一种数字总线多点温度监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种监测系统，尤其涉及一种用来监测太阳能电池板温度的数字总线多点温度监测系统，属于太阳能电池监测技术领域。
【背景技术】
[0002]太阳能(Solar Energy):太阳是一个巨大的能源，它以光福射的形式每秒钟向太空发射约3.8X 10MW能量，有22亿分之一投射到地球上，太阳光被大气层反射、吸收之后，还有70%透射到地面。尽管如此，地球上一年中接受到的太阳能仍然高达1.8X 10kW.h。
[0003]自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势台匕坐坐-匕寸寸ο
[0004]太阳能是一种干净的可再生的新能源，越来越受到人们的青睐，在人们生活、工作中有广泛的作用，其中之一就是将太阳能转换为电能，太阳能电池就是利用太阳能工作的。而太阳能热电站的工作原理则是利用汇聚的太阳光，把水烧至沸腾变为水蒸气，然后用来发电。
[0005]太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，一种是光一热一电转换方式，另一种是光一电直接转换方式。
[0006](1)光一热一电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光一热转换过程；后一个过程是热一电转换过程，与普通的火力发电一样。太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵5?10倍.一座1000MW的太阳能热电站需要投资20?25亿美元，平均lkW的投资为2000?2500美元。因此，适用小规模特殊的场合，而大规模利用在经济上很不合算，还不能与普通的火电站或核电站相竞争。
[0007](2)光一电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光一电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染?’太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，这是其它电源无法比拟的。
[0008]不论是哪种方式的太阳能发电，都用到太阳能电池，由于太阳能组件的输出功率取决于太阳辐照度和太阳能电池温度等因素，因此太阳能电池组件的测量是非常重要的，在太阳能发电厂需要随时监测太阳能电池的温度。
[0009]传统的温度监测有两种方式，采用热电阻和热电偶监测。热电阻监测的是电阻的阻值，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。热电偶监测温度时，温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。这两种方式都要进行模拟信号转化数字信号的操作，而且，每个热电阻或热电偶要直接连接至温度监测电路，热电阻或热电偶之间是并联的关系，而太阳能电池板面积非常大，上述两种监测方法，监测范围较小，此外还需要大量的热电阻或热电偶与监测电路之间的连接线，安装复杂、增加了投入成本造价高，而且大量的电线还影响热电阻和热电偶的测量精度。
【发明内容】
[0010]为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种数字总线多点温度监测系统。
[0011]为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是:一种数字总线多点温度监测系统，它包括相互串联的设置在太阳能电池板温度监测点的至少两个温度传感器、数字信号采集器、电源模块、连接温度传感器至数字信号采集器的电路；数字信号采集器连接至计算机上；
温度传感器为单总线数字式温度传感器；温度传感器上设置有唯一的ID，温度传感器上设置的ID不同；温度传感器设置在太阳能电池板温度监测点上。
[0012]数字信号采集器由相互连接的微处理器和信号处理器构成；所述计算机内设置有存储温度信号的温度记录模块。
[0013]电源可以是小型的太阳能电池板或蓄电池或交流电或直流电。
[0014]计算机上通过RS-232通讯总线连接有RS-485/RS-232协议转换器，通过RS-485通讯总线与RS-485/RS-232协议转换器连接。
[0015]本发明具有以下有益效果:
1、本发明采用数字式温度传感器，不需要二次采集计算，即能直接输出数字的温度信号。
[0016]2、本发明的温度传感器连接在一条电路上，总的走向是相互串联，节省了电缆线，节约太阳能发电厂的投入成本。
[0017]3、本发明的温度传感器设置于要监测的太阳能电池板周围，能够大范围的监测太阳能电池板上的温度，无死角。
[0018]4、本发明的数字式总线多点温度监测系统，可以采用多种电源作为能源，方便连接和安装。
【附图说明】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0020]图1是本发明的系统结构框图。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示，本发明包括相互串联的设置在太阳能电池板温度监测点的至少两个温度传感器(多个不同的温度传感器分别用ID1-1D12表示)、数字信号采集器、电源模块、连接温度传感器至数字信号采集器的电路，数字信号采集器连接至计算机(PC)上。
[0022]温度传感器为单总线数字式温度传感器。任一温度传感器上设置有唯一的ID，所有温度传感器上设置的ID不同。温度传感器设置在太阳能电池板温度监测点上。
[0023]数字信号采集器由相互连接的微处理器和信号处理器构成。计算机内设置有存储温度信号的温度记录模块。
[0024]电源模块可以是小型的太阳能电池板或蓄电池或交流电或直流电。
[0025]本发明使用的电缆可选用227IEC53铜芯绝缘聚氯乙烯护套软线，电缆上连接有多个温度传感器，温度传感器可选用单总线数字式温度传感器DS18B20 ;还包括有计算机，计算机上通过RS-232通讯总线连接有RS-485/RS-232协议转换器，通过RS-485通讯总线与RS-485/RS-232协议转换器连接。
[0026]本发明还包括去耦电容和对地线的专门连接，去耦电容包括电容C22?C26，本发明的电路板布线时去耦电容一端分别连接至芯片ATmegall28L、DS1302、MAX485、MAX232的电源管脚，另一端连接到地线，用来保证各芯片电源供电的稳定性；专门连接是先将监测系统电路板上所有与单片机连接的芯片的工作电源数字地和模/数转换用的电源模拟地分别连接，最后再通过导线把该两种地线相连。
[0027]本发明由单片机为核心组成，可对监测到的温度数据进行实时显示、存储，用户可通过监测系统上的控制按键对系统进行功能设定，譬如设定温度超限报警阀值、数据保存时间间隔等。系统为了满足大面积多点测温的需要，通过RS-485总线将多个监测系统组成网络，每个监测系统驱动一条测温电缆，组成一个测温传感器系。所有监测系统的温度数据通过RS-485总线、RS-485/RS-232协议转换器、RS-232总线传输到计算机，实时在计算机上进行显示，数据存储为数据库形式，方便数据的管理和各种报表的生成。每个监测系统都由一个交流/直流的电源适配器进行供电。图1表示了系统的常见结构，用户也可根据实际测温的需要选择监测系统的数量，组成规模大小不同的测温系统。
[0028]当用户设定了温度超限报警的阀值以后，一旦监测温度超过了设定温度，监测装置就会通过报警电路进行报警，防止意外发生。通讯电路包括两种通讯总线，RS-232和RS-485，可以满足不同规模系统的通讯需求，方便用户选择。
[0029]上述实施例中的实施方案仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种数字总线多点温度监测系统，其特征在于:它包括相互串联的设置在太阳能电池板温度监测点的至少两个温度传感器、数字信号采集器、电源模块、连接温度传感器至数字信号采集器的电路；数字信号采集器连接至计算机上； 所述温度传感器为单总线数字式温度传感器；温度传感器上设置有唯一的ID，温度传感器上设置的ID不同；温度传感器设置在太阳能电池板温度监测点上。2.根据权利要求1所述的数字总线多点温度监测系统，其特征在于:所述数字信号采集器由相互连接的微处理器和信号处理器构成；所述计算机内设置有存储温度信号的温度记录模块。3.根据权利要求1所述的数字总线多点温度监测系统，其特征在于:所述电源可以是小型的太阳能电池板或蓄电池或交流电或直流电。4.根据权利要求1所述的数字总线多点温度监测系统，其特征在于:所述计算机上通过RS-232通讯总线连接有RS-485/RS-232协议转换器，通过RS-485通讯总线与RS-485/RS-232协议转换器连接。
【专利摘要】本发明公开了一种数字总线多点温度监测系统，它包括相互串联的设置在太阳能电池板温度监测点的至少两个温度传感器、数字信号采集器、电源模块、连接温度传感器至数字信号采集器的电路；数字信号采集器连接至计算机上；温度传感器为单总线数字式温度传感器；温度传感器上设置有唯一的ID，温度传感器上设置的ID不同；温度传感器设置在太阳能电池板温度监测点上。数字信号采集器由相互连接的微处理器和信号处理器构成；计算机内设置有存储温度信号的温度记录模块。本发明节省了电缆线，节约太阳能发电厂的投入成本。能够大范围的监测太阳能电池板上的温度，无死角，采用多种电源作为能源，方便连接和安装。
【IPC分类】G01K1/02
【公开号】CN105277284
【申请号】CN201410673118
【发明人】贾楠, 孙炳智, 尤优
【申请人】龙源（北京）风电工程设计咨询有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年11月23日