[发明专利]一种用于高铁桥的联合发电和集雨控制系统

说明书

一种用于高铁桥的联合发电和集雨控制系统，包括中央处理器以及与中央处理器连接的水力发电部分控制子系统、风力发电部分控制子系统与蓄水部分控制子系统，中央处理器用于接收来自向水力发电部分控制子系统、风力发电部分控制子系统与蓄水部分控制子系统的信号并向这三部分控制子系统发送控制指令。本发明在雨天时控制高位集水模块泄水阀门适时开启，使叶轮外转子发电机在雨水的带动下发电；高速动车组列车高速通过时控制自动风口阀门的适时开启，利用风力推动叶轮外转子发电机发电；无雨时远程遥控器控制低位集水模块中的雨水外排，通过中央处理器实现了雨天和无雨环境下系统各阀门的开闭控制，实现了利用水力、风力发电和集蓄雨水功能的综合。

技术领域

本发明涉及雨水回收再利用、管道风力发电、雨水发电等技术领域，具体为一种用于高铁桥的联合发电和集雨控制系统。

背景技术

随着经济发展和社会进步，节能减排成为人类在二十一世纪不懈追求的一个重要目标，对传统能源保护机制的建立和对新能源技术的大力开拓无不昭示着人类在此方面的努力和探求。节能减排的措施多种多样，可待应用的领域众多，其中一个重要方向是节约和回收利用水资源，除去节约用水以外，目前已有大量针对废水回收、污水净化等领域的技术方案。另外，对水流体中含有的天然能量，如水力资源的利用大大降低了对传统化石燃料的需求，葛洲坝、三峡工程等大型水力发电工程可以输送大量电力，同时促进了经济的发展；应运而生的各种小型水力发电设施也为节能减排做出了一定程度的贡献。风能资源作为清洁的可再生能源，也不断的被加以利用，在适宜的地区建立风力发电站，促进了能源结构的调整，具有可观的节能减排效益和经济效益。

在我国绵延密布的高铁线路上，雨季雨水直接排到桥下，不仅浪费了雨水，也浪费了雨水下落过程中的势能；另外，高速动车组列车高速通过时会产生可观的风能，目前的高铁线路中尚未将此能量加以利用。要全面合理的利用上述雨水资源、水力资源、风力资源，还需要用到现代控制技术，如何自动化地、系统化地进行回收利用，从而达到节能减排效益，是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于高铁桥的联合发电和集雨控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于高铁桥的联合发电和集雨控制系统，包括中央处理器以及与中央处理器连接的水力发电部分控制子系统、风力发电部分控制子系统与蓄水部分控制子系统，中央处理器用于接收来自向水力发电部分控制子系统、风力发电部分控制子系统与蓄水部分控制子系统的信号，并向水力发电部分控制子系统、风力发电部分控制子系统与蓄水部分控制子系统发送控制指令；所述水力发电部分控制子系统包括水力发电模块、高位集水模块液位传感器、高位集水模块压力传感器、高位集水模块泄水阀门，且水力发电模块具有高位集水模块、发电蓄电模块与通流管路模块；所述高位集水模块液位传感器设置于所述高位集水模块内，高位集水模块液位传感器用于采集所述高位集水模块的水位信息并将其转化为电信号传递至中央处理器；所述高位集水模块泄水阀门设置于所述高位集水模块内，高位集水模块泄水阀门用于接收中央处理器发出的控制指令，并基于控制指令执行相应的动作实现泄水操作；所述高位集水模块压力传感器设置于所述高位集水模块内部且与高位集水模块泄水阀门等高处，高位集水模块压力传感器采集该高度的水压信息并将其转化为电信号传递至中央处理器。

优选的，风力发电部分控制子系统包括风力发电模块、超声波距离传感器、自动风口阀门与速度传感器，风力发电模块包括高位通风管路模块、发电蓄电模块、通流管路模块；所述自动风口阀门分别设置于高铁桥双向每条铁轨的中间位置，自动风口阀门用于接收所述中央处理器发出的控制指令，并基于控制指令执行相应的动作；所述超声波距离传感器分别设置于高铁桥两侧的桥面防护墙上部，且与同侧的自动风口阀门信号连接并用于采集高速动车组列车与同侧自动风口阀门的距离信息，并将距离信息转化为电信号传递至中央处理器；所述速度传感器设置于高速动车组列车上，速度传感器用于实时采集列车的速度信息并将其转化为电信号传递至中央处理器。