口和485计算机接口，所述电源输出接口与管道输送系统遥感测控平台的监控阀室和输送管道网内的有关设备相连，为所述监控阀室和输送管道网内的有关设备提供稳定的工作电源，所述485计算机接口与所述监控阀室和输送管道网内的有关设备相连，以将各种监测数据导入所述的电源控制系统，通过gprs模块实时传输至管道输送系统的控制中心。

进一步设置，所述电源控制系统设置有辅助电源，所述的辅助电源平时由所述电源控制系统进行充电，当充电完成后，自动脱离充电机构，处于待机状态，当输送管道内流体的压力低于设定压力或所述管道输送系统遥感测控平台的电源装置发生故障而不能正常供电时，所述的电源控制系统立即将供电电源切换至所述辅助电源，从而为输送管道网内的有关设备提供不间断电源，同时发出报警信号，当控制中心接收到报警信号后，立即采取相应措施，对输送管道进行巡查，对管道输送系统遥感测控平台的电源装置进行检修。

以上结构的管道输送系统遥感测控平台的电源装置具有的有益效果是：该电源装置利用管道内输送介质的压力流体推动发电机进行发电，同时设置有辅助电源，为管道输送系统遥感测控平台的监控阀室和输送管道网内的有关设备提供了一种稳定可靠的不间断电源，解决了我国管道输送系统遥感测控平台的电源难题。由于发电机采用经典的传统结构，经改进后作为该电源装置的发电设备，使得所述的电源装置结构简单，工作稳定可靠，由于发电机的旋转磁体和定子线圈均设置有流体隔套，使得发电机工作时管道内的压力流体不能进入旋转磁体和定子线圈，加之刚玉结构的转动轴承，保证了发电机的长期稳定运转，所述的电源装置还具有自诊断功能和远程终端(rtu)功能，还可根据需要，增加预付费等各种控制功能，不但能为管道输送系统监控阀室和输送管道网内的有关设备提供稳定可靠的供电电源，同时还可以作为管道输送系统遥感测控平台的远程控制终端使用。

附图说明

图1为本发明实施例1电源装置的整体结构图；

图2为图1发电机的元件爆炸图；

图3为本发明实施例1发电机的轴向剖视图；

图4为本发明实施例2发电机的轴向剖视图；

图5为本发明实施例3发电机的轴向剖视图；

图6为本发明实施例4发电机的轴向剖视结构示意图；

图7为本发明实施例5发电机的轴向剖视图；

图8为本发明实施例5发电机的元件爆炸图；

图9为本发明电源控制系统模块方框图。

具体实施方式

结合图1～图9，通过具体实施例，对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1、图2、图3，一种管道输送系统遥感测控平台的电源装置，包括主流管1、导流管2、发电机3和电源控制系统4。所述主流管1的口径设置与输送管道的口径大小一致，使用时与输送管道对接安装，在所述导流管2的二端设置有进流口210和出流口220，所述进流口210与主流管1的一端连通，所述出流口220与主流管1的另一端连通，在所述导流管2的进流口210和出流口220之间垂直设置有所述的发电机3。

所述导流管2从主流管1引入压力流体，通过所述发电机3下部的垂直转动叶轮331后从导流管2的另一端回流至主流管1。所述发电机3包括外壳310，旋转磁体340，定子线圈380和杯状形的流体隔套360，所述的发电机外壳310二侧设置有进流管320和出流管390，所述进流管320与导流管2的进流口210连通，所述出流管390与导流管2的出流口220连通，所述发电机的底部垂直设置有转动叶轮331，所述转动叶轮331的上部设置有磁环槽332，在所述磁环槽332内设置有环状结构的9对旋转磁体340，在磁环槽332上部设置有隔离圈350，以阻隔压力流体进入旋转磁体340，在所述发电机外壳310的顶部设置有密封圈5，在所述密封圈5上部设置有电机盖板370，在电机盖板370上方设置有电源控制系统4，所述的定子线圈380设置在旋转磁体340的内圆中，所述定子线圈380上环状设置有12只电磁线圈，分3组，每组4只串联后再与并联，在定子线圈380与旋转磁体340之间设置有流体隔套360，以阻隔压力流体进入定子线圈380，所述转动叶轮331的上端设置有刚玉结构的转动轴7和轴套6，在转动叶轮331的下端设置有刚玉结构的转动轴8和轴套6，发电机3的这种结构保证了其长期可靠运转。当压力流体通过发电机3一侧的进流管320导入至发电机3后，推动垂直转动叶轮331转动，从而带动上部磁环槽332内的旋转磁体340旋转，所述旋转磁体340产生的磁力线切割定子线圈380从而发出三相交流电，经3根导线从定子线圈380直接引入电源控制系统4进行处理。

进一步设置，如图9所示，所述的电源控制系统4以cpu为中心，包括ac-dc模块、gps模块、gprs模块和蓝牙模块，还包括电源输出接口和485计算机接口，所述电源输出接口与管道输送系统遥感测控平台的监控阀室和输送管道网内的有关设备相连，为所述设备提供稳定的工作电源，所述485计算机接口与所述监控阀室和输送管道网内的有关设备相连，将各种监控数据如流量、压力、温度、密度、泄漏等信息和有关设备的工作情况导入所述的电源控制系统，所述的电源控制系统即将各种监测数据通过gprs模块实时传输至管道输送系统的控制中心，由所述控制中心实施对管道输送系统各种信息数据的监测和对有关设备的远程控制。

进一步设置，所述电源控制系统4设置有辅助电源，该实施例的辅助电源为锂电池，所述的锂电池平时由电源控制系统4进行充电，当充电完成后，自动脱离充电机构，处于待机状态，所述电源装置还具有自诊断应急处理功能，当输送管道内流体的压力低于设定压力或所述电源装置发生故障而不能正常供电时，所述的电源控制系统4立即将供电电源切换至锂电池，由锂电池实施对管道输送系统监控阀室和输送管道网内有关设备的不间断供电，同时电源控制系统4发出报警信号，当控制中心接收到报警信号后，立即采取相应措施，对输送管道进行巡查或对管道输送系统遥感测控平台的电源装置进行检修，以保证管道输送系统遥感测控平台各种设备的正常工作。

该实施例的电源装置按防爆本安型设置，以确保在各种恶劣环境条件下的安全使用。

实施例2：

见图4，该实施例与实施例1的区别在于：所述发电机3的设置方向与输送管道内压力流体的流向不是垂直设置，而是平行设置，压力流体从进流口210导入后推动发电机3一侧的转动叶轮331转动而发电，所述流体隔套360设置为封闭式结构，将定子线圈380与压力流体封闭隔离。

实施例3：

见图5，该实施例与实施例1的区别在于：该实施例没有设置导流管，而是在主流管1的一侧设置有开口101，在所述开口101内垂直设置有发电机3。

实施例4：

见图6，该实施例与实施例1的区别在于：该实施例发电机的转轴8上设置有旋转主磁体341，在主磁体341的上部设置有副磁体342，发电机下部的垂直转动叶轮331经压力流体推动后使主磁体341转动，然后由主磁体341通过磁力线的作用带动副磁体342转动，再由副磁体342通过磁力线的作用带动旋转磁体340转动，通过旋转磁体340产生的磁力线切割定子线圈380从而发出三相交流电，同时为了适应该种结构发电机的流体隔流，流体隔套360设置为圆盘形，将发电机的上部与下部封闭隔离，使得压力流体不能进入发电机上部的定子线圈380和旋转磁体340。

实施例5：

见图7、图8，该实施例与实施例1的区别在于：发电机3的外壳310设置为异形结构，发电机垂直安装，在发电机的转动叶轮331下部设置有分流罩9，压力流体从发电机3的一侧进入，通过分流罩9进入转动叶轮331后从发电机的另一侧流出，压力流体进入转动叶轮331推动转动叶轮331旋转，带动转动叶轮331上部的旋转磁体340转动，通过旋转磁体340产生的磁力线切割定子线圈380从而发出三相交流电，根据需要，电机盖板370设置为螺纹结构，流体隔套360在杯状结构的外缘设置有一下垂圆体361，以适合压力流体推动转动叶轮331旋转后不至进入定子线圈380。

需要说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，比如发电机转动叶轮设置在发电机的下部或上部，将发电机垂直安装或水平安装，设置导流管与不设置导流管，发电机旋转磁体的不同传动机构，流体隔套的多种形式等等，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。