管內(nèi)受動運行設(shè)備自發(fā)電電源系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著我國油田的相繼開發(fā)，油氣管道運輸在我國國民經(jīng)濟發(fā)展中的地位日益顯著。隨著輸油時間的增加，油氣管線容易產(chǎn)生損傷和缺陷，發(fā)生油氣泄漏事故，這不僅會影響油田的正常生產(chǎn)，還會造成地面環(huán)境污染，引發(fā)生態(tài)災(zāi)難。因此管道運輸安全問題在社會上引起了廣泛關(guān)注。管道檢測是針對目前管道最可靠的檢測方法，是管道運輸安全的重要保障。管道檢測設(shè)備電源系統(tǒng)作為整個檢測器的核心部分，承擔(dān)著對檢測裝置供電的重要任務(wù)。它供電穩(wěn)定、安全并且持續(xù)時間長，能為檢測器在管道中

2、的檢測運行提供更可靠的基礎(chǔ)，對于減少國家經(jīng)濟損失、保護自然環(huán)境和人身財產(chǎn)安全有著重要的現(xiàn)實意義。
　　鑒于現(xiàn)有的管內(nèi)運行設(shè)備電源系統(tǒng)穩(wěn)壓性能差、電能持續(xù)輸出能力低等缺點，本文提出一種新型設(shè)計方案:采用相互獨立的芯片作為穩(wěn)壓芯片，避免由于阻值精度低，輸出功率有限等原因造成其穩(wěn)壓性能差;并且提出了一種能夠應(yīng)用在管內(nèi)受動運行設(shè)備上的自發(fā)電裝置，為檢測器提供可持續(xù)的電能，保證其能夠長時間、長距離的工作;此外對于設(shè)計的自發(fā)電裝置輸出電壓進行

3、模糊PID控制的脈寬調(diào)制(PWM)，保證對蓄電池和負載的穩(wěn)壓控制。
　　本文主要內(nèi)容共四方面:第一，對目前現(xiàn)有的運行設(shè)備在檢測方面上提出電壓值的需求分析，并通過仿真和實驗設(shè)計相對穩(wěn)定、可靠的穩(wěn)壓電路;第二，設(shè)計兩種自發(fā)電裝置:葉輪發(fā)電裝置和壓電式發(fā)電裝置，并利用Simulink對發(fā)電輸出電壓進行仿真;第三，采用AVR單片機作為整個電源系統(tǒng)的核心控制芯片，并且設(shè)計其外圍相關(guān)電路和內(nèi)部軟件流程。第四，研究模糊PID算法控制自發(fā)電裝置B