本發(fā)明涉及光伏發(fā)電監(jiān)控領(lǐng)域，特別涉及一種光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著全球能源危機(jī)和大氣污染問題的日益嚴(yán)重，取之不盡用之不竭的太陽能資源日益受到人們的關(guān)注，光伏發(fā)電是目前太陽能利用的主要方式。隨著光伏太陽能板在國內(nèi)開始陸續(xù)建設(shè)和投入運(yùn)行，如何實時了解太陽能光伏板的運(yùn)行狀況，滿足上一級系統(tǒng)的監(jiān)控需求，是大家所共同關(guān)注的問題。而現(xiàn)有的光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)，一般只能監(jiān)控太陽能光伏板的溫度和流量，而不能監(jiān)控太陽能光伏板的電量，這樣監(jiān)控人員就不能了解太陽能光伏板電能的利用情況，也無法了解發(fā)電效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控太陽能光伏板的溫度、電量和流量、能隨時掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)，并能夠有效控制光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常工作的光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括光伏采集系統(tǒng)、微處理器、存儲器、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控終端、移動終端和電源模塊，所述光伏采集系統(tǒng)包括一個或多個采集單元，每個所述采集單元均包括太陽能光伏板、光伏板電壓檢測電路、光伏板電流檢測電路、電量采集器、rs485接口、光伏板溫度檢測傳感器、流量檢測傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述光伏板電壓檢測電路采集所述太陽能光伏板的電壓信號并發(fā)送到所述電量采集器，所述光伏板電流檢測電路采集所述太陽能光伏板的電流信號并發(fā)送到所述電量采集器，所述電量采集器根據(jù)接收的所述電壓信號和電流信號進(jìn)行運(yùn)算后得到所述太陽能光伏板的電量數(shù)據(jù)，并將其通過所述rs485接口傳送到所述微處理器，所述微處理器將所述太陽能光伏板的電量數(shù)據(jù)發(fā)送到所述存儲器進(jìn)行存儲，所述光伏板溫度檢測傳感器檢測所述太陽能光伏板的溫度數(shù)據(jù)并傳送到所述微處理器，所述微處理器將所述太陽能光伏板的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到所述存儲器進(jìn)行存儲，所述流量檢測傳感器檢測流量數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述流量數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字化流量，并將所述數(shù)字化流量傳送到所述微處理器，所述微處理器將所述數(shù)字化流量發(fā)送到所述存儲器進(jìn)行存儲，所述微處理器還計算每個所述太陽能光伏板的電量數(shù)據(jù)之和得到總電量，并將每個所述太陽能光伏板的電量數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、數(shù)字化流量及總電量通過所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送到所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端或移動終端進(jìn)行顯示，所述電源模塊分別與所述光伏采集系統(tǒng)和微處理器連接并用于供電。

在本發(fā)明所述的光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)中，所述采集單元還包括蓄電池輸出電壓檢測電路、蓄電池充電電流檢測電路、蓄電池溫度檢測傳感器和環(huán)境溫度檢測傳感器，所述蓄電池輸出電壓檢測電路采集蓄電池的電壓信號并發(fā)送到所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字化電壓后傳送到所述微處理器，所述蓄電池充電電流檢測電路采集蓄電池的電流信號并發(fā)送到所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字化電流后傳送到所述微處理器，所述蓄電池溫度檢測傳感器檢測蓄電池的溫度數(shù)據(jù)并傳送到所述微處理器，所述環(huán)境溫度檢測傳感器檢測環(huán)境的溫度數(shù)據(jù)并傳送到所述微處理器。

在本發(fā)明所述的光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)中，所述電源模塊包括mos管、第一三極管、第二三極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第一電容和第二電容，所述第一電阻的一端、第二電阻的一端和第七電阻的一端均連接蓄電池，所述mos管的源極與所述第七電阻的另一端連接，所述mos管的柵極通過所述第一電容分別與所述第二電阻的另一端和第六電阻的一端連接，所述第六電阻的另一端與所述第一三極管的集電極連接，所述第一三極管的發(fā)射極接地，所述第一三極管的基極與所述第二電容的一端連接，所述第二電容的另一端分別與所述第四電阻的一端、第一電阻的另一端和第二三極管的集電極連接，所述第四電阻的另一端接地，所述mos管的漏極通過所述第八電阻分別與所述第三電阻的一端和微處理器連接，第二三極管的發(fā)射極接地，所述第二三極管的基極分別與所述第三電阻的另一端和第五電阻的一端連接，所述第五電阻的另一端接地。

在本發(fā)明所述的光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)中，所述電源模塊還包括第三電容和第九電阻，所述第三電容的一端與所述第二三極管的基極連接，所述第三電容的另一端與所述第五電阻的一端連接，所述第一三極管通過所述第九電阻接地。

在本發(fā)明所述的光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)中，所述電源模塊還包括第十電阻和第十一電阻，所述第十電阻的一端與所述第二電容的另一端連接，所述第十電阻的另一端分別與所述第一電阻的另一端和第十一電阻的一端連接，所述第十一電阻的另一端與所述第二三極管的集電極連接。

在本發(fā)明所述的光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)中，所述電源模塊還包括第十二電阻，所述第二三極管的發(fā)射極通過所述第十二電阻接地。

在本發(fā)明所述的光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)中，所述mos管為p溝道m(xù)os管，所述第一三極管和第二三極管均為npn型三極管。

在本發(fā)明所述的光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)中，還包括均與所述微處理器連接的按鍵設(shè)置電路、蜂鳴器、太陽能光伏板電壓超限指示燈、太陽能光伏板電流超限指示燈、太陽能光伏板溫度超限指示燈、蓄電池輸出電壓超限指示燈、蓄電池充電電流超限指示燈、蓄電池溫度超限指示燈、流量超限指示燈和環(huán)境溫度超限指示燈。

在本發(fā)明所述的光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)中，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊為zigbee模塊、藍(lán)牙模塊、wifi模塊、gprs模塊、cdma模塊或gsm模塊。

在本發(fā)明所述的光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)中，所述移動終端為手機(jī)或平板電腦。

實施本發(fā)明的光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)，具有以下有益效果：由于設(shè)有包括光伏采集系統(tǒng)、微處理器、存儲器、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控終端、移動終端和電源模塊，光伏采集系統(tǒng)包括一個或多個采集單元，每個采集單元均包括太陽能光伏板、光伏板電壓檢測電路、光伏板電流檢測電路、電量采集器、rs485接口、光伏板溫度檢測傳感器、流量檢測傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，電量采集器用于檢測太陽能光伏板的電量，光伏板溫度檢測傳感器用于檢測太陽能光伏板的溫度，流量檢測傳感器用于檢測流量，微處理器會將太陽能光伏板的電量數(shù)據(jù)、總電量、溫度數(shù)據(jù)和數(shù)字化流量通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控終端或移動終端進(jìn)行顯示，這樣監(jiān)控人員就能通過監(jiān)控終端或移動終端隨時了解太陽能光伏板的運(yùn)行狀態(tài)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控太陽能光伏板的溫度、電量和流量、能隨時掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)，并能夠有效控制光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常工作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)一個實施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為所述實施例中電源模塊的電路原理圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)實施例中，該光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。圖1中，該光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)包括光伏采集系統(tǒng)1、微處理器2、存儲器3、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊4、遠(yuǎn)程監(jiān)控終端5、移動終端6和電源模塊7，其中，光伏采集系統(tǒng)1包括一個或多個采集單元100，圖1中作為例子畫出了n個(n為大于1的整數(shù))采集單元100，每個采集單元100的結(jié)構(gòu)都是相同的。

本實施例中，每個采集單元100均包括太陽能光伏板101、光伏板電壓檢測電路102、光伏板電流檢測電路103、電量采集器104、rs485接口105、光伏板溫度檢測傳感器106、流量檢測傳感器107和模數(shù)轉(zhuǎn)換器108，其中，光伏板電壓檢測電路102采集太陽能光伏板101的電壓信號并將其發(fā)送到電量采集器104，光伏板電流檢測電路103采集太陽能光伏板101的電流信號并將其發(fā)送到電量采集器104，電量采集器104根據(jù)接收的電壓信號和電流信號進(jìn)行運(yùn)算后得到太陽能光伏板101的電量數(shù)據(jù)，并將該太陽能光伏板101的電量數(shù)據(jù)通過rs485接口105傳送到微處理器2，微處理器2將太陽能光伏板101的電量數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲器3進(jìn)行存儲。這樣，每個太陽能光伏板101的電量數(shù)據(jù)均存儲在存儲器3中。

光伏板溫度檢測傳感器106檢測太陽能光伏板101的溫度數(shù)據(jù)并將其傳送到微處理器2，微處理器2將太陽能光伏板101的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲器3進(jìn)行存儲。這樣，每個太陽能光伏板101的溫度數(shù)據(jù)均存儲在存儲器3中。

流量檢測傳感器107檢測流量數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器108，模數(shù)轉(zhuǎn)換器108將流量數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字化流量，并將數(shù)字化流量傳送到微處理器2，微處理器2將數(shù)字化流量發(fā)送到存儲器3進(jìn)行存儲。

微處理器2還計算每個太陽能光伏板101的電量數(shù)據(jù)之和，這樣就可以得到總電量，微處理器2將每個太陽能光伏板101的電量數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、數(shù)字化流量及所有太陽能光伏板101的總電量通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊4傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控終端5或移動終端6進(jìn)行顯示，這樣監(jiān)控人員就可以通過監(jiān)控終端5或移動終端6隨時查看每個太陽能光伏板101的溫度、電量、流量，以及所有太陽能光伏板101的總電量，同時還能分析出消耗掉多少電量。當(dāng)然，在本實施例的一些情況下，還可以根據(jù)具體需將太陽能光伏板101的功率、平均功率、當(dāng)天發(fā)電量、當(dāng)天發(fā)電價值、總發(fā)電量、總發(fā)電價值、總減排量等數(shù)據(jù)都顯示在遠(yuǎn)程監(jiān)控終端5或移動終端6上，以便于監(jiān)控人員了解更全面的信息。電源模塊7分別與光伏采集系統(tǒng)1和微處理器2連接并用于供電，使該光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)能正常工作。值得一提的是，太陽能光伏板101的各項參數(shù)可通過太陽能電池板進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)定。因此本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控太陽能光伏板的溫度、電量和流量、能隨時掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)，并能夠有效控制光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常工作。

值得一提的是，本實施例中，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊4為zigbee模塊、藍(lán)牙模塊、wifi模塊、gprs模塊、cdma模塊或gsm模塊等。移動終端6可以是手機(jī)或平板電腦等。

本實施例中，采集單元100還包括蓄電池輸出電壓檢測電路109、蓄電池充電電流檢測電路110、蓄電池溫度檢測傳感器111和環(huán)境溫度檢測傳感器112，其中，蓄電池輸出電壓檢測電路109采集蓄電池的電壓信號并發(fā)送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器108，模數(shù)轉(zhuǎn)換器108將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字化電壓后傳送到微處理器2，蓄電池充電電流檢測電路110采集蓄電池的電流信號并發(fā)送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器108，模數(shù)轉(zhuǎn)換器108將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字化電流后傳送到微處理器2，蓄電池溫度檢測傳感器111檢測蓄電池的溫度數(shù)據(jù)并傳送到微處理器2，環(huán)境溫度檢測傳感器112檢測環(huán)境的溫度數(shù)據(jù)并傳送到微處理器2。微處理器2可以將數(shù)字化電壓、數(shù)字化電流、蓄電池的溫度數(shù)據(jù)和環(huán)境的溫度數(shù)據(jù)通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊4傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控終端5或移動終端6進(jìn)行顯示。

本實施例中，該光伏發(fā)電遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)還包括按鍵設(shè)置電路8、蜂鳴器9、太陽能光伏板電壓超限指示燈10、太陽能光伏板電流超限指示燈11、太陽能光伏板溫度超限指示燈12、蓄電池輸出電壓超限指示燈13、蓄電池充電電流超限指示燈14、蓄電池溫度超限指示燈15、流量超限指示燈16和環(huán)境溫度超限指示燈17。

本實施例中，用戶可以通過按鍵設(shè)置電路8設(shè)置太陽能光伏板101的超限溫度限值、超限電壓限值、超限電流限值，蓄電池的超限溫度限值、超限電壓限值和超限電流限值，環(huán)境溫度限值和流量限值存儲到存儲器3中，微處理器2會將接收的每個太陽能光伏板101的各項參數(shù)以及蓄電池的各項參數(shù)，與設(shè)置在存儲器3中的限值進(jìn)行比較，當(dāng)超限時，微處理器2控制蜂鳴器9報警，同時點(diǎn)亮對應(yīng)的太陽能光伏板電壓超限指示燈10、太陽能光伏板電流超限指示燈11、太陽能光伏板溫度超限指示燈12、蓄電池輸出電壓超限指示燈13、蓄電池充電電流超限指示燈14、蓄電池溫度超限指示燈15、流量超限指示燈16和環(huán)境溫度超限指示燈17，另外，微處理器2還可以通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊4向移動終端6發(fā)送報警信息。本發(fā)明智能化程度高，系統(tǒng)自動完成數(shù)據(jù)采集分析處理以及緊急情況下的報警。本發(fā)明的實時性較好，只要系統(tǒng)出現(xiàn)超限，能夠第一時間報警并向用戶或監(jiān)控人員發(fā)出信息。本發(fā)明實現(xiàn)全天候保護(hù)，節(jié)省勞力，大大提高發(fā)電效率。

圖2為本實施例中電源模塊的電路原理圖，圖2中，電源模塊7包括mos管m1、第一三極管q1、第二三極管q2、第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、第四電阻r4、第五電阻r5、第六電阻r6、第七電阻r7、第八電阻r8、第一電容c1和第二電容c2，其中，第一電阻r1的一端、第二電阻r2的一端和第七電阻r7的一端均連接蓄電池，mos管m1的源極與第七電阻r7的另一端連接，mos管m1的柵極通過第一電容c1分別與第二電阻r2的另一端和第六電阻r6的一端連接，第六電阻r6的另一端與第一三極管q1的集電極連接，第一三極管q1的發(fā)射極接地，第一三極管q1的基極與第二電容c2的一端連接，第二電容c2的另一端分別與第四電阻r4的一端、第一電阻r1的另一端和第二三極管q2的集電極連接，第四電阻r4的另一端接地，mos管m1的漏極通過第八電阻r8分別與第三電阻r3的一端和微處理器2連接，第二三極管q2的發(fā)射極接地，第二三極管q2的基極分別與第三電阻r3的另一端和第五電阻r5的一端連接，第五電阻r5的另一端接地。

上述第一電容c1和第二電容c2均為耦合電容，第七電阻r7和第八電阻r8均為限流電阻，第一電容c1用于防止mos管m1與第一三極管q1之間的干擾，第二電容c2用于防止第一三極管q1和第二三極管q2之間的干擾。第七電阻r7用于對mos管m1的源極所在的支路進(jìn)行過流保護(hù)，第八電阻r8用于對mos管m1的漏極所在的支路進(jìn)行過流保護(hù)，因此電路的安全性和可靠性較高。

本實施例中，電源模塊7還包括第三電容c3和第九電阻r9，第三電容c3的一端與第二三極管q2的基極連接，第三電容c3的另一端與第五電阻r5的一端連接，第一三極管q1通過第九電阻r9接地。其中，第三電容c3為耦合電容，用于mos管m1與第二三極管q2之間的干擾，以進(jìn)一步提高電路的安全性和可靠性。

本實施例中，電源模塊7還包括第十電阻r10和第十一電阻r11，第十電阻r10的一端與第二電容c2的另一端連接，第十電阻r10的另一端分別與第一電阻r1的另一端和第十一電阻r11的一端連接，第十一電阻r11的另一端與第二三極管q2的集電極連接。第十電阻r10和第十一電阻r11均為限流電阻，第十電阻r10用于對第一三極管q1的基極所在的支路進(jìn)行過流保護(hù)，第十一電阻r11用于對第二三極管q2的集電極所在的支路進(jìn)行過流保護(hù)，以更進(jìn)一步提高電路的安全性和可靠性。

本實施例電源模塊7還包括第十二電阻r12，第二三極管q2的發(fā)射極通過第十二電阻r12接地。第十二電阻r12用于對第二三極管q2的發(fā)射極所在的支路進(jìn)行過流保護(hù)。

值得一提的是，本實施例中，mos管m1為p溝道m(xù)os管，第一三極管q1和第二三極管q2均為npn型三極管。當(dāng)然，在本實施例的一些情況下，mos管m1可以為n溝道m(xù)os管，第一三極管q1和第二三極管q2也可以均為pnp型三極管，但這時電路的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)發(fā)生變化。

總之，本發(fā)明能夠監(jiān)控每塊太陽能光伏板101的電量以及每塊太陽能光伏板101的電量的總和，即總電量，還能監(jiān)控每塊太陽能光伏板101的溫度和流量，并通過遠(yuǎn)程監(jiān)控終端5或移動終端6進(jìn)行顯示。本發(fā)明還能監(jiān)控每塊太陽能光伏板101是否處于正常狀態(tài)，其實現(xiàn)遠(yuǎn)程智能化監(jiān)控，用戶或監(jiān)控人員能隨時隨地了解太陽能光伏板101的運(yùn)行情況。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。