光伏应用系统远程监测系统的制作方法

本发明涉及一种光伏控制系统，特别涉及一种光伏远程监测系统。

背景技术：

光伏应用系统具有分布离散且相互独立的特点，以太阳能路灯为例，每个太阳能路灯都是一个独立的系统，成百上千的路灯需要统一监测，难以及时有效地获得每个太阳能路灯的运行数据。对光伏应用系统的运行数据进行分析，有利于改进光伏应用系统的性能，优化系统结构。因此如何有效地及时地获得光伏应用系统运行数据成为管理和维护光伏应用系统的关键问题之一。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种光伏应用系统远程监测系统，为光伏应用系统在线分析和故障诊断带提供了有效支撑，进一步促进光伏绿色能源系统的应用和发展。

本发明的目的是这样实现的：一种光伏应用系统远程监测系统，包括：

无线感知层，包括若干个数据采集节点，与光伏应用系统相配合，每一数据采集点配合一个套光伏应用系统，用以采集光伏应用系统的运行数据信息；

数据汇集层，包括数据中心节点，用以汇集数据采集节点采集的光伏应用系统运行数据，并将汇集好的数据通过internet网传送至服务应用层；

服务应用层，包括服务器、pc端以及智能移动设备，用以提供在线实时监测服务。

作为本发明的进一步限定，所述数据采集节点可单独接入internet网，也可通过zigbee技术与数据中心节点进行组网通信，形成zigbee通信模块。

作为本发明的进一步限定，所述数据中心节点通过通用分组无线服务数据传输gprs-dtu技术，将各数据采集节点上传的数据转发至服务器。

作为本发明的进一步限定，所述数据采集节点选用德州仪器公司的cc2530芯片作为zigbee通信模块的核心芯片，cc2530芯片上连接有电压采样电路、电流采样电路，用以采集光伏电池板输出电压、升压电路输出电压和光伏电池板输出电流，电压采样电路、电流采样电路是将采集到的模拟信号转换为cc2530的ad端可接收的电压信号。

作为本发明的进一步限定，所述数据中心节点选用德州仪器公司的cc2530芯片作为zigbee通信模块的核心芯片，cc2530芯片自带的usart接口上连接有max232芯片，并通过max232芯片与gprs-dtu模块的上的rs232接口相连。

本发明工作时，数据采集节点与数据中心节点通过紫蜂（zigbee）技术进行组网通信，将数据采集节点采集的光伏应用系统运行数据上传到数据中心节点；其次，数据中心节点，采用通用分组无线服务数据传输（gprs-dtu）技术，将各数据采集节点上传的数据中心节点转发至远程服务器；最后在远程服务器上开发功能完备的监测程序以满足光伏应用系统运行管理和维护的需要。与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过本发明实现光伏应用系统的远程监控与数据收集工作，为光伏应用系统在线分析和故障诊断带提供了有效支撑，进一步促进光伏绿色能源系统的应用和发展。本发明可用于光伏设备远程控制中。

附图说明

图1为本发明控制原理框图。

图2为本发明中数据采集节点原理框图。

图3为本发明中数据采集节点工作流程图。

图4为本发明中数据中心节点原理框图。

图5为本发明中数据中心节点工作流程图。

图6为本发明中服务器工作流程图。

具体实施方式

如图1、2、4所示的一种光伏应用系统远程监测系统，包括：

无线感知层，包括若干个数据采集节点，与光伏应用系统相配合，每一数据采集点配合一个套光伏应用系统，用以采集光伏应用系统的运行数据信息，所述数据采集节点可单独接入internet网，也可通过zigbee技术与数据中心节点进行组网通信，形成zigbee通信模块，所述数据采集节点选用德州仪器公司的cc2530芯片作为zigbee通信模块的核心芯片，cc2530芯片上连接有电压采样电路、电流采样电路，用以采集光伏电池板输出电压、升压电路输出电压和光伏电池板输出电流，电压采样电路、电流采样电路是将采集到的模拟信号转换为cc2530的ad端可接收的电压信号；

数据汇集层，包括数据中心节点，用以汇集数据采集节点采集的光伏应用系统运行数据，并将汇集好的数据通过internet网传送至服务应用层，所述数据中心节点通过通用分组无线服务数据传输gprs-dtu技术，将各数据采集节点上传的数据转发至服务器，所述数据中心节点选用德州仪器公司的cc2530芯片作为zigbee通信模块的核心芯片，cc2530芯片自带的usart接口上连接有max232芯片，并通过max232芯片与gprs-dtu模块的上的rs232接口相连；

服务应用层，包括服务器、pc端以及智能移动设备，用以提供在线实时监测服务。

本发明具有三层分布式结构：第一层是由数据采集节点构成的无线感知层，该层主要功能是对监测对象进行数据采集，同时与第二层设备进行数据组网通信；第二层是由数据中心节点构成和数据汇集层，该层主要实现的功能是汇集感知层的数据，同时将汇集好的数据通过internet网传送第三层设备；第三层是由internet网上的服务器构成的服务应用层，该层主要提供监在线实时监测服务，工作时，数据采集节点与数据中心节点通过紫蜂（zigbee）技术进行组网通信，将数据采集节点采集的光伏应用系统运行数据上传到数据中心节点；其次，数据中心节点，采用通用分组无线服务数据传输（gprs-dtu）技术，将各数据采集节点上传的数据中心节点转发至远程服务器；最后在远程服务器上开发功能完备的监测程序以满足光伏应用系统运行管理和维护的需要。

如图3所示，数据采集节点实现的软件流程为：首先，初始化zigbee模块自身的硬件资源，包括通道、频率、数模转换（ａｄ）端口等等；其次，发出网络加入信号，申请周围的zigbee协调器加入网络；如果收到加入成功应答信标，则进入低功耗状态，如果加入失败，则继续发送申请信号，直到完成加入；最后，成功进入低功耗模式后就要等待系统初始化时预置的数据传输命令，一旦数据传输命令激活，则调用ad端口采集光伏应用系统的数据进行发送。

如图5所示，数据中心节点实现的软件流程为：数据中心节点的zigbee模块在以协调器功能启动以后，进行zigbee的网络初始化，网络初始化成功后就确定了网络的panid和信道，在此之后就进入无线监控状态对其通信范围内的节点加入信号进行监测，在接收到有节点需要加入网络时在资源允许的情况下便为该节点分配相应的短地址和网络资源；如果暂无节点加入信号，zigbee模块会判断系统的查询周期定时器是否到时，如果定时器到时则发送查询命令进行数据接收，数据收成功后调用串口函数将收集的上传数据转发给gprs-dtu模块。

如图6所示，使用ｃ语言编写socket服务程序运行在服务器上，用于监听数据中心节点gprs-dtu模块的连接请求。数据中心节点的gprs-dtu模块事先已配置好服务器的固定域名和端口号，根据配置好固定域名和端口号，gprs-dtu模块发送tcp/ip连接请求，ｃ语言socket服务程序监听到该连接请求后，与数据采集节点建立tcp/ip连接，实现数据中心节点的gprs-dtu模块与socket服务程序的通信。socket服务程序在收到gprs-dtu模块的连接请求后将创建pthread线程用于gprs-dtu模块数据的接收，然后将接收到的数据存储到access数据库中。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。