【技术实现步骤摘要】
基于ZigBee/TD-LTE网关的光伏电站智能监控系统
本专利技术涉及用于光伏电站现场光照数据采集的远距离传输系统,尤其涉及一种使用ZigBee和TD-LTE技术的远距离光照数据和输出功率采集传输系统。
技术介绍
太阳能电池板的运行状态是光伏电站稳定运行的重要指标,而光照更是影响电池板运行效率的关键因素,功率是衡量电池板运行效率的评判标准。现有的中小型光伏电站监控系统普遍采用光照传感器结合WiFi(无线网)、蓝牙、以太网等方式组成局域网对光伏电站的光照数据进行监控,同时与GPRS技术相结合实现数据的远程传输的。但是对于监控数量多、范围广的光伏电站,WiFi、蓝牙、以太网等技术就显示出缺陷:如WiFi,其安全性低,稳定性差,不适合用来传输精确且重要的光照参数;如蓝牙,其最多传输距离达100m,对于大型的光伏电站显然覆盖不全面;而以太网需要通过包括同轴缆、双绞线和光纤在内的有线介质,对于大范围的光伏电站布线,需要消耗大量的人力和物力,显然增加了光伏电站的运行成本。利用GPRS远程传输数据是一种经济的数据传输方法,但传输的信息量小,对于需要不断地采集现场光照信息的较大光伏电站,利用GPRS会造成数据的丢失。为了解决上述现有中小型光伏电站监控系统存在的问题,提出了使用ZigBee和GPRS的组合来进行组网的适用于远距离大型光伏电站的监控系统。ZigBee-GPRS组网包括ZigBee网络、ZigBee-GPRS网关、GPRS网络、Internet网络、手机和远程监控中心,通过ZigBee无线网络采集光伏电站现场光照数据,通过ZigBee-GPRS网关传送到GPR ...
【技术保护点】
一种基于ZigBee/TD‑LTE网关的光伏电站智能监控系统,其特征是:包括ZigBee无线网络(31)、ZigBee/TD‑LTE网关(5)、 4G网络(9)以及管理存储端(12)和移动端(13);ZigBee无线网络(31)连接ZigBee/TD‑LTE网关(5),ZigBee/TD‑LTE网关(5)连接4G网络(9),4G网络(9)分别连接管理存储端(12)和移动端(13);ZigBee/TD‑LTE网关(5)由 ZigBee模块(6)、过渡层(50)和TD‑LTE模块(8)构成,ZigBee模块(6)与ZigBee无线网络(31)通过无线通信传输光照与输出功率信息,ZigBee模块(6)与过渡层(50)通过串口连接,过渡层(50)与TD‑LTE模块(8)通过串口连接;过渡层(50)对由ZigBee模块(6)处理后的数据进行拆分和重组,TD‑LTE模块(8)对过渡层(50)传来的数据重新封装,通过无线信号传入4G网络(9),4G网络(9)分别将光照和输出功率数据传送到管理存储端(12)和移动端(13)。
【技术特征摘要】
1.一种基于ZigBee/TD-LTE网关的光伏电站智能监控系统,包括ZigBee无线网络(31)、ZigBee/TD-LTE网关(5)、4G网络(9)以及管理存储端(12)和移动端(13);ZigBee无线网络(31)连接ZigBee/TD-LTE网关(5),ZigBee/TD-LTE网关(5)连接4G网络(9),4G网络(9)分别连接管理存储端(12)和移动端(13);ZigBee/TD-LTE网关(5)由ZigBee模块(6)、过渡层(50)和TD-LTE模块(8)构成,ZigBee模块(6)与ZigBee无线网络(31)通过无线通信传输光照与输出功率信息,ZigBee模块(6)与过渡层(50)通过串口连接,过渡层(50)与TD-LTE模块(8)通过串口连接;过渡层(50)对由ZigBee模块(6)处理后的数据进行拆分和重组,TD-LTE模块(8)对过渡层(50)传来的数据重新封装,通过无线信号传入4G网络(9),4G网络(9)分别将光照和输出功率数据传送到管理存储端(12)和移动端(13);ZigBee无线网络(31)由多个终端(1)、多个路由(2)和一个协调器(3)构成,多个终端(1)按照连续的正六边形布置并且均装在正六边形的六个顶点处对应的光伏电池板(11)上,相邻六边形上的两个顶点处共用一条无线链路和一个终端(1);在最靠近ZigBee/TD-LTE网关(5)的一个正六边形的中心处设协调器(3)和控制器(4),协调器(3)设在控制器(4)上,在其余的每个正六边形的中心处设有一个路由(2),路由(2)设在对应的光伏电池板(11)上;一个终端(1)连接其所在的正六边形中心处的一个路由(2),相邻正六边形上的两个顶点处共用的终端(1)随机选择连接其所在的正六边形中心处的一个路由(2);每个路由(2)都与周围相邻正六边形中心处的路由(2)相连,协调器(3)除连接其所在的正六边形顶点处的终端(1)外还连接其周围相邻正六边形中心处的路由(2);终端(1)采集光伏电站现场的光照和输出功率数据,路由(2)传输由终端(1)采集的光照和输出功率数据;ZigBee模块(6)由ZigBee物理层(51),ZigBeeMAC层(52)、ZigBee网络层(53)和ZigBee应用层(54)组成,ZigBee物理层(51)根据光照和输出功率的数据传输方向对接受的数据进行去除或添加ZigBee物理层分组头,ZigBeeMAC层(52)根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加ZIgBeeMAC层分组头;ZigBee网络层(53)根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加ZIgBee网络层分组头;ZigBee应用层(54)根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加ZIgBee网络层分组头;ZigBee物理层(51)与过渡层(50)通过串口进行连接;TD-LTE模块(8)由TD-LTE物理层(55)、TD-LTE数据链路层(56)和TD-LTE网络层(57)组成,过渡层(50)通过串口与TD-LTE物理层(55)连接,TD-LTE物理层(55)根据光照和输出功率数据输方向对接受的数据进行去除或添加TD-LTE物理层分组头;TD-LTE数据链路层(56)根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加TD-LTE数据链路层...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱熀秋,丁书玲,黄磊,王寻,冯驿棋,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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