[發明專利]流體管道自供電智能傳感器

無效

• 申請號: 201210281534.7
• 申請日: 2012-08-09
• 公開（公告）號: CN102829824A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 曲衛晶;郝佳;雷云峰
• 申請（專利權）人: 曲衛晶;郝佳;雷云峰
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;F03B13/00;F01D15/10
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

技術領域

本發明屬于物聯網技術領域，尤其是一種流體管道自供電智能傳感器。

背景技術

物聯網是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。隨著現代網絡技術的發展，物聯網的應用時代即將到來。在物聯網中，傳感器是使物連接進入的主要設備之一，傳感器可以分為有源和無源兩大類，其中有源傳感器是指傳感器工作時需要相應的電力供應才能工作。

水、油和燃氣等流體通常采用管道方式進行運輸，流體運輸管道的工作狀態需要通過傳感器獲得，這些傳感器通常為有源傳感器，如：壓力、溫度、流量和流體性狀等。當進行遠距離傳輸時，流體運輸管道經常會通過一些沒有電力供用的地方，此時可以使用蓄電池、太陽能及風能發電方式解決。然而，當不具備使用太陽能及風能發電方式，并且蓄電池的充電和更換也不能夠滿足傳感器的能源需求時，就不能安裝和使用傳感器，也阻礙了流體運輸管道的信息化控制和管理工作的實施。因此，在沒有電力條件下，使用流體管道傳感器是目前迫切需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種流體管道自供電智能傳感器，其利用管道內流體的動能驅動渦輪機并帶動發電機發電，解決了流體管道傳感器的供電問題。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種流體管道自供電智能傳感器，包括計算機主板、網絡連接器、傳感器、電源單元、發電機、蓄電池和渦輪機，計算機主板分別與傳感器和網絡連接器相連接，發電機與安裝在流體管道內的渦輪機相連接并在渦輪機的驅動下發電，電源單元對發電機提供的電能進行穩壓處理后為計算機主板、網絡連接器和傳感器供電，蓄電池與電源單元相連接為計算機主板、網絡連接器和傳感器供電或者在電源單元的控制下由發電機提供的電能進行充電。

而且，所述的計算機主板、網絡連接器、傳感器、電源單元、發電機、蓄電池安裝在密封盒內，該密封盒與流體管道安裝在一起。

而且，所述的渦輪機垂直安裝在流體管道內，該渦輪機的渦輪軸通過密封軸延伸到管道外并與發電機相連接。

而且，所述渦輪機的葉輪安裝在流體管道內的專用集流通道內，該集流通道與流體方向一致，其前端為喇叭口形狀。

而且，所述的計算機主板采用的是BL1800?Jackrabbit單板機。

而且，所述的網絡連接器為GPRS、GSM、CDMA或3G無線通信模塊。

而且，所述的傳感器為壓力傳感器、溫度傳感器或流量傳感器。

而且，所述的發電機為直流發電機。

而且，所述的蓄電池12VDC鋰電池。

本發明的優點和積極效果是：

1、本智能傳感器通過安裝在流體管道內的渦輪機驅動發電機發電，實現了為整個傳感器系統提供電力的功能，進而保持連續工作狀態，解決了流體管道傳感器的供電問題。

2、本智能傳感器使用通用的計算機主板、網絡連接設備和各類傳感器，如壓力、溫度、流量和流體特性等傳感器，可靈活地構建應用系統，具有系統構建靈活方便、用途多樣、成本低廉、長期工作和免維護的特點。

3、本發明設計合理，解決了在沒有電力條件下使用流體管道傳感器的問題，任何流體管道均可以通過這種方式獲得電力并安裝傳感器，可廣泛適用于水、油和氣體等長途管道運輸的物質，滿足了流體管道的工作狀態檢測和控制的需求，進而能夠實現長途流體管道的信息化控制和管理，也使長距離的流體管道進入物聯網領域。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明的渦輪機與發動機連接示意圖；

圖3是本發明的管道流體與渦輪機的動能轉換關系示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明做進一步詳述。

一種流體管道自供電智能傳感器，如圖1和圖2所示，包括計算機主板、網絡連接器、傳感器、電源單元、發電機、蓄電池和渦輪機，計算機主板分別與傳感器和網絡連接器相連接并通過計算機主板內的控制軟件對上述硬件設備進行控制和管理；電源單元分別與發電機和蓄電池相連接，該發電機與安裝在流體管道內的渦輪機相連接并在渦輪機的驅動下發電，電源單元對發電機提供的電能進行穩壓處理后，電源單元的輸出端與計算機主板、網絡連接器、傳感器相連接并為其提供電源支持，電源單元同時對蓄電池進行充電控制及供電切換，當發電機工作時，其輸出的電能為計算機主板、網絡通信單元和傳感器供電，并且向蓄電池充電；當發電機不工作時，將蓄電池的電力為計算機主板、網絡通信單元和傳感器供電。