一种基于MQTT协议的光伏储能远程监控装置的制作方法

一种基于mqtt协议的光伏储能远程监控装置
技术领域
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本实用新型涉及光伏监控技术领域，尤其是指一种基于mqtt协议的光伏储能远程监控装置。


背景技术：

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传统化石能源的大量消耗，排放了大量温室气体，导致温室效应，减少碳排放已经成为全球共识。2015年巴黎协定规定：到本世纪末相比工业革命以前，全球温度上升范围控制在2℃以内，以不超过1.5℃为目标，目前温度上升已达到1.2℃，能源转型势在必行。发展绿色环保的新能源替代化石能源已经成为必然趋势，太阳能作为环保、无污染、安全的清洁能源受到世界各国的广泛关注。
[0003]
大规模的光伏电站建设，使得光伏监控成为其中越来越重要的环节。光伏监控是应用在光伏发电系统的自动化监控系统，是电力综合自动化监控的细分领域。光伏监控系统一般包括数据采集系统、数据传输与处理系统、人机交互界面。光伏监控系统从传统单一监控发展到多点监控，本地监控发展到远程监控。
[0004]
光伏发电是一种产生清洁可持续能源的技术，光伏发电过程功率输出不稳定、易对电网造成冲击，影响电网安全。因此，对光伏储能离并网系统实时状态进行监控以及光伏发电功率预测，实现光伏储能系统数据可视化，提高能源利用率，具有重要的应用价值。


技术实现要素：

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本实用新型针对现有技术的问题提供一种基于mqtt协议的光伏储能远程监控装置，实现远距离通信，基于mqtt协议，实现远程监控，mqtt协议的消息转发机制，提高了系统的实时性，而且利用远程监控智能设备可以与远程的大规模的监控光伏储能离并网系统工作状况，快速的排除设备故障，降低人工成本。
[0006]
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
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本实用新型提供的一种基于mqtt协议的光伏储能远程监控装置，包括光伏储能离并网系统、数据采集模块、mqtt网关模块、监控平台以及远程监控智能设备；所述光伏储能离并网系统与所述数据采集模块连接，所述数据采集模块用于对光伏储能离并网系统的实时数据进行采集，所述数据采集模块与mqtt网关模块无线连接，所述mqtt网关模块包括网关储存模块，所述mqtt网关模块与监控平台无线连接，所述监控平台与所述远程监控智能设备无线连接。
[0008]
其中，所述mqtt网关模块的型号为stm32l151rct6。
[0009]
其中，所述mqtt网关模块还包括lora通信模块、主控模块和gprs模块。
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其中，所述光伏储能离并网系统包括光伏电池组件、锂电池组以及光伏储能逆变器，所述光伏电池组件和所述锂电池组均与所述光伏储能逆变器连接，所述光伏储能逆变器与数据采集模块连接。
[0011]
其中，所述光伏储能逆变器通过rs232通讯模块与数据采集模块连接。
[0012]
其中，所述远程监控智能设备为智能平板、智能电脑或者智能手机。
[0013]
其中，所述光伏储能远程监控装置还包括气象数据采集主控模块，所述气象数据采集主控模块与所述mqtt网关模块无线连接。
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本实用新型的有益效果：
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本实用新型结构新颖，设计巧妙，实现远距离通信，基于mqtt协议，实现远程监控，mqtt协议的消息转发机制，提高了系统的实时性，而且利用远程监控智能设备可以与远程的大规模的监控光伏储能离并网系统工作状况，快速的排除设备故障，降低人工成本。
附图说明
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图1为本实用新型的一种基于mqtt协议的光伏储能远程监控装置的工作原理框图。
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图2为本实用新型的光伏储能离并网系统的结构示意图。
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在图1-2中的附图标记包括：
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1—光伏储能离并网系统 2—数据采集模块 3—mqtt网关模块 4—监控平台 5—远程监控智能设备 6—气象数据采集主控模块。
具体实施方式
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为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
[0021]
一种基于mqtt协议的光伏储能远程监控装置，如图1至图2所示，包括光伏储能离并网系统1、数据采集模块2、mqtt网关模块3、监控平台4以及远程监控智能设备5；所述光伏储能离并网系统1与所述数据采集模块2连接，所述数据采集模块2用于对光伏储能离并网系统1的实时数据进行采集，所述数据采集模块2与mqtt网关模块3无线连接，所述mqtt网关模块3包括网关储存模块，所述mqtt网关模块3与监控平台4无线连接，所述监控平台4与所述远程监控智能设备5无线连接。
[0022]
具体地，监控平台4为云端监控平台4，mqtt网关模块3与监控平台4的网络通信协议为mqtt协议；所示光伏储能离并网系统1作为总控中心，对光伏电网、电池进行的工作状况进行监控，所述数据采集模块2负责读取光伏储能离并网系统1的实时运行状态以及向光伏储能离并网系统1下达控制指令，同时，数据采集模块2通过mqtt网关模块3与监控平台4进行连接，方便对光伏储能离并网系统1工作时mqtt消息数据转发、数据保存以及对远程监控智能设备5提供后台服务，远程监控智能设备5可以通过app对光伏储能离并网系统1进行数据可视化处理，也方便直观向用户呈现光伏储能离并网系统1的实时状况，所述网关模块负责对数据进行分析解析，然后按照mqtt协议的主题消息转发机制，将数据通过gprs模块发送到监控平台4；本实施例结构新颖，实现远距离通信，基于mqtt协议，实现远程监控，mqtt协议的消息转发机制，提高了系统的实时性，而且利用远程监控智能设备5可以与远程的大规模的监控光伏储能离并网系统1工作状况，快速的排除设备故障，降低人工成本。
[0023]
本实施例所述的一种基于mqtt协议的光伏储能远程监控装置，所述mqtt网关模块3的型号为stm32l151rct6；所述mqtt网关模块3还包括lora通信模块、主控模块、程序调试
模块和gprs模块。具体地，所述网关储存模块为eeprom数据存储模块，eeprom数据存储模块可以满足mqtt网关模块3对数据存储的要求，用于存储数据；所述mqtt网关模块3在lora网络与gprs网络之间，负责两者之间的数据与协议解析，所述云端监控平台4部署mqtt代理服务器、tomcat服务器、mysql数据库实现对光伏储能离并网系统1工作时mqtt消息数据转发、数据保存以及对远程监控智能设备5app提供后台服务。
[0024]
本实施例所述的一种基于mqtt协议的光伏储能远程监控装置，所述光伏储能离并网系统1包括光伏电池组件、锂电池组以及光伏储能逆变器，所述光伏电池组件和所述锂电池组均与所述光伏储能逆变器连接，所述光伏储能逆变器与数据采集模块2连接。具体地，光伏储能逆变器作为系统的总控中心，可以监测光伏电池组件、锂电池组、电网以及储能逆变器本身的工作状况，及时反馈至数据采集模块2；其中，数据采集模块2与光伏储能逆变器组成rs232网络，以数据采集模块2作为主机，光伏储能逆变器作为从机，通信协议为modbus-rtu，与mqtt网关模块3之间组成lora网络；所述光伏储能逆变器通过rs232通讯模块与数据采集模块2连接。
[0025]
本实施例所述的一种基于mqtt协议的光伏储能远程监控装置，所述远程监控智能设备5为智能平板、智能电脑或者智能手机。
[0026]
本实施例所述的一种基于mqtt协议的光伏储能远程监控装置，所述光伏储能远程监控装置还包括气象数据采集主控模块6，所述气象数据采集主控模块6与所述mqtt网关模块3无线连接。具体地，气象数据采集主控模块6包括气象传感器，可以对光伏储能离并网系统1进行环境气象监控，mqtt网关模块3通过lora无线通信技术读取光伏储能离并网系统1与气象传感器数据；mqtt网关模块3工作机制中，首先初始化网关与各通信模块设置，连接云端mqtt代理服务器并且订阅消息主题，mqtt网关模块3网关根据接收到的lora报文，判断接收的数据来源，根据mqtt协议将接收的数据发送到相应发布主题；其中，数据采集模块2具有以下模块：主控单元及其最小系统、rs485数据通信模块、lora无线通信模块、供电电路、一键下载模块，主控单元选用stm32低功耗系列芯片作为主控芯片，负责协调数据采集以及与网关进行数据交换，一键下载电路作为主控芯片的程序下载调试模块，方便用户直接对软件模块升级，rs485数据采集模块2通过485总线技术组网，对气象传感网络下达指令与数据采集工作，lora无线通信模块实现数据采集模块2与mqtt网关模块3通信，实现远距离低功耗下的数据通信。
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以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。