本发明涉及补气方法,尤其涉及气囊自动补气方法。
背景技术:
1、在高空风能项目中,气球由于内部充装的气体比空气轻,气球会不断上升,气球周围的气压会减小,由于气球由弹性材料制成,由于内外压力差,气球会膨胀,气球体积增大,内部压强减小,气球随着高度升高气温下降,气球会变脆,加上气球内部和外部的气压差可能会导致气球破裂。
2、现高空风能项目所使用的气球因上述原因破裂会损失气球内部的气体,进而会造成能源及经济上的损失,而气球破裂后一般很难找到漏点儿,并难以进行有效修补,市面上的补气方法大多是在气球还未进行使用时进行补气等操作,无法在气球使用过程中根据需求进行快速补气排气。
3、因此,针对上述补气方法大多是在气球还未进行使用时进行补气等操作,无法在气球使用过程中根据需求进行快速补气排气,导致气球容易发生破裂难修补等现象的问题,可以设计一种气囊自动补气方法,对气球结构改变,增加副气囊,从而保障气球在高空中的正常使用。
技术实现思路
1、为了克服现补气方法大多是在气球还未进行使用时进行补气等操作,无法在气球使用过程中根据需求进行快速补气排气,导致气球容易发生破裂难修补现象的问题。
2、本发明的技术方案为:气囊自动补气方法,其步骤如下:
3、步骤一:设备安装
4、首先在气球上安装副气囊,在副气囊处安装两个进气无刷风机,底部安装排气阀,内部安装一块24v电池,一个集成电路板,一个信号接收发射装置和一个压力传感器、温湿度传感器以及云端装置;
5、步骤二:感应判断
6、在正常工况下,24v电源供给集成电路板,信号接收发射装置,气压传感器和温湿度传感器,实时检测气球副气囊情况,气压传感器和温湿度传感器将监测到的数据通过导线或接口传输给集成电路板,集成电路板作为控制中心,处理这些信号,并根据预设的逻辑判断是否需要进行补气和排气操作;
7、步骤三:自动模式下气囊补气
8、当气压传感器检测到气囊内部气压低于设定阈值时,集成电路板接收来自气压传感器的电信号,发出指令,启动两个进气无刷风机,进气无刷风机开始工作,从外部吸入空气并通过进气口向气囊内充气,直至气囊内部气压恢复到正常水平;
9、步骤四:自动模式下气囊排气
10、当压力传感器在检测到气囊内部气压高于设定值时,集成电路板接收来自气压传感器的电信号,发出指令,底部排气阀启动,释放过高的气压;
11、步骤五:数据监控处理
12、在补气和排气过程中或完成后,信号接收发射装置会将气囊气压、温湿度的状态数据上传至云端装置,云端装置接收并处理这些数据,提供远程监控和数据分析功能,管理员可以通过云端平台实时查看气囊状态,并进行必要的控制或调整。
13、作为优选,副气囊在完全充气状态下的体积与主气球体积之间的比率为0.3。
14、作为优选,步骤一的单套无刷风机在满负荷运行时的最大功率为168w,单套无刷风机的最大流量小于6立方米每小时,单套无刷风机的重量为2公斤,一共设有两套。
15、作为优选,步骤一中两个进气无刷风机在满负荷运行时同时工作的最大总电流为7a。
16、作为优选,步骤一的无刷风机的风量范围可在50-200l/min,风压能克服气囊内一定压力差。
17、作为优选,步骤一中集成电路板中的预设逻辑包括气压阈值,正常范围为1.0-1.5bar,低于0.9bar开始补气,高于1.6bar开始排气。
18、作为优选,步骤三中在补气过程中,可以在5分钟内将气囊气压提升至正常水平,若检测到气压异常升高或超过安全上限,异常数据通过信号接收发射装置传输到云端装置中,将立即停止补气并触发报警。
19、作为优选,步骤五的信号接收发射装置支持稳定的无线通信技术,并能与云端装置稳定连接,无线通信技术可采用lora、nb-iot或4g/5g。
20、作为优选,步骤五的云端装置包括大数据分析、历史数据查询、异常报警功能,支持多用户同时访问。
21、本发明的有益效果:
22、1、本发明对气球结构改变,增加副气囊,保障气球在高空中的正常使用,气球在高空依旧可以检测其状态,并采用无刷风机进行补气,体积小,重量轻,可控性好,控制简单,使气球在高空不受温度以及气压的影响,在高空依旧能够保障气球的形状,进一步减少风力对气球的影响,相较于现补气方法大多是在气球还未进行使用时进行补气等操作,无法在气球使用过程中根据需求进行快速补气排气而言,通过本方法改造,能够大大提高气球在高空的正常稳定运行,单个气球约35万元,按照单个气球直径15m,气球体积约为1766m³,充装气体约为1236m³,一立方米气体约230元,约28.4万,共计节约约63.4万。
1.气囊自动补气方法,其特征在于,其步骤如下:
2.根据权利要求1所述的气囊自动补气方法,其特征在于:副气囊在完全充气状态下的体积与主气球体积之间的比率为0.3。
3.根据权利要求1所述的气囊自动补气方法,其特征在于:步骤一的单套无刷风机在满负荷运行时的最大功率为168w,单套无刷风机的最大流量小于6立方米每小时,单套无刷风机的重量为2公斤,一共设有两套。
4.根据权利要求3所述的气囊自动补气方法,其特征在于:步骤一中两个进气无刷风机在满负荷运行时同时工作的最大总电流为7a。
5.根据权利要求4所述的气囊自动补气方法,其特征在于:步骤一的无刷风机的风量范围可在50-200l/min,风压能克服气囊内一定压力差。
6.根据权利要求1所述的气囊自动补气方法,其特征在于:步骤一中集成电路板中的预设逻辑包括气压阈值,正常范围为1.0-1.5bar,低于0.9bar开始补气,高于1.6bar开始排气。
7.根据权利要求1所述的气囊自动补气方法,其特征在于:步骤三中在补气过程中,可以在5分钟内将气囊气压提升至正常水平,若检测到气压异常升高或超过安全上限,异常数据通过信号接收发射装置传输到云端装置中,将立即停止补气并触发报警。
8.根据权利要求1所述的气囊自动补气方法,其特征在于:步骤五的信号接收发射装置支持稳定的无线通信技术,并能与云端装置稳定连接,无线通信技术可采用lora、nb-iot或4g/5g。
9.根据权利要求1所述的气囊自动补气方法,其特征在于:步骤五的云端装置包括大数据分析、历史数据查询、异常报警功能,支持多用户同时访问。
