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佛羅里達州采用無線感應器防止氫動力車的滲漏

作者:RFID世界網 賀琳
來源:來源網絡(侵權刪)
日期:2009-01-19 11:07:46
摘要:作為燃料電池車應用項目的一部分,佛羅里達州在奧蘭多市采用 ZigBee 無線感應器標簽預防 14 輛州氫動力車的氣體滲漏。用戶可以登錄到網站實時查看感應器數據。系統由佛州大學化工系設計和開發。

  作為燃料電池車應用項目的一部分,佛羅里達州在奧蘭多市采用 ZigBee 無線感應器標簽預防 14 輛州氫動力車的氣體滲漏。用戶可以登錄到網站實時查看感應器數據。系統由佛州大學化工系設計和開發。

  負責州氫動力車隊的項目經理 John Painter 稱,這套系統成本較低,隨著燃料電池車的增多,經銷商可采用它來確保車輛的安全存放和維修。這種車輛的燃料電池利用氫氣與空氣中的氧氣混合產生電力。因為節點由現成的元件構成,成本很低。建一個遠程感應系統只需節點、基站、筆記本電腦和軟件。

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氫動力車

  Painter 最初是福特汽車的一名燃料電池車研究人員,2006 年受雇于佛州政府,負責采購和維修燃料電池車。佛州共有 14 輛氫氣燃料電池,其中一些由州環保部門使用,其余歸于公共事業公司 Progress Energy 。

  Painter稱,氫是一種高爆炸性的氣體,雖然氫動力車輛本身的安全設計使車輛比通常汽油車更安全,但佛州希望增加一層安全防范,確保氫滲漏能及時被檢測到。由于這這個地區經常有暴風雨,車輛最初存放在 Progress Energy一個室外遮蓋區;當車輛投入使用時,州政府選擇將車輛放在室內工作區,以更好地保護它們。然而,這樣使氫滲漏更具危險性,因為任何滲漏氣體都會在密封區累積。

  兩年前,Painter 開始與當地大學和公司討論這個項目,并與佛州大學的化工教授 Fan Ren 碰面,后者已為 NASA 開發一個氫感應器
AlGaN/GaN 高電子移動晶體管 (HEMTs),HEMT 感應器測量太空船周圍氫的含量,但它并沒有采用任何無線傳輸工具。

  06 年 8 月,研究人員在 Greenway 安裝了 6 個無線感應器節點。NASA 的有線方案在這里并不現實,Ren 稱,因為車庫面積很大,布線很困難。

  每個感應器節點含兩個氫氣感應器芯片和一個符合 IEEE 802.15.4 無線標準的 ZigBee 接收器。節點每 5 秒測量一次空氣中氫的含量,接著將測量結果直接傳到基站,后者通過 USB 電纜與計算機相連。計算機上的軟件讀取數據并上傳到網站,奧蘭多官員可以上網查看相關數據。如果氫氣含量高于1%,基站也可以觸發警報,Painter 稱,到目前為止還沒發現任何滲漏。

  Ren 稱,由于氫比空氣輕,安裝在車輛上方天花板上節點更容易檢測到氫。節點被插進 AC 電源上,如果電源中斷發生,每個節點的內嵌電池也可提供 30 天電量,基站和計算機也配有后端電池。

  起初節點只含有一個氫感應器,但研究人員發現車庫的溫度波動會引起讀取結果的混淆。由于較高的溫度會造成感應器較高的電流讀數,而電流讀數對氫感應系統非常重要,結果溫度的波動會影響氫氣的測量。為了解決這個問題,研究人員安裝了兩個相同的芯片,二者都提供溫度感應功能,但其中一個不提供氫氣測量,這樣軟件系統對比兩個結果來提供更精確的氫含量讀數。

  Ren 稱,這套系統的成本低于 200 美元,如果大批量生產,成本會更低。