本發明公開了一種基于增強型風能和太陽能聯合供能的U型管智能實時監測系統，風車鐵塔與多功能風葉兼太陽能光伏板相連，風車鐵塔與多功能太陽能光伏板兼風力牽引增強板相連，多功能風葉兼太陽能光伏板分別與風能發電機和太陽能控制器相連，多功能太陽能光伏板兼風力牽引增強板與太陽能控制器相連，風能發電機和太陽能發電機均與整流充電器相連，綜合蓄電池與綜合逆變器相連，綜合逆變器與穩定交流電站相連，數據采集電腦連接到光纖光柵解調儀,多功能太陽能光伏板兼風力牽引增強板安裝在風車鐵塔上，并與風能發電機相連。結構簡單，使用方便，可實現長期、獨立和可靠的地下水原位取樣、地下水溫度、壓力和水位的全過程事實進行監測。

技術領域

本發明屬于風能太陽能聯合供電領域，更具體涉及一種基于增強型風能和太陽能聯合供能的U型管智能實時監測系統。該系統可廣泛運用于地熱開采、二氧化碳地質封存、頁巖氣開采、廢棄物地質儲存中對地下水的水位、溫度和壓力的監測。特別適合于野外無能源供應、遠離交通無法及時更換電源的監測場地，該增強型風能和太陽能聯合供能系統可以持續、穩定可再生的電源。

背景技術

隨著地下能源如石油、天然氣、頁巖氣、煤、地熱等的開發，以及廢棄物地下儲存和二氧化碳地質封存等地下工程的開發，對地下水的影響越來越大。為了能夠實時全過程在線監測地下水的變化，需要有能夠獨立穩定取樣的設備；為了能實時動態表征地下水的水位、水量、水壓和水溫等，同樣需要一種能夠長期、穩定可持續監測系統。而獨立、穩定可持續的監測系統首要限制于電力能源的獨立。野外現場的監測，往往地處偏僻，電力設施罕見，重新為監測系統建立電力網線和基站等，耗時、耗資、耗力。

風力發電非常環保且風能蘊含量巨大，主要是將風的動能轉變成機械能，在轉換成電能。風力發電會由于風力的大小而輸出不穩定的交流電，需經過電能轉換成化學能，在轉換成220V的交流電。在野外監測場地，常常蘊含巨大的風能，只要加以利用，就可以變成可持續能再生的電能。

太陽能發電分為太陽能光發電和太陽能熱發電兩種，光伏發電主要有太陽能電池、蓄電池、控制器和逆變器組成；太陽能熱發電是指先將太陽能轉換成熱能再轉換成電能。

太陽能、風能聯合供電系統目前已有一些發明，但是較多的是簡單地將風能和太陽能組裝起來，并沒有做到相互促進。

發明人李讓劍于2020年6月16發明的專利“一種用于新能源的風能和太陽能聯合發電裝置”與本發明有相似之處。發明人李讓劍的專利主要是詳細地提出太陽能和風能聯合發電裝置，其發明專利中詳細介紹了該裝置的實現過程、各個部件功能及安裝位置。根據發明人李讓劍的專利可以清晰搭建其設計的太陽能和風能聯合發電裝置，其通過巧妙地設計實現光敏電阻激發轉動桿轉動而提高光伏板發電效率，繼而又設計連接桿件避免轉動桿旋轉降低風輪接收的風力。但是發明人李讓劍設計裝置過于復雜，搭建后期維護都存在一定挑戰。發明人朱建瑜于2020年5月22日發明的“太陽能風能發電裝置及系統”也是提供了一種聯合發電的裝置設計，該發明的亮點在于對太陽能發電的提升，將用于太陽能發電的鍋爐與電廠、熱力公司、廠礦等使用鍋爐的對接，實現供熱、供暖或制冷等；此外該系統還可接收空間站能束，進行全方位風窩式星象觀測及接收空間信息。發明人朱建瑜的專利側重于太陽能風能聯合發電裝置功能多樣化方面。該發明裝置有點偏離發明主體，該裝置應該是發電裝置，而不是多功能系統。供熱、供暖、制冷或者風窩式星象觀測及接收空間信息應該是有其他設備可以實現，如果堆疊在一起，可能會存在相互干擾，信號混疊，解譯困難等問題。

發明內容

為解決野外電路建設耗時耗資耗力供電困難，難以為地下工程建設中地下水資源監測提供穩定、可持續電源等問題，本發明的目的是在于提供了一種基于增強型風能和太陽能聯合供能的U型管智能實時監測系統，結構簡單，使用方便，可實現長期、獨立和可靠的地下水原位取樣、地下水溫度、壓力和水位的全過程事實進行監測。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：