基于868MHz无线通讯的光伏组件监控方法及其系统与流程

本发明涉及无线通讯的技术领域，更具体的说，是涉及一种基于868mhz无线通讯的光伏组件监控方法及其系统。

背景技术：

随着光伏组件监控领域的快速发展，无线通讯凭借其安装简单，成本低等优势，在光伏组件远程监控系统中得到了广泛的应用。

目前无线通讯是通过无线收发模块组成星型网络，无线发送模块将数字信号通过一种频段发送给无线接收模块，实现组件间无线通讯。

现有技术光伏组件间通讯是采用2.4g无线通信，通过在组件监控单元上的2.4g无线收发模块，与信号处理装置上的2.4g无线收发模块，来接收和发送信息。

但是，上述2.4g无线通讯方法存在如下的问题：

如附图6所示，户用型光伏电站采用2.4g无线通讯时，由于2.4g信号波长过短，绕过屋顶瓦片101和建筑墙体的能力差，信号处理装置102经常会出现接收不到组件监控单元103的信号。

如附图7所示，建设在水泥平屋顶105的光伏电站监控系统，在使用2.4g无线网络进行通讯时，位于一楼的信号处理装置104，经常会出现信号断断续续，甚至接收不到的的问题。

如附图8所示，工商业屋顶材料多为彩钢瓦108，墙体本身多为钢材110，当光伏电站建在这种屋顶上时，现有方案的2.4g信号非常难绕过这些钢材，所以位于建筑一层的信号处理装置107就很难接收到组件监控单元109的信号了。

技术实现要素：

本发明的目的在于公开一种基于868mhz无线通讯的光伏组件监控方法及其系统，针对现有技术的不足，本发明在传统的基于2.4g无线通讯的光伏组件监控远程监控系统上，创造性的采用868mhz无线通信方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于868mhz无线通讯的光伏组件监控方法，

s100，开始；

s101，组件监控单元在没有入网时会周期性发送信标请求；

s102，数据处理装置发送组网广播；数据处理装置无论是否组网成功都会周期性发送组网广播，告知没有入网的组件监控单元有可加入网点；

s103，组件监控单元发送入网请求；组件监控单元在接收到组网广播会向数据处理装置发送入网请求；

s104，数据处理装置对入网作出应答；数据处理装置在收到入网请求后，对此入网请求做出应答，同意该入网请求；

s105，组件监控单元请求分配网络地址；组件监控单元在接收到入网应答后，向数据处理装置请求分配网络地址；

s106，数据处理装置对分配网络地址请求做出应答；

s107，数据处理装置发送分配的网络地址；

s108，分配完成，组件监控单元以分配好的网络地址进行数据传输。

优选的，组件监控单元在接收到分配的网络地址后，不再直接持续向数据处理装置发送数据，而是等待数据处理装置的命令；数据处理装置在分配完每个组件监控单元的网络地址后，会存储已分配的网络地址到arm处理器的ram里，数据处理装置周期性根据已分配的网络地址发送索取数据请求；每个组件监控单元在接收到索取数据请求后，向数据处理装置发送一次数据。

本发明提供的基于868mhz无线通讯的光伏组件监控方法，其依据于868mhz无线通讯的光伏组件监控系统，该系统包括组件监控单元、信号处理装置、id配置装置、光伏组件、汇流箱；

所述组件监控单元，包括电压采集模块、电流采集模块、模数转换模块、单片机、射频模块，用于采集和发送监控光伏组件的数据；

所述信号处理装置，包括：rs485通讯模块、arm处理器、射频模块，用于接收、汇总和处理组件监控单元发送过来的光伏组件数据，同时也可以通过rs485接收汇流箱的数据；

所述id配置装置包括：液晶模块、单片机、id配置装置、射频模块，用于配置组件监控单元的id和信号处理装置的id；

其中，所述的射频模块为868mhz无线通讯模块，其型号为sx1231；所述的组件监控单元、信号处理装置和id配置装置都是通过射频模块及其外围电路来实现868mhz无线通讯。

本发明提供的基于868mhz无线通讯的光伏组件远程监控系统的方法，相比于现有技术，改变了通讯方法提高了光伏监控的稳定性，大大降低了组件监控单元数据的丢失率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于868mhz无线通讯的光伏组件监控方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于868mhz无线通讯的光伏组件监控系统的原理框图；

图3为本发明实施例提供的一种基于868mhz无线通讯的光伏组件监控系统的组件监控单元的原理框图；

图4为本发明实施例提供的一种基于868mhz无线通讯的光伏组件监控系统的信号处理装置的原理框图；

图5为本发明实施例提供的一种基于868mhz无线通讯的光伏组件监控系统的id配置装置的原理框图；

图6为本发明实施例提供的户用型光伏电站采用2.4g无线通讯时示意图；

图7为本发明实施例提供的水泥平屋顶电站采用2.4g无线通讯时的示意图；

图8为本发明实施例提供的彩钢瓦屋顶电站采用2.4g无线通讯时的示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例提供的基于868mhz无线网络通讯方法的组网过程如图1；

具体的组件监控单元在没有入网时会周期性发送信标请求；数据处理装置无论是否组网成功都会周期性发送组网广播，告知没有入网的组件监控单元有可加入网点。组件监控单元在接收到组网广播会向数据处理装置发送入网请求；数据处理装置在收到入网请求后，对此入网请求做出应答，同意该入网请求；组件监控单元在接收到入网应答后，向数据处理装置请求分配网络地址；数据处理装置对分配网络地址请求做出应答，并发送分配的网络地址；至此组件监控单元与数据处理装置的组网过程已经完成，组件监控单元以后都会以分配好的网络地址进行数据传输。

本发明提供的868mhz无线网络通讯采用调制传输的方法。调制就是对信源的基带信号进行处理，使其变成适合于信道传输的载波形式的过程，一般来说，调制是把信源的基带信号转变为一个相对于基带频率而言频率较高的频带信号，这个频带信号叫做已调制信号(或以调制载波)，而基带信号叫做调制信号。未调制的载波是正弦波，调制可以通过让正弦波的幅度、频率或者相位随着基带信号幅度的变化而改变来实现，其中本发明采用频率调制(fm)的方法，使载波的幅度保持不变，而频率随着调制信号的变化而改变，在已调制波的频率特性中包含了调制信号的所有信息。

具体的，当电站的组件监控单元使用过多时，没有对数据传输进行有效的管理控制，组件监控单元持续向数据处理装置发送数据，以至于数据处理装置在接收数据时出现数据阻塞严重的情况，数据丢失率增加。

具体的，组件监控单元在接收到分配的网络地址后，不再直接持续向数据处理装置发送数据，而是等待数据处理装置的命令；数据处理装置在分配完每个组件监控单元的网络地址后，会存储已分配的网络地址到arm处理器的ram里，数据处理装置周期性根据已分配的网络地址发送索取数据请求。每个组件监控单元在接收到索取数据请求后，向数据处理装置发送一次数据。

光伏组件监控系统请参阅附图2，包括：组件监控单元1、光伏组件2、多个光伏组件组成的组串(下简称光伏组串)3、汇流箱4、信号处理装置5、id配置装置6。

具体的上述多个光伏组件串联在一起组成光伏组串，每个光伏组串分别接在汇流箱的光伏组串输入口，一个光伏组件并联一个组件监控单元，信号处理装置与汇流箱安装在一起，组件监控单元与信号处理装置通过868mhz无线通讯的方法进行通讯，id配置装置同样采用868mhz无线通讯的方法进行id设备配置。

上述组件监控单元请参阅附图3，包括：电压采集模块11、电流采集模块12、模数转换模块13、单片机14、射频模块(sx1231)15。

具体的，组件监控单元中电压采集模块和电流采集模块连接模数转换模块，并将电压和电流的模拟数值传送给模数转换模块，模数转换模块将电压和电流的模拟数值转换为数字信号传送给单片机，单片机将电压和电流值的数字信号处理后传送给射频模块，并控制射频模块通过868mhz的无线通讯方法，将电压和电流值的数字信号发送个数据处理装置。

上述信号处理装置请参阅附图4，包括：rs485通讯模块51、arm处理器52、射频模块15。

具体的信号处理装置中rs485通讯模块和射频模块(sx1231)都与arm处理器连接，rs485用做上位机与信号处理器通讯，射频模块用于接收组件监控单元和id配置装置通过868mhz无线通讯的方法发送出来的数据信号，并将接收到的数据信号传送给arm处理器进行数据处理。

上述id配置装置请参阅附图5，包括：液晶显示61、id配置模块62、单片机63、射频模块(sx1231)15。

具体的id配置装置中液晶显示、id配置模块和射频模块(sx1231)都与单片机连接。液晶显示用于显示id配置的相关信息。id配置模块将需要配置参数传送给单片机，单片机将配置参数处理后，传送到射频模块(sx1231)并控制其通过868mhz无线通讯的方法将数据信号发送出去。

所述预设规则为：

组件监控单元与信号处理装置间的数据都不会丢失，监控平台也不会出现数据丢失的问题。

可见，本发明提供的基于868mhz无线通讯的光伏组件远程监控系统的方法，相比于现有技术，改变了通讯方法提高了光伏监控的稳定性，大大降低了组件监控单元数据的丢失率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。