本发明属于风力发电，特别涉及一种基于智能喷气助力的陆上漂浮式发电系统。
背景技术：
1、随着全球经济的发展，使得石油等不可再生资源日益短缺，风能作为一种清洁能源被广泛应用，而垂直轴风力发电机作为一种新兴的能源利用方式，凭借其安装方便、造价成本低的优势受到人们越来越多的重视。
2、现有的垂直轴风力发电设备包括两大类：海上漂浮式风力发电设备和陆上固定式风力发电设备，由于海上风力资源丰富，因此出现了越来越多的海上漂浮式风力发电设备，但是由于地理条件的限制，在我国北方地区或者非沿海城市则无法采用海上漂浮式风力发电设备。而现有的陆上固定式风力发电设备同样需要塔柱对悬臂进行支撑，使得制造成本高、运输困难，还在延长悬臂以增大发电功率时受到塔柱稳定性的限制，并且常规的风力发电设备完全依赖自然风能，存在间歇发电的问。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术中大功率发电设备成本高的缺陷，提供一种基于智能喷气助力的陆上漂浮式发电系统。
2、本发明提供了一种基于智能喷气助力的陆上漂浮式发电系统，包括陆上悬臂漂浮式发电主体结构、高压喷气助推组件、漂浮支撑组件以及控制装置；
3、所述陆上悬臂漂浮式发电主体结构包括套筒和悬臂，所述套筒内部设置有发电机，套筒顶部设置有中心轮毂，所述中心轮毂与所述发电机连接，以使得发电机随中心轮毂转动；所述中心轮毂的外壁均匀设置有若干组悬臂，所述悬臂上固定设置有若干个叶片；
4、所述漂浮支撑组件包括环形水槽以及设置在所述环形水槽内的漂浮支撑圈，所述环形水槽内壁设置有限位导向轮组和电磁刹车机构，所述限位导向轮组用于限定所述漂浮支撑圈的位置，所述电磁刹车机构用于调整漂浮支撑圈的转速；
5、所述高压喷气助推组件安装在所述中心轮毂内，且所述高压喷气助推组件的气流出口位于所述悬臂上，所述控制装置与所述高压喷气助推组件连接，控制所述高压喷气助推组件利用高压气体驱动所述悬臂转动。
6、进一步的方案为，所述高压喷气助推组件包括设置在所述中心轮毂内的储气罐和压缩机，所述储气罐与所述压缩机通过软管连通，所述悬臂末端还设置有喷气筒，所述喷气筒与所述储气罐连通且在喷气筒处设置有电磁阀，用于将所述储气罐内的压缩气体喷出实现助力悬臂旋转。
7、进一步的方案为，所述悬臂上设置有悬臂转速传感器，所述环形水槽内部设置有液位传感器，所述悬臂转速传感器和液位传感器分别与所述控制装置信号连接；
8、所述环形水槽的一侧设置有集水箱，所述集水箱分别通过注水管和排水管与所述环形水槽连通，所述注水管上设置有注水泵，用于将集水箱内的水注入环形水槽，所述排水管上设置有排水泵，用于将环形水槽内的水排入集水箱；
9、所述控制装置实时获取液位传感器的参数，并基于液位参数控制所述注水泵和排水泵的启停；
10、所述控制装置实时获取悬臂转速传感器的参数，并基于转速参数控制所述电磁刹车机构的启停，以及基于转速参数控制所述电磁阀的启停。
11、进一步的方案为，所述中心轮毂顶部还设置有测风仪，所述测风仪与所述控制装置信号连接；所述控制装置实时获取测风仪的风力等级，并基于风力等级和悬臂转速传感器参数评估并控制所述电磁阀的启停。
12、进一步的方案为，所述悬臂包括斜坡悬臂和水平悬臂；
13、所述斜坡悬臂的一端与所述中心轮毂的外壁固定连接，斜坡悬臂的另一端与所述水平悬臂固定连接，所述水平悬臂所处位置高于所述中心轮毂所处位置；
14、每个所述斜坡悬臂通过中心网架固定连接；
15、所述叶片位于所述水平悬臂上，且与水平悬臂固定连接。
16、进一步的方案为，所述储气罐包括一级储气罐和二级储气罐，所述压缩机包括一级压缩机和二级压缩机；
17、所述一级储气罐、一级压缩机和二级压缩机均设置在所述中心轮毂内，所述二级储气罐设置在所述水平悬臂的末端且所述二级储气罐与所述喷气筒连通；
18、所述一级储气罐与所述一级压缩机连接，且在一级储气罐内部设置有第一气压传感器，所述第一气压传感器与所述控制装置连接，用于将所述一级储气罐的气压发送至所述控制装置，所述一级压缩机将空气进行压缩后储存在所述一级储气罐内，当第一气压传感器的压力值达到第一预设压力时，控制装置控制一级压缩机停止工作；
19、所述二级压缩机和一级储气罐连接，且二级压缩机通过气管与所述二级储气罐连通，在二级储气罐内部设置有第二气压传感器，所述第二气压传感器与所述控制装置连接，用于将所述二级储气罐的气压发送至所述控制装置；所述二级压缩机将一级储气罐内的压缩空气进行压缩后储存在所述二级储气罐内，当第二气压传感器的压力值达到第二预设压力时，控制装置控制二级压缩机停止工作。
20、进一步的方案为，所述电磁刹车机构包括电动伸缩杆和摩擦片；
21、所述电动伸缩杆的一端与所述环形水槽的内壁连接，电动伸缩杆的另一端与所述摩擦片连接；
22、所述电动伸缩杆倾斜设置，所述摩擦片为内凹片状结构，且所述摩擦片的内凹面与所述漂浮支撑圈的外表面相适应；
23、所述控制装置实时获取悬臂转速传感器的参数，并基于转速参数控制所述电动伸缩杆的长度。
24、进一步的方案为，所述漂浮支撑圈的顶部设置有支撑架，所述支撑架的底部与所述漂浮支撑圈连接，支撑架的顶部与所述水平悬臂连接。
25、进一步的方案为，所述中心轮毂为中空的三棱柱结构，在所述中心轮毂的每一侧面均设置有斜坡悬臂，三个所述斜坡悬臂构成倒三棱锥结构；
26、所述中心网架是由若干个钢管和梁结构构成的倒三棱台结构，所述倒三棱台结构的顶点与所述斜坡悬臂固定连接。
27、进一步的方案为，所述漂浮支撑组件设置有多个，多个所述漂浮支撑组件的环形水槽同轴设置，且每个所述漂浮支撑组件的漂浮支撑圈均通过支撑架与所述悬臂连接。
28、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
29、本发明采用悬浮式垂直轴风力发电形式，相比传统的海上悬浮风力发电设备以及陆上固定式风力发电设备，本发明的主体结构通过设置在陆上的漂浮支撑组件支撑，使得整个发电设备实现落地，省去了塔柱等其他支撑体结构，在大幅降低成本的同时，还起到便于维修、降低维修难度、增加了维修人员安全系数的作用。
30、本发明通过控制装置驱动陆上悬臂漂浮式发电主体结构转动的高压喷气助推组件当风力较小时可以通过控制装置执行自适应喷气助推方案避免了微风天气的间歇性发电。
31、本发明通过实时获取环形水槽内水的液位信息，当液位信息达到设计的下限时（表明已经缺水），通过控制装置控制注水泵向环形水槽内注水，当水面到达设计上限时（表明水位过高），通过控制装置控制排水泵排水，从而达到控制液位高度始终在设计范围之内，保证漂浮支撑圈正常运转，支撑悬臂的稳定转动。并且利用漂浮支撑圈的浮力抵消绝大部分悬臂的重力，可实现悬臂长度的轻松外延，便于增加发电设备的发电功率。
32、本发明在环形水槽内设置了限位导向轮组，对漂浮支撑圈起到限位作用，避免漂浮支撑圈的位置过高导致风较大时，漂浮支撑圈的上下波动，从而实现悬臂的平稳运转。并且在环形水槽内还设置有电磁刹车机构，当需要停车检修的时，控制装置控制电磁刹车机构实现悬臂的停车，并且当风力过大导致悬臂转速过高时可能会达到设计良性运转的转速上限，控制装置控制电磁刹车机构实现悬臂的转速调节，保证悬臂整体平稳运转实现稳定发电。
1.一种基于智能喷气助力的陆上漂浮式发电系统，其特征在于，包括陆上悬臂漂浮式发电主体结构、高压喷气助推组件、漂浮支撑组件以及控制装置（32）；
2.根据权利要求1所述的一种基于智能喷气助力的陆上漂浮式发电系统，其特征在于，所述高压喷气助推组件包括设置在所述中心轮毂（2）内的储气罐和压缩机，所述储气罐与所述压缩机通过软管连通，所述悬臂末端还设置有喷气筒（26），所述喷气筒（26）与所述储气罐连通且在喷气筒（26）处设置有电磁阀（29），用于将所述储气罐内的压缩气体喷出实现助力悬臂旋转。
3.根据权利要求2所述的一种基于智能喷气助力的陆上漂浮式发电系统，其特征在于，所述悬臂上设置有悬臂转速传感器（31），所述环形水槽（7）内部设置有液位传感器（30），所述悬臂转速传感器（31）和液位传感器（30）分别与所述控制装置（32）信号连接；
4.根据权利要求3所述的一种基于智能喷气助力的陆上漂浮式发电系统，其特征在于，所述中心轮毂（2）顶部还设置有测风仪（22），所述测风仪（22）与所述控制装置（32）信号连接；所述控制装置（32）实时获取测风仪（22）的风力等级，并基于风力等级和悬臂转速传感器（31）参数评估并控制所述电磁阀（29）的启停。
5.根据权利要求1所述的一种基于智能喷气助力的陆上漂浮式发电系统，其特征在于，所述悬臂包括斜坡悬臂（3）和水平悬臂（4）；
6.根据权利要求5所述的一种基于智能喷气助力的陆上漂浮式发电系统，其特征在于，所述储气罐包括一级储气罐（18）和二级储气罐（25），所述压缩机包括一级压缩机（19）和二级压缩机（20）；
7.根据权利要求6所述的一种基于智能喷气助力的陆上漂浮式发电系统，其特征在于，所述电磁刹车机构（10）包括电动伸缩杆（21）和摩擦片（17）；
8.根据权利要求5所述的一种基于智能喷气助力的陆上漂浮式发电系统，其特征在于，所述中心轮毂（2）为中空的三棱柱结构，在所述中心轮毂（2）的每一侧面均设置有斜坡悬臂（3），三个所述斜坡悬臂（3）构成倒三棱锥结构；
9.根据权利要求1-8任一所述的一种基于智能喷气助力的陆上漂浮式发电系统，其特征在于，所述漂浮支撑组件设置有多个，多个所述漂浮支撑组件的环形水槽（7）同轴设置，且每个所述漂浮支撑组件的漂浮支撑圈（8）均通过支撑架（11）与所述悬臂连接。
