一種基于ZigBee的太陽能電池陣列運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于ZigBee的太陽能電池陣列運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，目前，能源已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生活所必須的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著人口的增長和工業(yè)化水平的提高，石化能源的儲(chǔ)量急劇銳減，要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展就必須開發(fā)利用可再生能源和綠色能源;基于此，太陽能發(fā)電逐漸成為人類尋求新能源的熱點(diǎn)。
[0003]而太陽能電池陣列(即太陽能光伏電池組件)作為太陽能光伏發(fā)電的核心部件，對(duì)整個(gè)太陽能發(fā)電系統(tǒng)或者發(fā)電站起到至關(guān)重要的作用;然而，由于太陽能電池陣列往往是安裝在室外，對(duì)其工作狀況的監(jiān)控以及電池陣列的維護(hù)十分不便。
[0004]因此，有必要提供一種無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，以對(duì)太陽能電池陣列進(jìn)行高效地運(yùn)行管理。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于ZigBee的太陽能電池陣列運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種基于ZigBee的太陽能電池陣列運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)，它包括風(fēng)向傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、溫度傳感器、電壓傳感器、電壓跟隨器、信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、光電耦合器、PLC控制器、繼電器、步進(jìn)電機(jī)、太陽能電池陣列、第一 ZigBee模塊、第二 ZigBee模塊、微控制器和觸摸屏；
[0008]所述風(fēng)向傳感器、光照強(qiáng)度傳感器和溫度傳感器分別檢測風(fēng)向信號(hào)、光照強(qiáng)度信號(hào)和溫度信號(hào)并將信號(hào)均輸入至信號(hào)調(diào)理電路，所述電壓傳感器檢測太陽能電池陣列輸出的電壓信號(hào)并將信號(hào)輸入至電壓跟隨器，所述電壓跟隨器將信號(hào)進(jìn)行阻抗處理并將信號(hào)輸入至信號(hào)調(diào)理電路，所述信號(hào)調(diào)理電路將信號(hào)進(jìn)行調(diào)理并將調(diào)理后的信號(hào)輸入至A/D轉(zhuǎn)換電路，所述A/D轉(zhuǎn)換電路將信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸入至光電耦合器，所述光電耦合器將信號(hào)進(jìn)行隔離傳輸并將信號(hào)輸入至PLC控制器，所述PLC控制器將信號(hào)進(jìn)行整理并將信號(hào)反饋給第一ZigBee模塊、繼電器和太陽能電池陣列，所述繼電器產(chǎn)生控制信號(hào)并將信號(hào)輸入至步進(jìn)電機(jī)，所述太陽能電池陣列通過穩(wěn)壓電路將電源信號(hào)輸入至PLC控制器；
[0009]所述第一ZigBee模塊將信號(hào)通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出，所述第二ZigBee模塊接收信號(hào)并將信號(hào)輸入至微控制器，所述微控制器將整理后的信號(hào)反饋給觸控屏和第二 ZigBee模塊并通過第二 ZigBee模塊發(fā)送至第一 ZigBee模塊，所述第一 ZigBee模塊將接收的信號(hào)輸入至PLC控制器。
[0010]優(yōu)選地，所述微控制器還電性連接有聲光報(bào)警器。
[0011 ]優(yōu)選地，所述PLC控制器還電性連接有存儲(chǔ)器。
[0012]由于采用了上述方案，本實(shí)用新型通過風(fēng)向傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、溫度傳感器和電壓傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能電池陣列各工作參數(shù)的檢測；同時(shí)，利用步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能電池陣列的轉(zhuǎn)向控制；并且，利用第一 ZigBee模塊和第二 ZigBee模塊實(shí)現(xiàn)信號(hào)的無線通信，方便信號(hào)的遠(yuǎn)程利用，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0015]如圖1所示，本實(shí)施例的一種基于ZigBee的太陽能電池陣列運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)，它包括風(fēng)向傳感器1、光照強(qiáng)度傳感器2、溫度傳感器3、電壓傳感器4、電壓跟隨器6、信號(hào)調(diào)理電路5、A/D轉(zhuǎn)換電路7、光電耦合器8、PLC控制器11、繼電器10、步進(jìn)電機(jī)9、太陽能電池陣列16、第一 ZigBee模塊13、第二 ZigBee模塊14、微控制器11和觸摸屏19;
[0016]風(fēng)向傳感器1、光照強(qiáng)度傳感器2和溫度傳感器3分別檢測風(fēng)向信號(hào)、光照強(qiáng)度信號(hào)和溫度信號(hào)并將信號(hào)均輸入至信號(hào)調(diào)理電路5，電壓傳感器6檢測太陽能電池陣列16輸出的電壓信號(hào)并將信號(hào)輸入至電壓跟隨器6，電壓跟隨器6將信號(hào)進(jìn)行阻抗處理并將信號(hào)輸入至信號(hào)調(diào)理電路5，信號(hào)調(diào)理電路5將信號(hào)進(jìn)行調(diào)理并將調(diào)理后的信號(hào)輸入至A/D轉(zhuǎn)換電路7，A/D轉(zhuǎn)換電路7將信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸入至光電耦合器8，光電耦合器8將信號(hào)進(jìn)行隔離傳輸并將信號(hào)輸入至PLC控制器11，PLC控制器11將信號(hào)進(jìn)行整理并將信號(hào)反饋給第一 ZigBee模塊13、繼電器10和太陽能電池陣列16，繼電器10產(chǎn)生控制信號(hào)并將信號(hào)輸入至步進(jìn)電機(jī)9，太陽能電池陣列16通過穩(wěn)壓電路15將電源信號(hào)輸入至PLC控制器11;
[0017]第一ZigBee模塊13將信號(hào)通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出，第二ZigBee模塊14接收信號(hào)并將信號(hào)輸入至微控制器17，微控制器17將整理后的信號(hào)反饋給觸控屏19和第二 ZigBee模塊14并通過第二 ZigBee模塊14發(fā)送至第一 ZigBee模塊13，第一 ZigBee模塊13將接收的信號(hào)輸入至PLC控制器11。
[0018]進(jìn)一步，微控制器17還電性連接有聲光報(bào)警器18。
[0019]進(jìn)一步，PLC控制器11還電性連接有存儲(chǔ)器12。
[0020]本實(shí)施例工作時(shí)，由通過風(fēng)向傳感器1、光照強(qiáng)度傳感器2、溫度傳感器和電壓傳感器4實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能電池陣列16各工作參數(shù)的檢測，檢測到參數(shù)經(jīng)過處理后輸入至PLC控制器11(PLC控制器11可根據(jù)不用工作，進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的程序編程)，PLC控制器11根據(jù)信號(hào)的分析，實(shí)時(shí)對(duì)太陽能電池陣列16的充電控制和轉(zhuǎn)向控制。為方便信號(hào)的遠(yuǎn)程傳輸，則利用第一ZigBee模塊13和第二 ZigBee模塊14實(shí)現(xiàn)信號(hào)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信，實(shí)現(xiàn)信號(hào)無線傳輸，用戶可在利用設(shè)置在室內(nèi)的觸摸屏19實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能電池陣列16的工作控制。
[0021]本實(shí)施例為優(yōu)化系統(tǒng)，利用聲光報(bào)警器18實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)預(yù)警;利用存儲(chǔ)器12進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，方便后續(xù)數(shù)據(jù)讀取利用。
[0022]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于ZigBee的太陽能電池陣列運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:它包括風(fēng)向傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、溫度傳感器、電壓傳感器、電壓跟隨器、信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、光電耦合器、PLC控制器、繼電器、步進(jìn)電機(jī)、太陽能電池陣列、第一 ZigBee模塊、第二 ZigBee模塊、微控制器和觸摸屏； 所述風(fēng)向傳感器、光照強(qiáng)度傳感器和溫度傳感器分別檢測風(fēng)向信號(hào)、光照強(qiáng)度信號(hào)和溫度信號(hào)并將信號(hào)均輸入至信號(hào)調(diào)理電路，所述電壓傳感器檢測太陽能電池陣列輸出的電壓信號(hào)并將信號(hào)輸入至電壓跟隨器，所述電壓跟隨器將信號(hào)進(jìn)行阻抗處理并將信號(hào)輸入至信號(hào)調(diào)理電路，所述信號(hào)調(diào)理電路將信號(hào)進(jìn)行調(diào)理并將調(diào)理后的信號(hào)輸入至A/D轉(zhuǎn)換電路，所述A/D轉(zhuǎn)換電路將信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸入至光電耦合器，所述光電耦合器將信號(hào)進(jìn)行隔離傳輸并將信號(hào)輸入至PLC控制器，所述PLC控制器將信號(hào)進(jìn)行整理并將信號(hào)反饋給第一ZigBee模塊、繼電器和太陽能電池陣列，所述繼電器產(chǎn)生控制信號(hào)并將信號(hào)輸入至步進(jìn)電機(jī)，所述太陽能電池陣列通過穩(wěn)壓電路將電源信號(hào)輸入至PLC控制器； 所述第一ZigBee模塊將信號(hào)通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出，所述第二ZigBee模塊接收信號(hào)并將信號(hào)輸入至微控制器，所述微控制器將整理后的信號(hào)反饋給觸控屏和第二 ZigBee模塊并通過第二 ZigBee模塊發(fā)送至第一 ZigBee模塊，所述第一 ZigBee模塊將接收的信號(hào)輸入至PLC控制器。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee的太陽能電池陣列運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述微控制器還電性連接有聲光報(bào)警器。3.如權(quán)利要求2所述的一種基于ZigBee的太陽能電池陣列運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述PLC控制器還電性連接有存儲(chǔ)器。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于ZigBee的太陽能電池陣列運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)。它包括光電耦合器、PLC控制器、繼電器、步進(jìn)電機(jī)、太陽能電池陣列、第一ZigBee模塊、第二ZigBee模塊、微控制器、觸摸屏、電壓跟隨器、信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、用于檢測風(fēng)向的風(fēng)向傳感器、用于檢測光照強(qiáng)度的光照強(qiáng)度傳感器、用于檢測溫度的溫度傳感器和用于檢測電壓的電壓傳感器。本實(shí)用新型通過風(fēng)向傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、溫度傳感器和電壓傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能電池陣列各工作參數(shù)的檢測；同時(shí)，利用步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能電池陣列的轉(zhuǎn)向控制；并且，利用第一ZigBee模塊和第二ZigBee模塊實(shí)現(xiàn)信號(hào)的無線通信。
【IPC分類】H02S50/10
【公開號(hào)】CN205105170
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520953204
【發(fā)明人】孔德川, 趙高麗, 成繼福, 王順崗
【申請(qǐng)人】河南科技學(xué)院
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日