本實用新型屬于太陽能發(fā)電監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種采用無線通信方式的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置。
背景技術(shù):
隨著世界各國的不斷發(fā)展,對能源的需求量也逐漸加大,特別是發(fā)展中國家對能源的需求與日俱增,這主要體現(xiàn)在對煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源的消耗上。在傳統(tǒng)能源緊張、環(huán)境壓力日增的今天,光伏發(fā)電以其自身無污染、可再生的特點,受到了人們的青睞,是發(fā)展前景廣闊的一種可再生能源。
太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源,具有清潔性、安全性、廣泛性、長壽命和免維護性、資源的充足性、可再生以及潛在的經(jīng)濟性等優(yōu)點,在長期的能源戰(zhàn)略中具有重要地位。光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應原理,將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。
參考專利文獻CN205160468U公開了一種光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)測裝置,包括監(jiān)控主機、檢測模塊和環(huán)境參數(shù)采集盒,監(jiān)測模塊監(jiān)測數(shù)據(jù)交互端連接監(jiān)控主機監(jiān)測數(shù)據(jù)交互端,環(huán)境參數(shù)采集盒環(huán)境數(shù)據(jù)交互端連接監(jiān)控主機環(huán)境數(shù)據(jù)交互端,監(jiān)測模塊和環(huán)境參數(shù)采集盒與監(jiān)控主機通過RS458總線進行數(shù)據(jù)交互。
上述參考文獻,對于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的電流、電壓、溫度等參數(shù)監(jiān)測采用有線通信RS485方式。當光伏板設(shè)置在室外距離配電柜的距離比較遠時,存在以下問題:一是需要使用大量的通信線纜,RS485的有效傳輸距離有限,當傳輸距離較長時,傳輸質(zhì)量難以保證;二是在施工放線時,工程量大,而且復雜,施工周期長,增加了施工難度;三是對于后期的運行、管理、維護的難度也會相應增加,成本高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)采用有線通信方式傳輸太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的電流、電壓、溫度等參數(shù)存在的問題,本實用新型提出了一種太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置,該裝置在采集太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)和電量參數(shù)后,通過無線通信方式傳輸給監(jiān)控終端,提高了傳輸可靠性。
本實用新型采用如下技術(shù)方案:
一種太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置,它包括單片機控制模塊和與單片機控制模塊電性連接的環(huán)境參數(shù)采集模塊、電量參數(shù)采集模塊、可充電鋰電池模塊、輸入輸出模塊、圖像采集模塊及無線通信模塊,環(huán)境參數(shù)采集模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照強度傳感器、風速傳感器和二氧化硫傳感器,電量參數(shù)采集模塊包括電流傳感器和電壓傳感器,單片機控制模塊通過無線通信模塊與監(jiān)控終端進行無線通信。
進一步的,無線通信模塊為WIFI模塊、藍牙模塊、3G模塊或4G模塊。
進一步的,圖像采集模塊為CCD攝像機。
進一步的,輸入輸出模塊為觸控顯示屏。
更進一步的,觸控顯示屏為電容式多點觸控顯示屏。
本實用新型提出的一種太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點:1.本實用新型采用無線通信方式傳輸數(shù)據(jù),節(jié)省了有線通信方式所需的大量通訊電纜和管材,不僅大大縮短了施工周期,而且減少了投資成本;2.本實用新型還設(shè)置了二氧化硫傳感器,用于檢測太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)周圍的環(huán)境中二氧化硫含量;3.監(jiān)控終端通過CCD攝像機遠程監(jiān)控太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行狀況,能夠及時獲取故障信息。
附圖說明
圖1是太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
為進一步說明各實施例,本實用新型提供有附圖。這些附圖為本實用新型揭露內(nèi)容的一部分,其主要用以說明實施例,并可配合說明書的相關(guān)描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內(nèi)容,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應能理解其他可能的實施方式以及本實用新型的優(yōu)點。圖中的組件并未按比例繪制,而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。
現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進一步說明。
參閱圖1所示,本實用新型優(yōu)選一實施例的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)圖,它包括單片機控制模塊3和與單片機控制模塊3電性連接的環(huán)境參數(shù)采集模塊1、電量參數(shù)采集模塊2、可充電鋰電池模塊6、輸入輸出模塊4、圖像采集模塊5及無線通信模塊7。其中,環(huán)境參數(shù)采集模塊1包括溫度傳感器11、濕度傳感器12、光照強度傳感器13、風速傳感器14和二氧化硫傳感器15。溫度傳感器11感受環(huán)境溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號,用于測量太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)所在環(huán)境的溫度;為了測量準確,濕度傳感器12應避免安裝在粉塵較大的環(huán)境中;光照強度傳感器13檢測到太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)所在環(huán)境的光照度反饋給單片機控制模塊3;風速傳感器14是可連續(xù)監(jiān)測其所在地點的風速、風量(風量=風速x橫截面積)大??;二氧化硫傳感器15用于檢測其所在環(huán)境的二氧化硫含量。二氧化硫是形成酸雨的主要原因,酸雨會對太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中太陽能電池板早成腐蝕,影響太陽能電池板的使用壽命。單片機控制模塊3接收到溫度傳感器11、濕度傳感器12、光照強度傳感器13、風速傳感器14和二氧化硫傳感器15所反饋的環(huán)境溫度、濕度、光照度、風速和二氧化硫含量數(shù)據(jù),對這些數(shù)據(jù)進行處理并緩存。
電量參數(shù)采集模塊2包括電流傳感器21和電壓傳感器22,電流傳感器21和電壓傳感器22分別用于檢測太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)所輸出的電流值和電壓值,單片機控制模塊3接收到電流傳感器21和電壓傳感器22反饋數(shù)據(jù),進行數(shù)據(jù)處理,得到該太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出電量。該實施例采用可充電鋰電池模塊6供電,使用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)對可充電鋰電池進行充電,有效地節(jié)約了能源。
該實施例的圖像采集模塊5為CCD攝像機,CCD攝像機是一種半導體成像器件,因而具有靈敏度高、抗強光、畸變小、體積小、壽命長、抗震動等優(yōu)點。CCD攝像機將拍攝到的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行狀況(包括光伏組件的俯仰動作是否異常等運行狀況)的圖片信息或視頻信息傳送給單片機控制模塊3。
單片機控制模塊3通過無線通信模塊7與監(jiān)控終端8進行無線通信。該實施例的單片機控制模塊3為51系列單片機控制電路,51系列單片機控制電路將接收到的環(huán)境溫度、濕度、光照度、風速、二氧化硫含量、電流、電壓進行處理后,通過無線通信模塊7發(fā)送給監(jiān)控終端8,監(jiān)控終端8可實時掌握太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境情況和發(fā)電情況。單片機控制模塊3還將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行狀況通過無線通信模塊7發(fā)送給監(jiān)控終端8,監(jiān)控終端8實時掌握光伏組件的運行狀況,一旦出現(xiàn)太陽能電池板的俯仰動作異常,立刻派維修人員到現(xiàn)場進行處理。
需要說明的是,該實施例的無線通信模塊7為WIFI模塊,單片機控制模塊3通過網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知,無線通信模塊7還可為藍牙模塊、3G模塊或4G模塊,上述模塊均可實現(xiàn)數(shù)據(jù)無線傳輸。
該實施例的輸入輸出模塊4為觸控顯示屏。通過觸控顯示屏輸入控制指令到單片機控制模塊3,且該觸控顯示屏可實時顯示該太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)和電量參數(shù)。
此外,該實施例的觸控顯示屏為電容式多點觸控顯示屏。電容式多點觸控顯示屏只需要觸摸,不需要壓力來產(chǎn)生信號,且在生產(chǎn)后只需要一次或完全不需要校正。由于電容式多點觸控顯示屏中的部件不需任何移動,因此壽命長。
盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型,但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應該明白,在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內(nèi),在形式上和細節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化,均為本實用新型的保護范圍。