基于GSM和单片机的光伏矩阵自动故障检测和信息采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于GSM和单片机的光伏矩阵自动故障检测和信息采集系统，包括主单片机、多个从单片机阵列以及DSP；每个从单片机阵列包括多个从单片机，多个单片机阵列中的每个单片机均通过RS485总线与主单片机连接，所述DSP通过RS232总线与主单片机连接；所述主单片机连接一GSM模块，每个从单片机也分别连接一GSM模块和多个串联连接的太阳能电池板，所述DSP与每个单片机阵列均连接，DSP与每个单片机阵列之间设有一继电器；所述主单片机与每个单片机阵列之间均设有一继电器。本实用新型专利技术采用两种模式的控制，可以让电站管理运维团队合理的切换模式，并且能够自动检测出故障太阳能电池板位置。

【技术实现步骤摘要】
基于GSM和单片机的光伏矩阵自动故障检测和信息采集系统
本技术涉及光伏矩阵的研究领域，特别涉及一种基于GSM和单片机的光伏矩阵自动故障检测和信息采集系统。
技术介绍
GSM(GlobalSystemforMobileCommunication)是由欧洲电信标准组织制订的一个数字移动通信标准，是一种无线数字蜂窝通信系统的网络规范。它定义了建设GSM网络以及提供通信服务的各种规范标准，GSM移动通信网通常使用的频率有900MHz，1800MHz，1900MHz，其中我国的GSM移动通信网是在900MHz，1800MHz频率上。GSM网络能够提供语音、短信(SMS)等通信业务，其中短信(SMS)业务功能因网络覆盖范围广、开发成本低、可靠性和稳定性好等优点，适合于设计和开发无线通信系统，可将GSMSMS技术用于企业能源管理信息采集系统的设计开发中，实时把采集到的能耗数据以短信的形式发送到企业管理者的手机上，实现在任何地点、任何时候可以获取到能耗信息。GPRS是通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService)的简称，它是基于现有的GSM系统上发展出来的一种新的无线分组交换技术。GPRS采用分组交换技术，具有接入时间短、数据传输速率高、开销低等优点。目前，在Internet网络上的业务均可通过GPRS网络上实现。GPRS网络跟GSM网络一样也是工作于三个频段：900MHz，1800MHz和1900MHz。GPRS的核心网络层采用IP技术，底层可使用多种传输技术，可以很方便地与InternetIP网无缝连接。GSM/GPRS无线通信模块接入GPRS网络时动态获得IP地址。GSM/GPRS无线通信模块以IP地址接入的方式连接到Internet网络，GSM/GPRS无线通信模块的IP地址在每次连接Internet网络时都是动态变化的，登陆到Internet网络后自动连接到服务器，并向服务器报告自身的IP地址，以保持通信链路的连接。服务器必须连接到Internet网络上并拥有一个固定的公网IP地址，如果服务器连接到的是内网，则应该需要将内网IP映射到外网IP，以便GSM/GPRS无线通信模块可以在登陆GPRS网络后通过该IP找到服务器。通信链路建立和系统连接到网络后，GSM/GPRS无线通信模块向网关发送的数据会通过GPRS网络连接到Internet发送到服务器的IP地址上，服务器向GSM/GPRS无线通信模块发送的数据也会根据IP地址发送到GSM/GPRS无线通信模块上。GPRS技术具有接入迅速、永远在线、流量计费等特点，在远程突发性数据实时传输中有很大的优势，特别适合于频繁的、小数据量的实时传输，这使得GPRS技术在自动化监控和数据采集领域上有很好的应用。在系统中应用GPRS技术，GSM/GPRS无线通信模块用以接入GPRS网络，然后配备相关处理器以及外围设备。GPRS网络和业务由通信运营商提供，通信时只需连接到运营商的GPRS网络上就可以了。GPRS网络信号遍布全国各地，因此采用GPRS技术的采集节点可以分布在全国各地，远程服务器与采集节点之间无距离限制，特别适合远距离传输，将GPRS技术应用到企业能源管理信息采集系统中，能全面提高企业能源管理数字化、信息化、自动化水平。常见的光伏矩阵电池板检测需要人工的检测，或是大规模的数据实时采集，然后集中式的数据故障分析。一方面人工的检测，耗费太多的时间，很大程度上影响了发电的效率。另一种的集中式的数据采集，统一处理会使得电站采集大量的太阳能电池实时信息，耗费大量的资源。
技术实现思路
本技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于GSM和单片机的光伏矩阵自动故障检测和信息采集系统，采用两种模式的控制，可以让电站管理运维团队合理的切换模式，并且能够自动检测出故障太阳能电池板位置。为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案：本专利技术基于GSM和单片机的光伏矩阵自动故障检测和信息采集系统，包括主单片机、多个从单片机阵列以及DSP；每个从单片机阵列包括多个从单片机，多个单片机阵列中的每个单片机均通过RS485总线与主单片机连接，所述DSP通过RS232总线与主单片机连接；所述主单片机连接一GSM模块，每个从单片机也分别连接一GSM模块和多个串联连接的太阳能电池板，所述DSP与每个单片机阵列均连接，DSP与每个单片机阵列之间设有一继电器；所述主单片机与每个单片机阵列之间均设有一继电器。作为优选的技术方案，所述主单片机采用STC12C5a60s2单片机。作为优选的技术方案，所述GSM模块采用内嵌TCP/IP协议栈的SIM900A模块，所述主单片机通过AT指令对SIM900A模块进行控制。作为优选的技术方案，每个从单片机还连接有AD转换器，所述AD转换器采用ADC0809C。作为优选的技术方案，所述多个从单片机阵列中的每个从单片机均采用12C5A60S2微处理器。作为优选的技术方案，所述从单片机连接有多个GSM/GPRS网络连接信号灯。作为优选的技术方案，所述主单片机机的D0口和D口还连接有LCD芯片。本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1、本技术基于GSMSMS、GPRS技术和单片机系统的光伏矩阵故障智能检测和信息采集系统设计，一方面可以在发现矩阵异常后，自动启动，完成故障查找，及时回馈给管理人员。2、本技术可以实现实时准确地获取各个太阳能电池板的数据信息，对于以后的数据积累和分析具有重要作用，这样的工作模式可以有效的减少电站的能耗，实现节能减排附图说明图1是本技术系统的结构示意图；图2是本技术系统的电路原理图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。实施例如图1所示，本实施例基于GSM和单片机的光伏矩阵自动故障检测和信息采集系统，其特征在于，包括主单片机、多个从单片机阵列以及DSP；每个从单片机阵列包括多个从单片机，多个单片机阵列中的每个单片机均通过RS485总线与主单片机连接，所述DSP通过RS232总线与主单片机连接；所述主单片机连接一GSM模块，每个从单片机也分别连接一GSM模块和多个串联连接的太阳能电池板，所述DSP与每个单片机阵列均连接，DSP与每个单片机阵列之间设有一继电器；所述主单片机与每个单片机阵列之间均设有一继电器。如图2所示，在本实施例中，所述主单片机采用STC12C5a60s2单片机，所述GSM模块采用内嵌TCP/IP协议栈的SIM900A模块，所述主单片机通过AT指令对SIM900A模块进行控制。所述多个从单片机阵列中的每个从单片机均采用12C5A60S2微处理器。本实施例是把太阳能电池板先串联，然后再并联。第一种模式(自动故障检测)：当DSP检测到故障时，导通主单片机单片机P0口来控制导通对应的从单片机(即导通对应继电器上电)，并且主单片机会发送表示模式(模式一)信号的序列号给该列从单片机(主单片机将模式序列号通过主单片机上的RXD,TXD传递给SN75176AD，进行TTL到RS485的转化后，便于远距离的传输。在从单片机接收给信号前，会通过RS485AD转化为TTL电平。最后从单片机接收到该模式的序列号)，当从单片本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于GSM和单片机的光伏矩阵自动故障检测和信息采集系统，其特征在于，包括主单片机、多个从单片机阵列以及DSP；每个从单片机阵列包括多个从单片机，多个单片机阵列中的每个单片机均通过RS485总线与主单片机连接，所述DSP通过RS232总线与主单片机连接；所述主单片机连接一GSM模块，每个从单片机也分别连接一GSM模块和多个串联连接的太阳能电池板，所述DSP与每个单片机阵列均连接，DSP与每个单片机阵列之间设有一继电器；所述主单片机与每个单片机阵列之间均设有一继电器。

【技术特征摘要】
1.基于GSM和单片机的光伏矩阵自动故障检测和信息采集系统，其特征在于，包括主单片机、多个从单片机阵列以及DSP；每个从单片机阵列包括多个从单片机，多个单片机阵列中的每个单片机均通过RS485总线与主单片机连接，所述DSP通过RS232总线与主单片机连接；所述主单片机连接一GSM模块，每个从单片机也分别连接一GSM模块和多个串联连接的太阳能电池板，所述DSP与每个单片机阵列均连接，DSP与每个单片机阵列之间设有一继电器；所述主单片机与每个单片机阵列之间均设有一继电器。2.根据权利要求1所述基于GSM和单片机的光伏矩阵自动故障检测和信息采集系统，其特征在于，所述主单片机采用STC12C5a60s2单片机。3.根据权利要求1所述基于GSM和单片机的光伏矩阵自动故障检测和信息采集系统，其特征在于，所述G...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨恢东，刘辉，陈加润，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：新型
国别省市：广东,44