本發(fā)明涉及一種光伏控制系統(tǒng)，特別涉及一種光伏遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

光伏應(yīng)用系統(tǒng)具有分布離散且相互獨(dú)立的特點(diǎn)，以太陽能路燈為例，每個(gè)太陽能路燈都是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，成百上千的路燈需要統(tǒng)一監(jiān)測(cè)，難以及時(shí)有效地獲得每個(gè)太陽能路燈的運(yùn)行數(shù)據(jù)。對(duì)光伏應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，有利于改進(jìn)光伏應(yīng)用系統(tǒng)的性能，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。因此如何有效地及時(shí)地獲得光伏應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)成為管理和維護(hù)光伏應(yīng)用系統(tǒng)的關(guān)鍵問題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種光伏應(yīng)用系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為光伏應(yīng)用系統(tǒng)在線分析和故障診斷帶提供了有效支撐，進(jìn)一步促進(jìn)光伏綠色能源系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種光伏應(yīng)用系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

無線感知層，包括若干個(gè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，與光伏應(yīng)用系統(tǒng)相配合，每一數(shù)據(jù)采集點(diǎn)配合一個(gè)套光伏應(yīng)用系統(tǒng)，用以采集光伏應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息；

數(shù)據(jù)匯集層，包括數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)，用以匯集數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)采集的光伏應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將匯集好的數(shù)據(jù)通過internet網(wǎng)傳送至服務(wù)應(yīng)用層；

服務(wù)應(yīng)用層，包括服務(wù)器、pc端以及智能移動(dòng)設(shè)備，用以提供在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)服務(wù)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)可單獨(dú)接入internet網(wǎng)，也可通過zigbee技術(shù)與數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)通信，形成zigbee通信模塊。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，所述數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)通過通用分組無線服務(wù)數(shù)據(jù)傳輸gprs-dtu技術(shù)，將各數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)上傳的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至服務(wù)器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)選用德州儀器公司的cc2530芯片作為zigbee通信模塊的核心芯片，cc2530芯片上連接有電壓采樣電路、電流采樣電路，用以采集光伏電池板輸出電壓、升壓電路輸出電壓和光伏電池板輸出電流，電壓采樣電路、電流采樣電路是將采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為cc2530的ad端可接收的電壓信號(hào)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，所述數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)選用德州儀器公司的cc2530芯片作為zigbee通信模塊的核心芯片，cc2530芯片自帶的usart接口上連接有max232芯片，并通過max232芯片與gprs-dtu模塊的上的rs232接口相連。

本發(fā)明工作時(shí)，數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)通過紫蜂（zigbee）技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)通信，將數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)采集的光伏應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)；其次，數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)，采用通用分組無線服務(wù)數(shù)據(jù)傳輸（gprs-dtu）技術(shù)，將各數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)上傳的數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)至遠(yuǎn)程服務(wù)器；最后在遠(yuǎn)程服務(wù)器上開發(fā)功能完備的監(jiān)測(cè)程序以滿足光伏應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行管理和維護(hù)的需要。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)光伏應(yīng)用系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)收集工作，為光伏應(yīng)用系統(tǒng)在線分析和故障診斷帶提供了有效支撐，進(jìn)一步促進(jìn)光伏綠色能源系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展。本發(fā)明可用于光伏設(shè)備遠(yuǎn)程控制中。

附圖說明

圖1為本發(fā)明控制原理框圖。

圖2為本發(fā)明中數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)原理框圖。

圖3為本發(fā)明中數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)工作流程圖。

圖4為本發(fā)明中數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)原理框圖。

圖5為本發(fā)明中數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)工作流程圖。

圖6為本發(fā)明中服務(wù)器工作流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2、4所示的一種光伏應(yīng)用系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

無線感知層，包括若干個(gè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，與光伏應(yīng)用系統(tǒng)相配合，每一數(shù)據(jù)采集點(diǎn)配合一個(gè)套光伏應(yīng)用系統(tǒng)，用以采集光伏應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)可單獨(dú)接入internet網(wǎng)，也可通過zigbee技術(shù)與數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)通信，形成zigbee通信模塊，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)選用德州儀器公司的cc2530芯片作為zigbee通信模塊的核心芯片，cc2530芯片上連接有電壓采樣電路、電流采樣電路，用以采集光伏電池板輸出電壓、升壓電路輸出電壓和光伏電池板輸出電流，電壓采樣電路、電流采樣電路是將采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為cc2530的ad端可接收的電壓信號(hào)；

數(shù)據(jù)匯集層，包括數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)，用以匯集數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)采集的光伏應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將匯集好的數(shù)據(jù)通過internet網(wǎng)傳送至服務(wù)應(yīng)用層，所述數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)通過通用分組無線服務(wù)數(shù)據(jù)傳輸gprs-dtu技術(shù)，將各數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)上傳的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)選用德州儀器公司的cc2530芯片作為zigbee通信模塊的核心芯片，cc2530芯片自帶的usart接口上連接有max232芯片，并通過max232芯片與gprs-dtu模塊的上的rs232接口相連；

服務(wù)應(yīng)用層，包括服務(wù)器、pc端以及智能移動(dòng)設(shè)備，用以提供在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)服務(wù)。

本發(fā)明具有三層分布式結(jié)構(gòu)：第一層是由數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的無線感知層，該層主要功能是對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，同時(shí)與第二層設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)組網(wǎng)通信；第二層是由數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)構(gòu)成和數(shù)據(jù)匯集層，該層主要實(shí)現(xiàn)的功能是匯集感知層的數(shù)據(jù)，同時(shí)將匯集好的數(shù)據(jù)通過internet網(wǎng)傳送第三層設(shè)備；第三層是由internet網(wǎng)上的服務(wù)器構(gòu)成的服務(wù)應(yīng)用層，該層主要提供監(jiān)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)服務(wù)，工作時(shí)，數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)通過紫蜂（zigbee）技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)通信，將數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)采集的光伏應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)；其次，數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)，采用通用分組無線服務(wù)數(shù)據(jù)傳輸（gprs-dtu）技術(shù)，將各數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)上傳的數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)至遠(yuǎn)程服務(wù)器；最后在遠(yuǎn)程服務(wù)器上開發(fā)功能完備的監(jiān)測(cè)程序以滿足光伏應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行管理和維護(hù)的需要。

如圖3所示，數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的軟件流程為：首先，初始化zigbee模塊自身的硬件資源，包括通道、頻率、數(shù)模轉(zhuǎn)換（ａｄ）端口等等；其次，發(fā)出網(wǎng)絡(luò)加入信號(hào)，申請(qǐng)周圍的zigbee協(xié)調(diào)器加入網(wǎng)絡(luò)；如果收到加入成功應(yīng)答信標(biāo)，則進(jìn)入低功耗狀態(tài)，如果加入失敗，則繼續(xù)發(fā)送申請(qǐng)信號(hào)，直到完成加入；最后，成功進(jìn)入低功耗模式后就要等待系統(tǒng)初始化時(shí)預(yù)置的數(shù)據(jù)傳輸命令，一旦數(shù)據(jù)傳輸命令激活，則調(diào)用ad端口采集光伏應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。

如圖5所示，數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的軟件流程為：數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)的zigbee模塊在以協(xié)調(diào)器功能啟動(dòng)以后，進(jìn)行zigbee的網(wǎng)絡(luò)初始化，網(wǎng)絡(luò)初始化成功后就確定了網(wǎng)絡(luò)的panid和信道，在此之后就進(jìn)入無線監(jiān)控狀態(tài)對(duì)其通信范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)加入信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在接收到有節(jié)點(diǎn)需要加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)在資源允許的情況下便為該節(jié)點(diǎn)分配相應(yīng)的短地址和網(wǎng)絡(luò)資源；如果暫無節(jié)點(diǎn)加入信號(hào)，zigbee模塊會(huì)判斷系統(tǒng)的查詢周期定時(shí)器是否到時(shí)，如果定時(shí)器到時(shí)則發(fā)送查詢命令進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，數(shù)據(jù)收成功后調(diào)用串口函數(shù)將收集的上傳數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給gprs-dtu模塊。

如圖6所示，使用ｃ語言編寫socket服務(wù)程序運(yùn)行在服務(wù)器上，用于監(jiān)聽數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)gprs-dtu模塊的連接請(qǐng)求。數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)的gprs-dtu模塊事先已配置好服務(wù)器的固定域名和端口號(hào)，根據(jù)配置好固定域名和端口號(hào)，gprs-dtu模塊發(fā)送tcp/ip連接請(qǐng)求，ｃ語言socket服務(wù)程序監(jiān)聽到該連接請(qǐng)求后，與數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)建立tcp/ip連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)的gprs-dtu模塊與socket服務(wù)程序的通信。socket服務(wù)程序在收到gprs-dtu模塊的連接請(qǐng)求后將創(chuàng)建pthread線程用于gprs-dtu模塊數(shù)據(jù)的接收，然后將接收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到access數(shù)據(jù)庫中。

本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，在本發(fā)明公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要?jiǎng)?chuàng)造性的勞動(dòng)就可以對(duì)其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。