一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统，包含监控终端、汇聚节点，以及由多个用于检测光伏电源参数的传感器节点组成的无线传感器网络；所述传感器节点包含霍尔传感器、A/D转换器、放大电路模块、MCU模块、数据传输模块、触摸屏模块、接口模块和GSM模块，其具有成本低、低功耗、界面简单容易操作、具有配置通用性、方便实用；将多个检测点组成一个无线传感器网络进行无线远程监控，其能够将霍尔传感器检测的电压电流参数实时传输至监控终端，监控终端可以实时对光伏电源现场设备的各项运行状态、各电路电压电流参数、已经运行时间进行实时监控，有效的提高了检测精度，进而节约了人力。
【专利说明】
一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统
技术领域
[0001]本发明属于智能监控领域，尤其涉及一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统。
【背景技术】
[0002]随着全球能源结构的优化，太阳能作为清洁可再生新能源越来越受推崇，光伏发电更是倍受重视。光伏发电基站一般作为独立电源系统，应用于偏远地区，且运行时间较长，光伏发电技术是世界新能源的发展趋势之一，它要求更讲究系统效率、更可靠、也更经济。传统意义上的监控一般建立在近距离条件下，即近距离监控，这种方式要求配备一定的维护人员进行，花费大量的人力、物力和财力，而且随着电站规模的扩大，已经越来越不能适应现代化经济的发展，因此，一种成本低、低功耗、界面简单容易操作、具有配置通用性、方便实用的光伏电源监控系统势在必行。而这种实时监控系统的广泛应用，也会在很大程度上促进国内新能源技术的进一步研究，对于能源及相关工业的发展具有非常重要的意义。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对【背景技术】的不足提供了一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统。
[0004]本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统，包含监控终端、汇聚节点，以及由多个用于检测光伏电源参数的传感器节点组成的无线传感器网络;所述每个传感器节点的输出端连接汇聚节点的输入端，所述汇聚节点的输出端连接监控终端的输入端;所述传感器节点包含霍尔传感器、A/D转换器、放大电路模块、MCU模块、数据传输模块、触摸屏模块、接口模块和GSM模块，所述霍尔传感器依次通过A/D转换器、放大电路模块连接MCU模块，所述数据传输模块、触摸屏模块、接口模块和GSM模块分别与MCU模块连接;所述监控终端包含微控制器模块以及分别与其连接的显示模块、数据存储模块、通讯模块、时钟模块和报警模块。
[0005]作为本发明一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统的进一步优选方案，所述MCU模块的芯片型号为MCUSTC12LE5A60S2。
[0006]作为本发明一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统的进一步优选方案，所述霍尔传感器的芯片型号为TKC-EN。
[0007]作为本发明一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统的进一步优选方案，所述GSM模块的芯片型号为TC35。
[0008]作为本发明一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统的进一步优选方案，所述显示模块采用IXD显示屏。
[0009]作为本发明一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统的进一步优选方案，所述放大电路模块包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻，A/D转换器的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接放大器芯片的正极，放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地，放大器芯片的电压输出端连接MCU模块的输入端。
[0010]本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
1、本发明的一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统，其具有成本低、低功耗、界面简单容易操作、具有配置通用性、方便实用；将多个检测点组成一个无线传感器网络进行无线远程监控，其能够将霍尔传感器检测的电压电流参数实时传输至监控终端，监控终端可以实时对光伏电源现场设备的各项运行状态、各电路电压电流参数、已经运行时间进行实时监控，有效的提高了检测精度，进而节约了人力。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的系统结构原理图；
图2是本发明传感器节点的结构原理图；
图3是本发明传感器节点放大电路模块的电路图；
图4是本发明监控终端的结构原理图。
【具体实施方式】
[0012]下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明:
如图1所示，一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统，包含监控终端、汇聚节点，以及由多个用于检测光伏电源参数的传感器节点组成的无线传感器网络;所述每个传感器节点的输出端连接汇聚节点的输入端，所述汇聚节点的输出端连接监控终端的输入端;用于检测光伏电源参数的传感器节点通过霍尔传感器实时检测光伏电源设备的电压电流参数，将多个传感器节点采集的参数传输至汇聚节点进行汇总处理，进而经过汇聚节点传输至监控终端进行远程监控。
[0013]如图2所示，所述传感器节点包含霍尔传感器、A/D转换器、放大电路模块、M⑶模块、数据传输模块、触摸屏模块、接口模块和GSM模块，所述霍尔传感器依次通过A/D转换器、放大电路模块连接MCU模块，所述数据传输模块、触摸屏模块、接口模块和GSM模块分别与MCU模块连接;所述用于检测光伏电源参数的传感器节点实时通过霍尔传感器检测光伏电源设备的电压电流参数，进而经过预处理即A/D转换器的模数转换和放大电路模块的放大处理，进而传输至MCU模块进行数据处理，所述传感器节点将采集的光伏电源电压电流参数传输至汇聚节点进行汇总处理，进而传输至监控模块进行实时监控。所述接口模块用接入其他设备;所述触摸屏模块采用TFT触摸屏模块，其通过RS232与MCU模块通讯，实现数据的实时显示和对参数的设置;GSM模块主要实现数据的远程无线传输，将数据传送给远程监控模块。
[0014]如图3所示，所述放大电路模块包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻，A/D转换器的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接放大器芯片的正极，放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地，放大器芯片的电压输出端连接MCU模块的输入端。
[0015]如图4所示，所述监控终端包含微控制器模块以及分别与其连接的显示模块、数据存储模块、通讯模块、时钟模块和报警模块;该模块包含微控制器模块以及分别与其连接的显示模块、数据存储模块、通讯模块、时钟模块和报警模块;该后台监控可以实现实时数据监控、历史数据存储、参数设置、数据显示、报警等功能。
[0016]其中，本发明涉及的一些模块选用的具体型号如下:所述M⑶模块的芯片型号为MCUSTC12LE5A60S2，所述霍尔传感器的芯片型号为TKC-EN所述GSM模块的芯片型号为TC35，所述显示模块采用IXD显示屏。
[0017]综上可知，本发明本发明的一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统，所述用于检测光伏电源参数的传感器节点实时通过霍尔传感器检测光伏电源设备的电压电流参数，进而经过预处理即A/D转换器的模数转换和放大电路模块的放大处理，进而传输至MCU模块进行数据处理，所述传感器节点将采集的光伏电源电压电流参数传输至汇聚节点进行汇总处理，进而传输至监控模块进行实时监控。所述接口模块用接入其他设备;所述触摸屏模块采用TFT触摸屏模块，其通过RS232与MCU模块通讯，实现数据的实时显示和对参数的设置;GSM模块主要实现数据的远程无线传输，将数据传送给远程监控模块。
[0018]其具有成本低、低功耗、界面简单容易操作、具有配置通用性、方便实用;将多个检测点组成一个无线传感器网络进行无线远程监控，其能够将霍尔传感器检测的电压电流参数实时传输至监控终端，监控终端可以实时对光伏电源现场设备的各项运行状态、各电路电压电流参数、已经运行时间进行实时监控，有效的提高了检测精度，进而节约了人力。
[0019]本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0020]以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
【主权项】
1.一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统，其特征在于:包含监控终端、汇聚节点，以及由多个用于检测光伏电源参数的传感器节点组成的无线传感器网络;所述每个传感器节点的输出端连接汇聚节点的输入端，所述汇聚节点的输出端连接监控终端的输入端;所述传感器节点包含霍尔传感器、A/D转换器、放大电路模块、MCU模块、数据传输模块、触摸屏模块、接口模块和GSM模块，所述霍尔传感器依次通过A/D转换器、放大电路模块连接MCU模块，所述数据传输模块、触摸屏模块、接口模块和GSM模块分别与MCU模块连接;所述监控终端包含微控制器模块以及分别与其连接的显示模块、数据存储模块、通讯模块、时钟模块和报警模块。2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统，其特征在于:所述MCU模块的芯片型号为MCUSTC12LE5A60S2。3.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统，其特征在于:所述霍尔传感器的芯片型号为TKC-EN。4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统，其特征在于:所述GSM模块的芯片型号为TC35。5.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统，其特征在于:所述显示模块采用IXD显示屏。6.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的光伏电源智能监控系统，其特征在于:所述放大电路模块包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻，A/D转换器的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接放大器芯片的正极，放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地，放大器芯片的电压输出端连接MCU模块的输入端。
【文档编号】G05B19/042GK106054761SQ201610711426
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月23日
【发明人】张晓伟, 赵明明
【申请人】江苏南能电气有限公司