一种太阳能供电的油井口数据传输系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种太阳能供电的油井口数据传输系统，包括采油树，采油树的油路管道上设有采集油路管道温度和压力信息的数据采集终端，数据采集终端无线连接RTU无线数据基站终端，数据采集终端和RTU无线数据基站终端通过太阳能供电系统连接；太阳能供电系统包括钙钛矿太阳能电池板、太阳能控制器、锂电池、逆变器，钙钛矿太阳能电池板通过太阳能控制器与锂电池电连接，逆变器与锂电池电连接，逆变器分别与数据采集终端和RTU无线数据基站终端电连接。本实用新型专利技术采用了钙钛矿光能薄膜电池板，该钙钛矿光能薄膜电池板可利用太阳等微光获取能源并存储在锂电池中，钙钛矿光能薄膜电池相比较传统的太阳能电池光电转换效率要高，提高了太阳能的利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能供电的油井口数据传输系统
本技术涉及油气开采设备
，具体涉及一种太阳能供电的油井口数据传输系统。
技术介绍
油气田在荒漠、高海拔，尤其是海拔超过2000米地区自然环境恶劣，极冷极热天气交替出现，最低气温低至-25℃，最高气温高至40℃，油气田井口数据传输系统安装在这种地区，设备安装、维护、保养成本高，且无法使用到市电所供电力，然而其油气田井口数据传输系统要求24小时不间断供电才能确保安全、可靠。若油气田井口数据传输系统因停电导致系统暂停工作，气田无法正常生产，这样会给气田带来很大的经济损失。油气田井口数据传输系统安装在这种地区，须依靠硅基太阳能电池板供电，硅基太阳能电池光电转换效率低，难以吸收到足够的光能，尤其是在阴雨天气，采用硅基太阳能电池板供电时会出现无法向油井口数据传输系统提供足够的电量。因此，有必要对现有技术进行改进。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是传统硅基太阳能电池光电转换效率低，难以吸收到足够的光能，会出现无法向油井口数据传输系统提供足够电量的问题，目的在于提供一种太阳能供电的油井口数据传输系统。本技术通过下述技术方案实现：一种太阳能供电的油井口数据传输系统，包括采油树，所述采油树的油路管道上设有采集油路管道温度和压力信息的数据采集终端，所述数据采集终端无线连接RTU无线数据基站终端，无线连接RTU无线数据基站终端与监控终端连接，所述数据采集终端和RTU无线数据基站终端通过太阳能供电系统连接；太阳能供电系统包括钙钛矿太阳能电池板、太阳能控制器、锂电池、逆变器，所述钙钛矿太阳能电池板通过太阳能控制器与锂电池电连接，逆变器通过太阳能控制器与锂电池电连接，所述逆变器分别与数据采集终端和RTU无线数据基站终端电连接。优选方案，所述数据采集终端包括无线温度变送器和无线压力变送器，所述无线温度变送器和无线压力变送器与RTU无线数据基站终端无线连接。优选方案，所述锂电池设有主用锂电池和备用锂电池，所述太阳能控制器设有双电源自动切换器，双电源自动切换器用于控制主用锂电池和备用锂电池的充电和放电电路。优选方案，所述钙钛矿太阳能电池板包括依次布置的透明衬底、FTO层、电子传输层、钙钛矿光敏层、空穴传输层和金属电极层。优选方案，所述钙钛矿太阳能电池板、太阳能控制器、锂电池、逆变器固定在采油树上。本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本技术的太阳能供电的油井口数据传输系统，该系统采用了钙钛矿光能薄膜电池板，该钙钛矿光能薄膜电池板可利用太阳等微光获取能源并存储在锂电池中，为油井口数据传输系统提供足够的电能，钙钛矿光能薄膜电池相比较传统的太阳能电池光电转换效率要高，提高了太阳能的利用效率。同时本油井口数据传输系统采用了无线压力变送器和无线温度变送器来采集油路管道的压力信息和温度信息，采集出的温度信息和压力信息通过无线传输方式与RTU无线数据基站终端连接，简化了系统的布线，提高数据传输的稳定性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：图1为本技术结构示意图；图2为本技术结构框图。附图中标记及对应的零部件名称：1-采油树，2-油路管道，3-无线温度变送器，4-无线压力变送器，5-钙钛矿太阳能电池板，6-太阳能控制器，7-锂电池，8-逆变器。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。实施例如图1和图2所示，本技术一种太阳能供电的油井口数据传输系统，包括采油树1，在采油树1的油路管道2上设有采集油路管道2的温度和压力信息的数据采集终端，数据采集终端包括无线温度变送器3和无线压力变送器4，无线温度变送器3和无线压力变送器4与RTU无线数据基站终端无线连接,RTU无线数据基站终端与监控终端连接，无线温度变送器3、无线压力变送器4和RTU无线数据基站终端通过太阳能供电系统电连接。太阳能供电系统包括钙钛矿太阳能电池板5、太阳能控制器6、锂电池7、逆变器8，钙钛矿太阳能电池板5通过太阳能控制器6与锂电池7电连接，逆变器8通过太阳能控制器6与锂电池7电连接，逆变器8分别与无线温度变送器3、无线压力变送器4和RTU无线数据基站终端电连接。钙钛矿太阳能电池板5包括依次布置的透明衬底、FTO层、电子传输层、钙钛矿光敏层、空穴传输层和金属电极层。发电原理为：在接受光照射时，钙钛矿太阳能电池板5的钙钛矿光敏层首先吸收光子产生未复合的电子-空穴对，这些未复合的电子和空穴分别被电子传输层和空穴传输层收集，即电子从钙钛矿光敏层传输到电子传输层，被FTO层收集；空穴从钙钛矿光敏层传输到空穴传输层，最后被金属电极层收集，并通过连接FTO层和金属电极层的电路而产生光电流。该钙钛矿太阳能电池板5的光电转化率可达22.1％，是目前市场上太阳能电池转化效率的2倍，能大幅降低太阳能电池的使用成本，提高太阳能发电效率。钙钛矿太阳能电池板5、太阳能控制器6、锂电池7、逆变器8固定在采油树1上。锂电池7设有主用锂电池和备用锂电池，主用锂电池和备用锂电池规格为3.6V/280mAh。太阳能控制器6设有双电源自动切换器，双电源自动切换器用于控制主用锂电池和备用锂电池的充电和放电电路。当主用锂电池向无线温度变送器3、无线压力变送器4和RTU无线数据基站终端供电时，双电源自动切换器控制太阳能电池板5向备用锂电池进行充电；当太阳能控制器6检测到主用锂电池电量耗尽时，双电源自动切换器控制太阳能电池板5向主用锂电池进行充电，并且控制备用锂电池向无线温度变送器3、无线压力变送器4和RTU无线数据基站终端供电。通过双电源自动切换器控制主用锂电池和备用锂电池交替式充放电来保证对本油井口数据传输系统可靠供电，保证本系统工作的稳定性。以上所述的具体实施方式，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施方式而已，并不用于限定本技术的保护范围，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能供电的油井口数据传输系统，包括采油树，其特征在于，所述采油树的油路管道上设有采集油路管道温度和压力信息的数据采集终端，所述数据采集终端无线连接RTU无线数据基站终端，无线连接RTU无线数据基站终端与监控终端连接，所述数据采集终端和RTU无线数据基站终端通过太阳能供电系统连接；太阳能供电系统包括钙钛矿太阳能电池板、太阳能控制器、锂电池、逆变器，所述钙钛矿太阳能电池板通过太阳能控制器与锂电池电连接，逆变器通过太阳能控制器与锂电池电连接，所述逆变器分别与数据采集终端和RTU无线数据基站终端电连接。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能供电的油井口数据传输系统，包括采油树，其特征在于，所述采油树的油路管道上设有采集油路管道温度和压力信息的数据采集终端，所述数据采集终端无线连接RTU无线数据基站终端，无线连接RTU无线数据基站终端与监控终端连接，所述数据采集终端和RTU无线数据基站终端通过太阳能供电系统连接；太阳能供电系统包括钙钛矿太阳能电池板、太阳能控制器、锂电池、逆变器，所述钙钛矿太阳能电池板通过太阳能控制器与锂电池电连接，逆变器通过太阳能控制器与锂电池电连接，所述逆变器分别与数据采集终端和RTU无线数据基站终端电连接。2.根据权利要求1所述的一种太阳能供电的油井口数据传输系统，其特征在于，所述数据采集终端包括无线温度变送器...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋其仓，孙忠明，卓吉高，徐伟，徐永，高启国，陈建军，夏志鹏，祝桂年，纪志坚，黄红成，夏苏疆，李建国，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司华东油气分公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32