操場上由風光互補發(fā)電系統(tǒng)供電的細顆粒物檢測信號旗的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及操場上由風光互補發(fā)電系統(tǒng)供電的細顆粒物檢測信號旗，屬于環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。太陽能光伏發(fā)電和風力發(fā)電產(chǎn)生的電流通過導電線輸入?yún)R流器匯合、接著輸入儲能電池儲存電能。從儲能電池輸出的電流分別向細顆粒物檢測儀中的鋰離子電池和升降信號旗控制器供電?？諝鈴目諝膺M氣口進入細顆粒物檢測儀，細顆粒物檢測儀上可以直讀粉塵質(zhì)量濃度，在細顆粒物數(shù)值顯示屏上顯示數(shù)值，計算機計算出相關(guān)數(shù)據(jù)后，將污染程度數(shù)據(jù)信息通過信息傳輸線輸入操縱信號旗指令箱。操縱信號旗指令箱發(fā)出指令、由升降信號旗控制器控制信號旗甲和信號旗乙的升或降，用信號旗甲和信號旗乙的升或降通知教學樓上的學生是否下樓到操場上開展體育活動。
【專利說明】操場上由風光互補發(fā)電系統(tǒng)供電的細顆粒物檢測信號旗
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及操場上由風光互補發(fā)電系統(tǒng)供電的細顆粒物檢測信號旗，屬于環(huán)境監(jiān) 測應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002] 有一段時間，灰蒙蒙的霧霾天籠罩著部分中小學校里的操場。本來學生們要準時 到操場上體育課、課間操，參加晨間跑步、升旗等活動。萬惡的霧霾霸占著操場地面上的低 空，同學們在霧霾的環(huán)境中時間長了，會引起咳嗽，發(fā)生上呼吸道感染。教育部門規(guī)定：空氣 中度污染以上，就要停止室外活動，轉(zhuǎn)為在室內(nèi)做課間操和眼保健操，有的學校在室內(nèi)增設(shè) 了扳手腕，魔方達人，顛球等活動項目。室外天氣優(yōu)良時，要到廣闊的室外去上體育課，讓學 生多鍛煉身體，多呼吸新鮮空氣。
[0003] 霧霾是一種飄忽不定的東西，大風吹過來，霧霾會被吹走，大風停歇后，霧霾又會 聚集。在同一區(qū)域內(nèi)，有的地方霧霾濃密一些，有的地方霧霾稀薄一些，教育局比較難以規(guī) 定，那所學校今天不能上體育課，那所學校今天能上體育課。樓上的學生們下課后望著窗外 樓下的操場經(jīng)常犯難，究竟要不要下樓去上體育課。因為各個學校的操場上普遍缺少根據(jù) 科學檢測霧霾的實時結(jié)果，而設(shè)置標明霧霾程度的信號旗。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供操場上由風光互補發(fā)電系統(tǒng)供電 的細顆粒物檢測信號旗。
[0005] 在操場的空曠地上安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，太陽光照射太陽能電池產(chǎn)生的電流 通過導電線、光伏控制器、光伏逆變器輸入?yún)R流器，在操場的空曠地上安裝風力發(fā)電系統(tǒng)， 風力吹動風力發(fā)電機的葉片旋轉(zhuǎn)、帶動直流風力發(fā)電機產(chǎn)生的電流通過導電線、風電逆變 器輸入?yún)R流器，太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)生的電流和風力發(fā)電產(chǎn)生的電流在匯流器中匯合成一股 電流，從匯流器輸出的電流通過導電線輸入儲能電池儲存電能，儲能電池是容量較大的鋰 離子電池或燃料電池或鉛酸電池。從儲能電池輸出的電流通過導電線向細顆粒物檢測儀 里的鋰離子電池供電，由鋰離子電池供應(yīng)細顆粒物檢測儀的全部用電，粉塵從空氣進氣口 進入細顆粒物檢測儀，細顆粒物檢測儀全稱是細顆粒物空氣質(zhì)量檢測儀，儀器內(nèi)置濾膜在 線采樣器，采用激光光源，質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)不受顆粒物顏色的影響，可以直讀粉塵質(zhì)量濃 度，在細顆粒物數(shù)值顯示屏上顯示出細顆粒物的數(shù)值，計算機計算出相關(guān)數(shù)據(jù)后，將污染程 度數(shù)據(jù)信息通過信息傳輸線輸入操縱信號旗指令箱。根據(jù)污染程度中等以上的信息，確認 在信號旗桿甲上電動升起黃色的信號旗甲，通知教學樓上的各樓層學生，不要下樓到操場 上去開展體育活動，這時不升起信號旗桿乙上的棕色的信號旗乙。升旗的動力由儲能電池 通過導電線向升降信號旗控制器輸送的電力提供。反之，根據(jù)污染程度中等以下的信息，確 認在信號旗桿乙上電動升起棕色的信號旗乙，通知教學樓上的各樓層學生，及時下樓到操 場上去開展體育活動，這時不升起信號旗桿甲上的黃色的信號旗甲。升旗的動力仍由儲能 電池通過導電線向升降信號旗控制器輸送的電力提供。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 由安裝在教學樓1附近的操場2旁的太陽能電池3、光伏支柱4、光伏控制器5、光伏逆 變器6、導電線7、葉片8、風電支柱9、風力發(fā)電機10、風電逆變器11、匯流器12、儲能電池 13、細顆粒物檢測儀14、鋰離子電池15、激光二極管16、計算機17、細顆粒物數(shù)值顯示屏18、 空氣進氣口 19、操縱信號旗指令箱20、升降信號旗控制器21、信號旗桿甲22、信號旗甲23、 信號旗桿乙24、信號旗乙25和信息傳輸線26共同組成； 操場上由風光互補發(fā)電系統(tǒng)供電的細顆粒物檢測信號旗，由設(shè)置在教學樓1附近的操 場2旁的風光互補發(fā)電系統(tǒng)和細顆粒物檢測信號旗兩個部分組成，風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝 有：太陽能電池3、光伏支柱4、光伏控制器5、光伏逆變器6、導電線7、葉片8、風電支柱9、 風力發(fā)電機10、風電逆變器11，在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與風力發(fā)電系統(tǒng)之間安裝有匯流器 12,在匯流器12旁安裝儲能電池13,在儲能電池13旁安裝細顆粒物檢測儀14,細顆粒物檢 測儀14包括：鋰離子電池15、激光二極管16、計算機17、細顆粒物數(shù)值顯示屏18、空氣進氣 口 19,在細顆粒物檢測儀14旁安裝操縱信號旗指令箱20和升降信號旗控制器21，在操縱 信號旗指令箱20和升降信號旗控制器21的上面安裝信號旗桿甲22、信號旗甲23、信號旗 桿乙24和信號旗乙25; 太陽能電池3通過導電線7與光伏控制器5連接，光伏控制器5通過導電線7與光伏 逆變器6連接，光伏逆變器6通過導電線7與匯流器12連接，風力發(fā)電機10通過導電線7 與風電逆變器11連接，風電逆變器11通過導電線7與匯流器12連接，匯流器12通過導電 線7與儲能電池13連接，儲能電池13通過導電線7與操縱信號旗指令箱20和升降信號旗 控制器21連接，儲能電池13通過導電線7與鋰離子電池15連接，鋰離子電池15通過導電 線7與激光二極管16、計算機17和細顆粒物數(shù)值顯示屏18連接，計算機17通過信息傳輸 線26與操縱信號旗指令箱20連接。
[0007] 太陽能電池3是單晶硅太陽能電池或多晶硅太陽能電池或非晶硅薄膜太陽能電 池或化合物太陽能電池。
[0008] 風力發(fā)電機10是垂直軸式風力發(fā)電機或水平軸式風力發(fā)電機。
[0009] 鋰離子電池15是磷酸鐵鋰鋰離子電池或錳酸鋰鋰離子電池或鈦酸鋰鋰離子電池 或鈷酸鋰鋰離子電池。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：①在操場上實時實地進行細顆粒物的數(shù) 值的檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果，確認霧霾的污染程度，及時升起信號旗，明確通知教學樓上的 老師和同學是否下樓到操場上參加室外體育活動，是否留在樓上的教室里開展室內(nèi)的體育 活動，避免了眾多人員擁擠到樓梯里發(fā)生安全事故。②由細顆粒物檢測儀內(nèi)的計算機通過 信息傳輸線直接向相互連接的操縱信號旗指令箱發(fā)出指令信息，驅(qū)動升降信號旗控制器升 起或降落相關(guān)的信號旗，十分準確無誤。③采用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和風力發(fā)電系統(tǒng)相互 補充供電，在發(fā)電的過程中不向空氣中排放二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮和有害的顆粒 物，有利于保護生態(tài)環(huán)境。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012] 太陽能光伏發(fā)電和風力發(fā)電產(chǎn)生的電流通過導電線輸入?yún)R流器匯合、接著輸入儲 能電池儲存電能。從儲能電池輸出的電流分別向細顆粒物檢測儀中的鋰離子電池和升降信 號旗控制器供電?？諝鈴目諝膺M氣口進入細顆粒物檢測儀，細顆粒物檢測儀上可以直讀粉 塵質(zhì)量濃度，在細顆粒物數(shù)值顯示屏上顯示數(shù)值，計算機計算出相關(guān)數(shù)據(jù)后，將污染程度數(shù) 據(jù)信息通過信息傳輸線輸入操縱信號旗指令箱。操縱信號旗指令箱發(fā)出指令、由升降信號 旗控制器控制信號旗甲和信號旗乙的升或降，用信號旗甲和信號旗乙的升或降通知教學樓 上的學生是否下樓到操場上開展體育活動。
[0013] 下面本發(fā)明將結(jié)合附圖中的實施例作進一步描述： 由安裝在教學樓1附近的操場2旁的太陽能電池3、光伏支柱4、光伏控制器5、光伏逆 變器6、導電線7、葉片8、風電支柱9、風力發(fā)電機10、風電逆變器11、匯流器12、儲能電池 13、細顆粒物檢測儀14、鋰離子電池15、激光二極管16、計算機17、細顆粒物數(shù)值顯示屏18、 空氣進氣口 19、操縱信號旗指令箱20、升降信號旗控制器21、信號旗桿甲22、信號旗甲23、 信號旗桿乙24、信號旗乙25和信息傳輸線26共同組成； 操場上由風光互補發(fā)電系統(tǒng)供電的細顆粒物檢測信號旗，由設(shè)置在教學樓1附近的操 場2旁的風光互補發(fā)電系統(tǒng)和細顆粒物檢測信號旗兩個部分組成，風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝 有：太陽能電池3、光伏支柱4、光伏控制器5、光伏逆變器6、導電線7、葉片8、風電支柱9、 風力發(fā)電機10、風電逆變器11，在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與風力發(fā)電系統(tǒng)之間安裝有匯流器 12,在匯流器12旁安裝儲能電池13,在儲能電池13旁安裝細顆粒物檢測儀14,細顆粒物檢 測儀14包括：鋰離子電池15、激光二極管16、計算機17、細顆粒物數(shù)值顯示屏18、空氣進氣 口 19,在細顆粒物檢測儀14旁安裝操縱信號旗指令箱20和升降信號旗控制器21，在操縱 信號旗指令箱20和升降信號旗控制器21的上面安裝信號旗桿甲22、信號旗甲23、信號旗 桿乙24和信號旗乙25; 太陽能電池3通過導電線7與光伏控制器5連接，光伏控制器5通過導電線7與光伏 逆變器6連接，光伏逆變器6通過導電線7與匯流器12連接，風力發(fā)電機10通過導電線7 與風電逆變器11連接，風電逆變器11通過導電線7與匯流器12連接，匯流器12通過導電 線7與儲能電池13連接，儲能電池13通過導電線7與操縱信號旗指令箱20和升降信號旗 控制器21連接，儲能電池13通過導電線7與鋰離子電池15連接，鋰離子電池15通過導電 線7與激光二極管16、計算機17和細顆粒物數(shù)值顯示屏18連接，計算機17通過信息傳輸 線26與操縱信號旗指令箱20連接。
[0014] 太陽能電池3是單晶硅太陽能電池或多晶硅太陽能電池或非晶硅薄膜太陽能電 池或化合物太陽能電池。
[0015] 風力發(fā)電機10是垂直軸式風力發(fā)電機或水平軸式風力發(fā)電機。
[0016] 鋰離子電池15是磷酸鐵鋰鋰離子電池或錳酸鋰鋰離子電池或鈦酸鋰鋰離子電池 或鈷酸鋰鋰離子電池。
[0017] 在教學樓下的操場旁設(shè)置有相互連接的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風力發(fā)電系統(tǒng)、匯 流器、儲能電池、細顆粒物檢測儀和信號旗桿甲、信號旗甲、信號旗桿乙、信號旗乙。太陽光 照射太陽能電池產(chǎn)生的電流通過導電線輸入光伏控制器進行調(diào)整、從光伏控制器輸出的電 流通過導電線輸入光伏逆變器，在光伏逆變器內(nèi)直流電轉(zhuǎn)換成交流電，從光伏逆變器內(nèi)輸 出的交流電通過導電線輸入?yún)R流器，風力吹動風力發(fā)電機的葉片快速旋轉(zhuǎn)、帶動直流風力 發(fā)電機產(chǎn)生直流電，從直流風力發(fā)電機輸出的直流電通過導電線輸入風電逆變器，在風電 逆變器內(nèi)直流電轉(zhuǎn)換成交流電，光伏發(fā)電產(chǎn)生的電流和風力發(fā)電產(chǎn)生的電流在匯流器內(nèi)匯 合，從匯流器輸出的交流電通過導電線輸入儲能電池儲存電能，從儲能電池輸出的交流電 通過導電線輸入細顆粒物檢測儀內(nèi)的鋰離子電池，由鋰離子電池向細顆粒物檢測儀內(nèi)的激 光二極管、計算機、細顆粒物數(shù)值顯示屏分別供電，從儲能電池輸出的交流電通過導電線輸 入升降信號旗控制器控制信號旗桿甲上的信號旗甲和信號旗桿乙上的信號旗乙的升降?？?氣從空氣進入口進入細顆粒物檢測儀，細顆粒物是空氣動力學中直徑小于2. 5微米的顆粒 物質(zhì)，又稱為細顆粒物，空氣中的粉塵進入細顆粒物檢測儀內(nèi)置濾膜在線采樣器，采用激光 光源，實現(xiàn)了連續(xù)監(jiān)測顆粒物濃度與濾膜采用兼容，分析收集到的顆粒物的成分，求出操場 上顆粒物的質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)K值，將各相關(guān)數(shù)據(jù)輸入計算機進行計算與判斷，從計算機 輸出的計算與判斷的結(jié)果通過信息傳輸線傳送到操縱信號旗指令箱，從操縱信號旗指令箱 發(fā)出指令，指令升降信號旗控制器控制信號旗甲和信號旗乙的升起或降落，向教學樓上的 學生明確發(fā)出是否下樓到操場上參加體育活動的信號。
[0018] 現(xiàn)舉出實施例如下： 實施例一： 在教學樓下的操場旁的空地上設(shè)置太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風力發(fā)電系統(tǒng)、導電線、匯流 器、儲能電池、細顆粒物檢測儀、操縱信號旗指令箱、升降信號旗控制器、信號旗桿甲、信號 旗甲、信號旗桿乙、信號旗乙。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電流和風力發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電流 通過導電線輸入?yún)R流器匯合、接著輸入儲能電池儲存電能。從儲能電池輸出的電流分別向 細顆粒物檢測儀中的磷酸鐵鋰鋰離子電池和升降信號旗控制器供電?？諝鈴目諝膺M氣口進 入細顆粒物檢測儀，細顆粒物檢測儀采用激光光源，可以直讀粉塵質(zhì)量濃度，在細顆粒物數(shù) 值顯示屏上顯示出細顆粒物的數(shù)值，計算機計算出相關(guān)數(shù)據(jù)后，將污染程度數(shù)據(jù)信息通過 信息傳輸線輸入操縱信號旗指令箱。操縱信號旗指令箱向升降信號旗控制器發(fā)出指令，指 令升降信號旗控制器控制信號旗甲和信號旗乙的升起或降落，用信號旗甲和信號旗乙的升 起或降落通知教學樓上的學生是否下樓到操場上開展體育活動。
[0019] 實施例二： 在教學樓下的操場旁的空地上設(shè)置太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風力發(fā)電系統(tǒng)、導電線、匯流 器、儲能電池、細顆粒物檢測儀、操縱信號旗指令箱、升降信號旗控制器、信號旗桿甲、信號 旗甲、信號旗桿乙、信號旗乙。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電流和風力發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電流 通過導電線輸入?yún)R流器匯合、接著輸入儲能電池儲存電能。從儲能電池輸出的電流分別向 細顆粒物檢測儀中的鈷酸鋰鋰離子電池和升降信號旗控制器供電?？諝鈴目諝膺M氣口進入 細顆粒物檢測儀，細顆粒物檢測儀采用激光光源，可以直讀粉塵質(zhì)量濃度，在細顆粒物數(shù)值 顯示屏上顯示出細顆粒物的數(shù)值，計算機計算出相關(guān)數(shù)據(jù)后，將污染程度數(shù)據(jù)信息通過信 息傳輸線輸入操縱信號旗指令箱。操縱信號旗指令箱向升降信號旗控制器發(fā)出指令，指令 升降信號旗控制器控制信號旗甲和信號旗乙的升起或降落，用信號旗甲和信號旗乙的升起 或降落通知教學樓上的學生是否下樓到操場上開展體育活動。
【權(quán)利要求】
1. 操場上由風光互補發(fā)電系統(tǒng)供電的細顆粒物檢測信號旗，其特征是，由安裝在教 學樓（1)附近的操場（2)旁的太陽能電池（3)、光伏支柱（4)、光伏控制器（5)、光伏逆變器 (6)、導電線（7)、葉片（8)、風電支柱（9)、風力發(fā)電機（10)、風電逆變器（11)、匯流器（12)、 儲能電池（13)、細顆粒物檢測儀（14)、鋰離子電池（15)、激光二極管（16)、計算機（17)、 細顆粒物數(shù)值顯示屏（18)、空氣進氣口（19)、操縱信號旗指令箱（20)、升降信號旗控制器 (21)、信號旗桿甲（22)、信號旗甲（23)、信號旗桿乙（24)、信號旗乙（25)和信息傳輸線（26) 共同組成； 操場上由風光互補發(fā)電系統(tǒng)供電的細顆粒物檢測信號旗，由設(shè)置在教學樓（1)附近的 操場（2)旁的風光互補發(fā)電系統(tǒng)和細顆粒物檢測信號旗兩個部分組成，風光互補發(fā)電系統(tǒng) 安裝有：太陽能電池（3)、光伏支柱（4)、光伏控制器（5)、光伏逆變器（6)、導電線（7)、葉片 (8)、風電支柱（9)、風力發(fā)電機（10)、風電逆變器（11)，在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與風力發(fā)電 系統(tǒng)之間安裝有匯流器（12)，在匯流器（12)旁安裝儲能電池（13)，在儲能電池（13)旁安裝 細顆粒物檢測儀（14)，細顆粒物檢測儀（14)包括：鋰離子電池（15)、激光二極管（16)、計算 機（17)、細顆粒物數(shù)值顯示屏（18)、空氣進氣口（ 19)，在細顆粒物檢測儀（14)旁安裝操縱 信號旗指令箱（20)和升降信號旗控制器（21)，在操縱信號旗指令箱（20)和升降信號旗控 制器（21)的上面安裝信號旗桿甲（22)、信號旗甲（23)、信號旗桿乙（24)和信號旗乙（25); 太陽能電池（3)通過導電線（7)與光伏控制器（5)連接，光伏控制器（5)通過導電線 (7 )與光伏逆變器（6 )連接，光伏逆變器（6 )通過導電線（7 )與匯流器（12 )連接，風力發(fā)電 機（10)通過導電線（7)與風電逆變器（11)連接，風電逆變器（11)通過導電線（7)與匯流 器（12)連接，匯流器（12)通過導電線（7)與儲能電池（13)連接，儲能電池（13)通過導電 線（7)與操縱信號旗指令箱（20)和升降信號旗控制器（21)連接，儲能電池（13)通過導電 線（7)與鋰離子電池（15)連接，鋰離子電池（15)通過導電線（7)與激光二極管（16)、計算 機（17)和細顆粒物數(shù)值顯示屏（18)連接，計算機（17)通過信息傳輸線（26)與操縱信號旗 指令箱（20)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的操場上由風光互補發(fā)電系統(tǒng)供電的細顆粒物檢測信號旗，其 特征是，所述的太陽能電池（3)是單晶硅太陽能電池或多晶硅太陽能電池或非晶硅薄膜太 陽能電池或化合物太陽能電池。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的操場上由風光互補發(fā)電系統(tǒng)供電的細顆粒物檢測信號旗，其 特征是，所述的風力發(fā)電機（10)是垂直軸式風力發(fā)電機或水平軸式風力發(fā)電機。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的操場上由風光互補發(fā)電系統(tǒng)供電的細顆粒物檢測信號旗，其 特征是，所述的鋰離子電池（15 )是磷酸鐵鋰鋰離子電池或錳酸鋰鋰離子電池或鈦酸鋰鋰離 子電池或鈷酸鋰鋰離子電池。
【文檔編號】G09F17/00GK104155221SQ201410420649
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】繆同春 申請人:無錫同春新能源科技有限公司