无线传感装置的太阳能供电系统研究

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1、无线传感装置的太阳能供电系统研究摘要：为了能够实现对安装在无缝钢轨上的无线传感装置无间断供电，详细介绍一种太阳能无间断供电系统的设计方案。供电系统以充放电控制器为核心，采用免维护铅酸蓄电池作为备用电源，实现了对无线传感装置的无间断供电系统设计。在完成系统的同时，还充分考虑了雷击影响，以及无线传感装置电压的远程监控问题，为此，增加了电池防雷模块以及GSM短信开关，保证了该系统的安全可靠性。经现场测试，蓄电池能够在阴雨天气持续作业达7天，该系统具有安全、可靠、防雷击、远程监控等特点。关键词：太阳能供电；充放电控制器；防雷器；GSM短信开关中图分类号：TN98

2、文献标识码：A文章编号：1004?373X（2014）14?0156?04Researchonwirelesssensingdeviceofsolar?energypowersupplysystemSONGLi?qing，LIUChong，ZHANGZhi?xin，LIANGBang?wei，LIUYang，LIYi?hui（SchoolofMechanicalEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China）Abstract：Inordertobeabletoachieve13uni

3、nterruptedpowersupplyforthewirelesssensordeviceontheseamlessrail，amethodofsolaruninterruptedpowersupplysystemisintroducedindetail.Takingthecharginganddischargingcontrollerasthecoreofthissystemandthemaintenance?freelead?acidbatteryasbackuppower，thedesignoftheuninterruptedpowersupp

4、lysystemforthewirelesssensingdevicewasrealized.Inthecompletionprocessofsystemdesign，theimpactoflightningstrikesandremotevoltagemonitoringofwirelesssensorwerealsofullyconsidered.Therefore，thelightning?proofsurgeprotectionmoduleandtheGSMSMSswitchareaddedtoimprovethesafetyandreliabi

5、lityofthesystem.Thefieldtestingresultsthatthebatterycancontinuouslyworkfor7daysinrainyweather.Thissystemhasthecharacteristicsofsafety，reliability，lightningprotection，remotemonitoringandsoon.Keywords：solarenergypowersupply；chargeanddischargecontroller；lightningarrester；GSMSMSswitc

6、h13无线传感装置被安装在野外的铁路钢轨上，它利用传感器获取钢轨信息，通过无线通信将获取的感知信息传送给远端的监控终端，可以及时地对铁路的安全进行监测、预警等。在无线传感装置中，电源是整个系统的重要组成部分。目前，无线传感器多采用传统的化学电池供电，使用寿命有限。在野外环境下，无法期望对多个监测节点进行频繁的电池更换操作，考虑到我国的许多地区太阳光照充分，若利用太阳能对无线传感装置供电则不失为一种较好的选择[1]。太阳能是一种取之不尽，用之不竭的资源，并且是一种绿色节能环保的新能源。利用太阳能可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路的损失，安装简

7、单，维护方便，适合于无人值守情况下使用。本文设计的太阳能供电系统可为安装在无缝钢轨上的无线传感装置提供安全、可靠、稳定的低电压输出，从而保证无线传感装置在持续长久作业时的稳定性，克服了铁路现场供电困难的问题。太阳能供电系统不仅解决了野外长时间无人监护的网络节点供电问题而且还具有供电持久环保节能和便于维护等优点，具有良好的应用前景。1供电系统简介13由于太阳能电池板的输出电压不稳定，传统的太阳能供电系统往往因为蓄电池充放电管理不合理导致蓄电池使用寿命大大缩短，且太阳能供电系统安装在户外，容易在雷雨天气遭遇雷电干扰而使整个系统发生故障。无线传感装置安装在钢轨

8、上，工作人员无法长期在现场对其进行看护，当传感装置工作出现异常时，不能够及时有效