[發明專利]一種基于能量緩沖器的調壓站監控系統

在審

• 申請號: 201711188279.0
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107808509A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 楊楠;王升鑫
• 申請（專利權）人: 無錫七百二十度科技有限公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04W84/18;H02N11/00;H02J13/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明屬于智能監控領域，尤其涉及一種基于能量緩沖器的調壓站監控系統。

背景技術

天然氣傳輸覆蓋范圍非常廣，在天然氣的傳輸中，給天然氣提供輸送壓力和控制流量的天然氣調壓站分布在各個地區。傳統的天然氣調壓站監控系統采用的是手動控制，不能夠實現數據監測的自動化、遠程化、集中化操作。特別是數據的傳輸一直以來采用現場走線，不能實現遠距離實時監控，在當今天然氣用量大大提升的背景下，開發可靠、實用的天然氣遠程自動化監測系統能大大提高天然氣的生產管理效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術的不足提供一種基于能量緩沖器的調壓站監控系統，其實現一種新型的天然氣遠程監控系統，完全滿足天然氣遠程數據自動監控性能要求以及偏遠山區的天然氣調壓站數據信息自動采集指標要求。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種基于能量緩沖器的調壓站監控系統，包含監控中心、匯聚節點、以及由多個用于數據采集的傳感器節點構成的傳感器網絡；所述傳感器節點通過匯聚節點與監控中心進行信息交互；所述每個傳感器節點均包含微控制器模塊、現場電氣設備、光耦隔離模塊、數據傳輸模塊、電源模塊、數據存儲模塊；所述現場電氣設備通過光耦隔離模塊連接微控制器模塊，所述微控制器模塊分別與數據傳輸模塊、電源模塊、數據存儲模塊連接；電源模塊包含依次連接的溫差電能收集器、電源能量管理電路，所述電源能量管理電路包含MPPT模塊、電能輸出接口、升壓電路和能量緩沖器，所述能量緩沖器包含儲能電容、比較器和穩壓器；所述MPPT模塊的輸出端連接電能輸出接口的輸入端、所述電能輸出接口的輸出端連接升壓電路的輸入端，所述升壓電路的輸出端連接穩壓器的輸入端，所述比較器和儲能電容的輸入端連接在升壓電路和穩壓器之間；光耦隔離模塊包含光耦U1、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻和三極管V1，光耦U1的IN1輸入端上通過第一電阻連接第二電阻的一端，第二電阻的另一端連接光耦U1的+12V電壓端，光耦U1的正極輸出端通過第三電阻連接三極管V1的集電極，光耦U1的負極輸出端連接第四電阻的一端和第五電阻的一端，第四電阻的另一端連接三極管V1的基極，第五電阻的另一端連接三極管V1的發射極。

作為本發明一種基于能量緩沖器的調壓站監控系統的進一步優選方案，所述現場電氣設備包含壓力變送器、溫度變送器、可燃氣體探測器、流量計、加臭控制器。

作為本發明一種基于能量緩沖器的調壓站監控系統的進一步優選方案，所述數據傳輸模塊包含依次連接的多路復用開關、232模塊、DTU模塊、以太網。

作為本發明一種基于能量緩沖器的調壓站監控系統的進一步優選方案，所述微控制器模塊采用AVR系列單片機。

作為本發明一種基于能量緩沖器的調壓站監控系統的進一步優選方案，所述多路復用開關的型號為AMC4601。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1、本發明針對天然氣調壓站間距遠、分散度高，以及傳統的有線監控系統不能完全勝任調壓站的監控工作的問題，采用無線傳感器網絡的覆蓋性，實現天然氣的無線遠程監控，滿足大范圍、遠距離的監控需求；

2、本發明采用光耦隔離模塊，有效地在工業現場由于環境惡劣，在采集信號時，同時要做到隔離；

3、本發明采用溫差發點來供電，大大地節約了能源。

附圖說明

圖1是本發明的系統結構圖；

圖2是本發明光耦隔離模塊的電路圖;

圖3是本發明電源模塊結構原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明：

如圖1所示，一種基于能量緩沖器的調壓站監控系統，包含監控中心、匯聚節點、以及由多個用于數據采集的傳感器節點構成的傳感器網絡；所述傳感器節點通過匯聚節點與監控中心進行信息交互；本發明針對天然氣調壓站間距遠、分散度高，以及傳統的有線監控系統不能完全勝任調壓站的監控工作的問題，采用無線傳感器網絡的覆蓋性，實現天然氣的無線遠程監控，滿足大范圍、遠距離的監控需求。

所述每個傳感器節點均包含微控制器模塊、現場電氣設備、光耦隔離模塊、數據傳輸模塊、電源模塊、數據存儲模塊；所述現場電氣設備通過光耦隔離模塊連接微控制器模塊，所述微控制器模塊分別與數據傳輸模塊、電源模塊、數據存儲模塊連接；