專利名稱：基于物聯(lián)網(wǎng)的光伏陣列定位跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)及工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域和太陽能光伏電站技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng) 的光伏陣列自主定位與跟蹤監(jiān)測技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，預(yù)防光伏電站運行中可能出現(xiàn)的各種故障是建設(shè)光 伏電站的關(guān)鍵問題之一。在光伏電站運行過程中對光伏陣列進行有效的數(shù)據(jù)采集，有利于 改進系統(tǒng)運行性能，優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。而光伏發(fā)電站多布于室外空曠地帶或建筑物外圍，如 何降低檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)某杀荆瑢崿F(xiàn)檢測數(shù)據(jù)有效通信，成為制造廠商面臨的主要問題之一。專利號為200920047997. 0，名稱為“太陽能發(fā)電監(jiān)測報警裝置”公開一種基于 RS232/RS485通信的太陽能發(fā)電監(jiān)測報警裝置，采用的是總線方式，傳輸距離短，布線復(fù)雜， 成本較高，另外應(yīng)用范圍受線路限制，檢測維護不方便。專禾I」PCT/US/2009/002684> "Network topology for monitoring and controlling a solar panel array”，公開一種基于無線通信與電力線通信的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié) 構(gòu)，無線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)并存，提高監(jiān)測系統(tǒng)可靠性，但并未給出無線網(wǎng)絡(luò)中光伏陣列單點 如何定位，也未涉及低功耗下無線通信定位與信息傳輸優(yōu)化。申請?zhí)枮?00910153384. X、名稱為“基于無線網(wǎng)絡(luò)的自動跟蹤式光伏發(fā)電站監(jiān)控 系統(tǒng)”公開了一種基于ZigBee/GPRS的無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，利用無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)分布式光伏發(fā)電站 的集中管理，僅提出概念性的傳輸方式，尚未涉及單個光伏組件精確定位與管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的光伏陣列自主定 位與跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)，布線簡單，成本較低，對光伏陣列的生存環(huán)境、狀態(tài)信息實現(xiàn)遠程實時 監(jiān)測。本發(fā)明的另一目的是提供一種上述自主定位與跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)的工作方法，使系統(tǒng) 能夠在低功耗下進行無線通信，實現(xiàn)系統(tǒng)的自主精確定位，優(yōu)化信息傳輸。本發(fā)明系統(tǒng)采用的技術(shù)方案是包括多個無線測控器、至少一無線網(wǎng)關(guān)、一無線收 發(fā)器、一本地主控中心、一異地主控中心及一衛(wèi)星通信系統(tǒng)，多個無線測控器分別采集具有 I-N個子區(qū)域的光伏陣列數(shù)據(jù)，一無線測控器以短程無線通信鏈路與相鄰的另一無線測控 器通信，多個無線測控器通過短程無線通信鏈路與至少一無線網(wǎng)關(guān)通信，至少一無線網(wǎng)關(guān) 置于每個所述子區(qū)域中心，無線網(wǎng)關(guān)通過中程無線通信鏈路與子區(qū)域外的一無線收發(fā)器通 信，無線收發(fā)器通過接口與一本地主控中心通信，本地主控中心通過Internet網(wǎng)絡(luò)或經(jīng)衛(wèi) 星通信系統(tǒng)連接一異地主控中心。本發(fā)明系統(tǒng)的工作方法包括如下步驟1)無線測控器上電初始化完成后對自身坐標值確定，并對相鄰無線測控器坐標值 及無線網(wǎng)關(guān)所廣播的坐標值進行保存，完成網(wǎng)絡(luò)拓撲構(gòu)建；
2)無線測控器先采集光伏陣列的數(shù)據(jù)，經(jīng)短程無線通信鏈路的短程無線通信方式 與相鄰的無線測控器交互數(shù)據(jù)，包括對光伏陣列的自主定位數(shù)據(jù)，將交互數(shù)據(jù)傳送至無線 網(wǎng)關(guān)；然后通過中程無線通信鏈路的中程無線通信方式上傳至無線收發(fā)器并轉(zhuǎn)發(fā)至本地主 控中心，最后本地主控中心通過Internet網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星通信系統(tǒng)將數(shù)據(jù)遠程發(fā)送至異地主 控中心；3)本地主控中心及異地主控中心對所上傳的數(shù)據(jù)進行校驗、分析，并依據(jù)分析結(jié) 果對無線測控器遠程控制。本發(fā)明具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明在有限資源下，實現(xiàn)按需路由、自主精確定位，并綜合利用短程無線通 信、中程無線通信、Internet網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星通信；通信從無線到有線，信息從分散到聚集，無 需擴展定位設(shè)備即可利用現(xiàn)有資源實現(xiàn)光伏組件的精確定位，降低安裝復(fù)雜度和錯誤率。2、本發(fā)明采用功率控制，對無線測控器發(fā)射半徑進行一定程度的限制，減小網(wǎng)絡(luò) 沖突域，降低網(wǎng)絡(luò)平均競爭強度，基于平面直角坐標系及陣列特性，對應(yīng)光伏組件行列，設(shè) 置XY軸上所有無線測控器整點坐標值，剩余無線測控器經(jīng)信息傳遞與判定得出自身整點 坐標值，實現(xiàn)自主精確定位。3、本發(fā)明的無線網(wǎng)關(guān)設(shè)計采用功率限制與功率放大電路并存，僅當無線網(wǎng)關(guān)廣播 信息時采用功率放大電路，覆蓋子區(qū)域全局，減少網(wǎng)絡(luò)開銷，增強系統(tǒng)魯棒性。無線網(wǎng)關(guān)置 于子區(qū)域中心，降低無線網(wǎng)絡(luò)深度，減少無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)掃描時間。


圖1為系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中無線測控器101及無線網(wǎng)關(guān)102的控制結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中無線網(wǎng)關(guān)102的硬件結(jié)構(gòu)加載示意圖；圖4為圖1中無線收發(fā)器104的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖1中無線測控器101的自主定位原理示意圖；圖6為圖1中無線測控器101的數(shù)據(jù)傳遞規(guī)則示意圖；圖中101.無線測控器；102.無線網(wǎng)關(guān)；103.短程無線通信鏈路；104.無線收發(fā) 器；105.中程無線通信鏈路；106.本地主控中心；107. Internet網(wǎng)絡(luò)；108.異地主控中心； 109.電子器件；110.內(nèi)部局域網(wǎng)；111.主控服務(wù)器；112.衛(wèi)星通信系統(tǒng)；201.嵌入式微 控制器；202.供電單元；203.電源控制電路；204.電源管理模塊；205.備用電池；206.控 制單元；207.光伏組件轉(zhuǎn)動裝置控制電路；208.光伏組件清洗系統(tǒng)控制電路；209.固定單 元；210.時鐘芯片；211.預(yù)留接口 ；212.存儲器；213.短程無線通信模塊；214.功率控制 模塊；215.檢測單元；216.光伏組件電流檢測電路；217.光伏組件電壓檢測電路；218.光 伏組件旁路二極管檢測電路；219.光伏組件溫度傳感器；301.太陽光角度檢測電路；302. 太陽光強度檢測電路；303.環(huán)境溫度傳感器；304.風(fēng)速傳感器；305.濕度傳感器；306.中 程無線通信模塊；401.嵌入式微控制器；402.供電單元；403.固定單元；404.電源控制電 路；405電源管理模塊；406備用電池；407.存儲器；408. USB/RS232/RS485接口 ；409.預(yù)留 接口 ；501.覆蓋范圍；502.三個不同X值無線測控器；503. —組X值相鄰、Y值相同的無線 測控器。
具體實施例方式參閱圖1，光伏組件排列呈陣列狀，對光伏陣列進行區(qū)域性劃分，將光伏陣列分為 N個區(qū)，即圖1中的1區(qū)至N區(qū)，形成一個以子區(qū)域為單元的分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這樣有利于本 發(fā)明系統(tǒng)取得最大化監(jiān)測覆蓋面積。本發(fā)明整個系統(tǒng)包括多個無線測控器101、至少一無 線網(wǎng)關(guān)102、一無線收發(fā)器104、一本地主控中心106、一異地主控中心108、以及一衛(wèi)星通信 系統(tǒng)112，其中無線測控器101用于光伏陣列生存環(huán)境、狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)采集，自主控制光伏組 件進行維護與故障預(yù)測。一無線測控器101以短程無線通信鏈路103與相鄰的另一無線測 控器101實現(xiàn)通信，多個無線測控器101通過短程無線通信鏈路103與至少一無線網(wǎng)關(guān)102 實現(xiàn)通信，無線測控器101經(jīng)過短程無線通信鏈路103與相鄰的無線測控器101交互數(shù)據(jù)， 最終將交互的數(shù)據(jù)經(jīng)過短程無線通信鏈路103傳送至無線網(wǎng)關(guān)102。至少一無線網(wǎng)關(guān)102置于每個子區(qū)域中心，可減少子區(qū)域內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)掃描時 間。至少一無線網(wǎng)關(guān)102通過中程無線通信鏈路105與子區(qū)域外的一無線收發(fā)器104通 信，無線網(wǎng)關(guān)102將本子區(qū)域內(nèi)的所有無線測控器101采集所得的數(shù)據(jù)經(jīng)中程無線通信鏈 路105發(fā)送至子區(qū)域外的無線收發(fā)器104。無線網(wǎng)關(guān)102在廣播信息時，采用功率放大電 路，發(fā)射范圍覆蓋子區(qū)域全局。無線收發(fā)器104通過接口與一本地主控中心106通信，將所接收的各子區(qū)域的無 線網(wǎng)關(guān)102的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)至本地主控中心106。本地主控中心106，記錄和處理整個光伏陣列的實時監(jiān)測信息，檢查所有記錄數(shù)據(jù) 的一致性和間隙，識別出明顯的異常，直觀、清晰的表示每個光伏組件的狀態(tài)信息。本地主 控中心106通過Internet網(wǎng)絡(luò)107或經(jīng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)112連接一異地主控中心108，通過 Internet網(wǎng)絡(luò)107或者衛(wèi)星通信系統(tǒng)112將數(shù)據(jù)發(fā)送至異地主控中心108。異地主控中 心108包括主控服務(wù)器111、具備聯(lián)網(wǎng)功能的電子器件109和內(nèi)部局域網(wǎng)110。當本地有 Internet網(wǎng)絡(luò)107時，本地主控中心106通過Internet網(wǎng)絡(luò)107將數(shù)據(jù)發(fā)送至異地主控中 心108的主控服務(wù)器111 ；當本地無Internet網(wǎng)絡(luò)107時，本地主控中心106的數(shù)據(jù)經(jīng)衛(wèi) 星通信系統(tǒng)112發(fā)送至異地主控中心108的主控服務(wù)器111，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸。異地主控中心108通過監(jiān)視軟件和數(shù)據(jù)庫處理與備份全國范圍內(nèi)光伏陣列運行 情況，跟蹤調(diào)查分析單個光伏組件或整體光伏陣列性能。個人計算機、智能手機、PDA等具 備聯(lián)網(wǎng)功能的電子器件109在經(jīng)過系統(tǒng)允許后通過內(nèi)部局域網(wǎng)110訪問主控服務(wù)器111，進 行數(shù)據(jù)查詢和命令控制。參閱圖2，無線測控器101和無線網(wǎng)關(guān)102包括一嵌入式微控制器201，以及分別 外接該嵌入式微控制器201的一供電單元202，一控制單元206，一固定單元209和一檢測 單元215，其中嵌入式微控制器201，在已知參數(shù)的合理范圍內(nèi)針對檢測單元215實時采樣的數(shù) 據(jù)進行檢驗，依據(jù)數(shù)據(jù)性質(zhì)對供電單元202、控制單元206、固定單元209進行相應(yīng)操作。供電單元202提供電源支持，由電源控制電路203、電源管理模塊204和備用電池 205組成，電源控制電路203的輸出分別連接電源管理模塊204和備用電池205。電源控制 電路203采用雙電源切換控制，意外故障造成電源管理模塊204斷電事故時能及時切換到備用電池205供電?？刂茊卧?06，包含一光伏組件轉(zhuǎn)動裝置控制電路207和一光伏組件清洗系統(tǒng)控 制電路208，用于控制光伏組件角度調(diào)整和清洗維護，功能模塊可擴展，但所擴展功能模塊 必須有配套數(shù)據(jù)采集模塊提供全方位的數(shù)據(jù)支持。固定單元209，包括時鐘芯片210、預(yù)留接口 211、存儲器212、短程無線通信模塊 213和功率控制模塊214。時鐘芯片210用于系統(tǒng)時鐘同步。預(yù)留接口 211用于系統(tǒng)功能 擴展和無線網(wǎng)關(guān)102硬件模塊加載。存儲器212用于數(shù)據(jù)存儲。短程無線通信模塊213實 現(xiàn)與鄰近的無線測控器101或無線網(wǎng)關(guān)102的數(shù)據(jù)交互。功率控制模塊214對發(fā)射功率進 行硬件限制，其僅在無線網(wǎng)關(guān)102中含功率放大電路。檢測單元215，至少包括一光伏組件電流檢測電路216、一光伏組件電壓檢測電路 217、一光伏組件旁路二極管檢測電路218和一光伏組件溫度傳感器219，可擴展添加各類 所需傳感器或數(shù)據(jù)采集電路組成一個數(shù)據(jù)采集協(xié)同系統(tǒng)，實現(xiàn)信息的多元采集。參閱圖3，無線網(wǎng)關(guān)102硬件結(jié)構(gòu)加載包括一太陽光角度檢測電路301、一太陽光 強度檢測電路302、一環(huán)境溫度傳感器303、一風(fēng)速傳感器304 —濕度傳感器305及中程無 線通信模塊306，對于子區(qū)域內(nèi)所有無線測控器101提供數(shù)據(jù)支持；中程無線通信模塊306 用于無線網(wǎng)關(guān)102與無線收發(fā)器104之間的數(shù)據(jù)無線收發(fā)。參閱圖4，無線收發(fā)器104包括另一個嵌入式微控制器401，以及分別連接該嵌入 式微控制器401的另一供電單元402和一固定單元403，其中嵌入式微控制器401，用于無線收發(fā)器104的數(shù)據(jù)收發(fā)控制。供電單元402，提供電源支持，由另一電源控制電路404、另一電源管理模塊405和 另一備用電池406組成，另一電源控制電路404的輸出分別連接另一電源管理模塊405和 另一備用電池406。另一電源控制電路404采用雙電源切換控制，意外故障造成另一電源管 理模塊405斷電事故時能及時切換到備另一用電池406供電。固定單元403，包括存儲器407、USB/RS232/RS485接口 408、預(yù)留接口 409和中程 無線通信模塊306。存儲器407用于數(shù)據(jù)存儲，USB/RS232/RS485接口 408用于無線收發(fā)器 104與本地主控中心106通信，預(yù)留接口 409用于外設(shè)擴展，中程無線通信模塊306，用于無 線網(wǎng)關(guān)102與無線收發(fā)器104之間的數(shù)據(jù)無線收發(fā)。本發(fā)明系統(tǒng)的工作步驟為第一步無線網(wǎng)絡(luò)初始化。無線測控器101上電初始化完成后，對自身坐標值進行 確定，并對相鄰無線測控器101的坐標值及無線網(wǎng)關(guān)102所廣播的坐標值進行保存，完成網(wǎng) 絡(luò)拓撲構(gòu)建。第二步數(shù)據(jù)采集及上傳。由于無線網(wǎng)關(guān)102含短程無線通信模塊213與中程無 線通信模塊306，因此，能用于子區(qū)域內(nèi)部無線測控器101與無線收發(fā)器104之間數(shù)據(jù)中繼。 無線測控器101采用短程無線通信方式，監(jiān)測光伏組件的工作狀態(tài)，通過短程無線通信鏈 路103和無線網(wǎng)關(guān)102實現(xiàn)子區(qū)域內(nèi)部數(shù)據(jù)交互，交互的數(shù)據(jù)包括無線測控器101對光伏 陣列的自主定位數(shù)據(jù)，無線網(wǎng)關(guān)102對無線測控器101所監(jiān)測的光伏組件定期進行數(shù)據(jù)采 集，然后通過中程無線通信鏈路105的中程無線通信方式上傳至子區(qū)域外部的無線收發(fā)器 104。無線收發(fā)器104采用中程無線通信方式，負責將各子區(qū)域內(nèi)部數(shù)據(jù)通過USB、RS232等 通信方式傳遞至本地主控中心106，有助于擴大監(jiān)測區(qū)域。數(shù)據(jù)傳遞經(jīng)無線網(wǎng)關(guān)102、無線收發(fā)器104、本地主控中心106，直至異地主控中心108 ；第三步數(shù)據(jù)分析及命令下發(fā)。本地主控中心106及異地主控中心108對所上傳 的數(shù)據(jù)進行校驗、分析，并依據(jù)分析結(jié)果對無線測控器101遠程控制或?qū)θ藛T進行調(diào)配。無線測控器101在監(jiān)測光伏組件的工作狀態(tài)時，具有對光伏陣列自主定位功能， 自主定位的方法包括發(fā)射半徑確定方法、初步定位算法、邊界問題處理方法、Y值沖突處理 方法，參閱圖5，其中，圖5(a)為發(fā)射半徑確定方法原理示意圖；圖5(b)為初步定位算法、 圖5(c)為邊界問題處理方法原理示意圖、圖5(d)為Y值沖突處理方法原理示意圖。圖5 中多個無線測控器101呈行列排列，以A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、L、M分別表示多個無線測 控器101中的某單個無線測控器。如圖5(a)所示，光伏組件在實際應(yīng)用現(xiàn)場雖呈陣列式排列，在無遮蔽情況下光伏 組件排列盡可能緊湊，位于子區(qū)域內(nèi)的兩個無線測控器101在不同方向上的間距會存在差 異性，采用功率控制模塊214將無線測控器101的發(fā)射功率進行限制，控制其覆蓋范圍501。 發(fā)射半徑為
權(quán)利要求
一種基于物聯(lián)網(wǎng)的光伏陣列定位跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)，包括多個無線測控器(101)、至少一無線網(wǎng)關(guān)(102)、一無線收發(fā)器(104)、一本地主控中心(106)、一異地主控中心(108)及一衛(wèi)星通信系統(tǒng)(112)，多個無線測控器(101)分別采集具有1 N個子區(qū)域的光伏陣列數(shù)據(jù)，其特征是一無線測控器(101)以短程無線通信鏈路(103)與相鄰的另一無線測控器(101)通信，多個無線測控器(101)通過短程無線通信鏈路(103)與至少一無線網(wǎng)關(guān)(102)通信，至少一無線網(wǎng)關(guān)(102)置于每個所述子區(qū)域中心，無線網(wǎng)關(guān)(102)通過中程無線通信鏈路(105)與子區(qū)域外的一無線收發(fā)器(104)通信，無線收發(fā)器(104)通過接口與一本地主控中心(106)通信，本地主控中心(106)通過Internet網(wǎng)絡(luò)(107)或經(jīng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)(112)連接一異地主控中心(108)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的光伏陣列定位跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述 無線測控器(101)和無線網(wǎng)關(guān)(102)包括一嵌入式微控制器(201)及分別與之外接的一 供電單元(202)，一控制單元(206)，一固定單元(209)和一檢測單元(215)；所述供電單元(202)由電源控制電路(203)、電源管理模塊(204)和備用電池(205)組成，電源控制電路(203)的輸出分別連接電源管理模塊(204)和備用電池(205)；控制單元(206)包含一光 伏組件轉(zhuǎn)動裝置控制電路(207)和一光伏組件清洗系統(tǒng)控制電路(208)；固定單元(209) 包括時鐘芯片(210)、預(yù)留接口(211)、存儲器(212)、短程無線通信模塊(213)和功率控 制模塊(214)；檢測單元(215)至少包括一光伏組件電流檢測電路(216)、一光伏組件電壓 檢測電路(217)、一光伏組件旁路二極管檢測電路(218)和一光伏組件溫度傳感器(219)； 無線網(wǎng)關(guān)(102)硬件結(jié)構(gòu)加載包括一太陽光角度檢測電路(301)、一太陽光強度檢測電路 (302)、一環(huán)境溫度傳感器(303)、一風(fēng)速傳感器(304)、一濕度傳感器(305)及中程無線通 信模塊(306)；所述無線收發(fā)器(104)包括另一嵌入式微控制器(401)及與之外接的另一 供電單元(402)和一固定單元(403)，另一供電單元(402)由另一電源控制電路(404)、另 一電源管理模塊(405)和另一備用電池(406)組成；另一電源控制電路(404)的輸出分別 連接另一電源管理模塊(405)和另一備用電池(406)；固定單元(403)包括存儲器(407)、 USB/RS232/RS485接口(408)、預(yù)留接口(409)和中程無線通信模塊(306)。
3.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的光伏陣列定位跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)的工作方法，其特征是包括如下步驟1)無線測控器(101)上電初始化完成后對自身坐標值確定，并對相鄰無線測控器 (101)坐標值及無線網(wǎng)關(guān)(102)所廣播的坐標值進行保存，完成網(wǎng)絡(luò)拓撲構(gòu)建；2)無線測控器(101)先采集光伏陣列的數(shù)據(jù)，經(jīng)短程無線通信鏈路(103)的短程無 線通信方式與相鄰的無線測控器(101)交互數(shù)據(jù)，包括對光伏陣列的自主定位數(shù)據(jù)，將交 互數(shù)據(jù)傳送至無線網(wǎng)關(guān)(102)；然后通過中程無線通信鏈路(105)的中程無線通信方式 上傳至無線收發(fā)器(104)并轉(zhuǎn)發(fā)至本地主控中心(106)，最后本地主控中心(106)通過 Internet網(wǎng)絡(luò)(107)或衛(wèi)星通信系統(tǒng)(112)將數(shù)據(jù)遠程發(fā)送至異地主控中心(108)；3)本地主控中心(106)及異地主控中心(108)對所上傳的數(shù)據(jù)進行校驗、分析，并依據(jù) 分析結(jié)果對無線測控器(101)遠程控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工作方法，其特征是步驟2)無線測控器(101)對光伏陣列 自主定位的方法包括發(fā)射半徑確定方法、初步定位算法、邊界問題處理方法、Y值沖突處理 方法；發(fā)射半徑確定方法為無線測控器(101)的覆蓋范圍(501)通過其功率控制模塊 (214)限制發(fā)射半徑為及> VZT^，相鄰的另外無線測控器(101)數(shù)量大于等于8，L為無 線測控器(101)間距較大值，W為其1間距較小值，發(fā)射半徑R < 2L ；初步定位算法為在子區(qū)域內(nèi)建立XY直角坐標系，覆蓋范圍(501)內(nèi)確定坐標點存入 鄰居表中，其余存入臨時數(shù)據(jù)表中，待確認坐標點后丟棄臨時數(shù)據(jù)表，覆蓋范圍501內(nèi)存在 三個不同X值無線測控器(502)，先確定所處X值，再初步判定Y值為鄰居表和臨時數(shù)據(jù)表 中一坐標點(X，YmJYmax值加1，無線測控器101置發(fā)送狀態(tài)并發(fā)送含坐標點的臨時信息； 邊界問題處理方法為覆蓋范圍(501)內(nèi)存在X值相鄰、Y值相同的單個無線測控器C、 D至少兩組，單個無線測控器C存在一側(cè)相鄰的一單個無線測控器D，單個無線測控器D存 在左右相鄰的另兩單個無線測控器C、E，先確定所處X值，再初步判定Y值為鄰居表中一坐 標點(X，Yfflax)Yfflax值加1，無線測控器101置發(fā)送狀態(tài)并發(fā)送含坐標點的臨時信息；Y值沖突處理方法為由一組X值相鄰、Y值相同的無線測控器(503)初步判定單個無 線測控器F、G具有相同的XY值，所發(fā)送的臨時信息中含鄰居表中單個無線測控器H坐標 點0(_1，YmJ及單個無線測控器ι坐標點(x-i，Yfflin)，當Ymax大于所接收到的Ymax時，Y值 加1，小于則Y值不變，相等則跳轉(zhuǎn)進入Ymin比較，如兩次比較均相等，則延時等待接收新信 息后再次發(fā)送臨時信息進行比較，如Y值變化，單個無線測控器F置發(fā)送狀態(tài)并發(fā)送臨時信 息，后轉(zhuǎn)入接收狀態(tài)；如Y值無變化，則等待規(guī)定時間，如在規(guī)定時間內(nèi)其Y值沒有沖突，則 確定其坐標值并置發(fā)送狀態(tài)發(fā)送確定信息；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工作方法，其特征是以經(jīng)過無線網(wǎng)關(guān)(102)且與X和Y軸 平行的直線作為數(shù)據(jù)傳遞主路徑，比較源地址和最終目的地址，從鄰居表的中選取靠近最 終目的地址一側(cè)且坐標XY值均變化最大的坐標點作為此跳的目的地址；若鄰居表中未出 現(xiàn)最終目的地址，存在坐標點X值或Y值與最終目的地址X值或Y值一致，則選取靠近最終 目的地址一側(cè)且坐標X或Y值與最終目的地址X或Y值一致并變化最大的無線測控器作為 這一跳的目的地址。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于物聯(lián)網(wǎng)的光伏陣列定位跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)及工作方法，多個無線測控器分別采集具有1-N個子區(qū)域的光伏陣列數(shù)據(jù)，經(jīng)短程無線通信鏈路與相鄰的無線測控器交互數(shù)據(jù)，包括對光伏陣列自主定位數(shù)據(jù)，交互數(shù)據(jù)傳送至無線網(wǎng)關(guān)；通過中程無線通信鏈路上傳至無線收發(fā)器并轉(zhuǎn)發(fā)至本地主控中心，本地主控中心通過Internet網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星通信系統(tǒng)將數(shù)據(jù)遠程發(fā)送至異地主控中心；對數(shù)據(jù)進行校驗、分析，并依據(jù)分析結(jié)果對無線測控器遠程控制。無線測控器對光伏陣列自主定位的方法包括發(fā)射半徑確定方法、初步定位算法、邊界問題處理方法和Y值沖突處理方法。無需擴展定位設(shè)備實現(xiàn)光伏組件的精確定位，降低安裝復(fù)雜度和錯誤率，增強系統(tǒng)魯棒性。
文檔編號G05B19/418GK101995862SQ20101027889
公開日2011年3月30日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者廖康, 李正明, 潘天紅 申請人:江蘇大學(xué)