[实用新型]一种基于无线传感器网络的光伏电池组件监测装置

说明书

本实用新型属于智能电站技术领域，公开了一种基于无线传感器网络的光伏电池组件装置，设置有光伏电池组件；光伏电池组件电连接有监测节点模块，监测节点模块通过ZigBee网络无线连接有协调器，协调器通过RS‑232串口连接有上位机；监测节点模块包括处理器和无线通信模块、供电模块、采集模块以及外围扩展接口电路，采集模块通过数据接口与处理器和无线通信模块连接，供电模块与采集模块、处理器和无线通信模块电连接，为采集模块、处理器和无线通信模块供电。本实用新型组建网络以及工程实施的难度较小，并且搭建成本不高，可以实现对光伏电池组件运行参数的实时监控，通过内置采集各种参数的传感器，实现对环境或者特定目标的监测。

技术领域

本实用新型属于智能电站技术领域，尤其涉及一种基于无线传感器网络的光伏电池组件装置。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：随着近代全球工业化的不断推进，包括石油、煤炭等化石燃料在内的不可再生能源不断锐减，能源紧缺已经成为人类发展的一大瓶颈。另一方面，由于化石燃料在燃烧过程中释放出大量的温室气体，导致全球变暖，冰川融化，海平面上升，并且带来严重的空气污染，危害人类健康。因此，开发可再生能源或使用对环境污染程度小的绿色能源以实现经济社会的可持续发展己经在全世界达成共识。太阳能由于分布广阔、获取方便成为最受欢迎的绿色再生能源之一，而目前太阳能应用最广泛的领域便是发电，太阳能发电系统已应用到小型家用发电。通过太阳能光伏发电可以实现供暖、煮饭、洗澡、看电视、日常照明。小型太阳能发电系统将来未来发展中更加方便人们的生活。随着光伏电站装机容量以及数量的不断增加，光伏电站电池组件的监测也必须向规模化和智能化不断推进。

目前光伏电池组件监控常见的技术方案主要有以下几种：电力线载波通信、CAN总线、无线传感器网络、电话线通信、RS-485总线、光纤通信以及电缆通信等。对于电话线、光纤以及电缆，其优势在于传输过程速度快、稳定可靠并且抗干扰性强，但是由于需要架设特定的通信网络，导致其在成本和维护上费用较高。RS-485总线传输稳定并且抗干扰性强，但在通信双方间隔很远时，在信号反射、抗干扰能力变弱等因素的作用下，导致信号传输时可靠性下降。利用电力线载波传输数据时，由于其直接利用电力线传输，不需要额外铺设传输通道，从而成本较低，但是电力线负荷对载波信号具有高削减作用并且存在脉冲干扰，直接导致其抗干扰性较差，传输可靠性不高。CAN总线通信传输稳定可靠、实时性较高并且非常灵活，但是其无法与Internet联网，从而无法实现远距离的数据传输。

综上所述，现有技术存在的问题是：

需要架设特定的通信网络，导致其在成本和维护上费用较高；信号传输时可靠性低；抗干扰性较差；无法与Internet联网，从而无法实现远距离的数据传输，无法兼顾可靠性和成本。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于无线传感器网络的光伏电池组件装置。

本实用新型是这样实现的，实现了一种基于无线传感器网络的光伏组件监测系统，通过监测节点能够准确的采集光伏电池组件的电流、电压以及环境温湿度，通过ZigBee网络可以将数据汇聚到协调器节点，然后通过RS-232串口上传至上位机。在上位机通过设计的监控软件能够看到光伏电池组件的电压、电流和温度等实时数据。

一种基于无线传感器网络的光伏电池组件监测装置设置有光伏电池组件；

光伏电池组件电连接有监测节点模块，监测节点模块通过ZigBee网络无线连接有协调器，协调器通过RS-232串口连接有上位机；

监测节点模块包括处理器和无线通信模块、供电模块、采集模块以及外围扩展接口电路，采集模块通过数据接口与处理器和无线通信模块连接，供电模块与采集模块、处理器和无线通信模块电连接，为采集模块、处理器和无线通信模块供电。