物联网分布式楼宇光伏电站监控系统和光伏设备技术方案

本发明专利技术公开了一种物联网分布式楼宇光伏电站监控系统和光伏设备，物联网分布式楼宇光伏电站监控系统包括太阳光自动跟踪原理电路模块单元、步进电机驱动电路、LoRa电路模块单元和信号处理单元，太阳光自动跟踪原理电路模块单元利用光敏器件得出太阳的光照数据，信号处理单元根据光照数据通过步进电机控制太阳能电板往面向太阳的方向移动，信号处理单元与LoRa电路模块单元连接，LoRa电路模块单元将数据信息传输给后台服务器和/或云平台。本发明专利技术提供一种物联网分布式楼宇光伏电站监控系统和光伏设备，采用太阳光自动跟踪原理电路模块得到光照数据，并通过LoRa电路模块单元可以进行实时监控，从而提高楼宇光伏设备的发电效率、可维护性和管理效率。

【技术实现步骤摘要】
物联网分布式楼宇光伏电站监控系统和光伏设备
本专利技术涉及一种物联网分布式楼宇光伏电站监控系统和光伏设备。
技术介绍
光伏发电具有无污染、无噪声、取之不尽、用之不竭等优点，且除了阳光外无需其它生产材料，是一种具有广阔前景的绿色能源，在未来的供电系统中将占有重要的地位。光伏系统的输出功率与光照强度有关，并且光照强度在一定程度上直接制约着太阳能电板的发电效率。为了提高效率，光伏发电系统中通常会采用具备太阳能跟踪功能的控制装置。光伏电站的应用和发展已成为太阳能资源利用开发的新趋势，而在地域上光伏电站的分布广泛和分散，这给光伏电站运行参数数据的传输、监测和统一管理带来困难。随着光伏电站应用规模和区域的不断扩大，为了对光伏电站的运行性能进行研究及优化设计光伏电站的需要，对光伏电站数据的传输与监测管理具有越来越重要的意义。
技术实现思路
本专利技术为解决光伏设备的工业物联网应用，提供一种物联网分布式楼宇光伏电站监控系统和光伏设备。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种物联网分布式楼宇光伏电站监控系统，包括太阳光自动跟踪原理电路模块单元、步进电机驱动电路、LoRa电路模块单元和信号处理单元，所述太阳光自动跟踪原理电路模块单元利用光敏器件得出太阳的光照数据，所述步进电机驱动电路包括横轴步进电机和纵轴步进电机，所述横轴步进电机使太阳能电板横向转动，所述纵轴步进电机使太阳能电板纵向转动，所述信号处理单元根据所述光照数据通过所述步进电机控制太阳能电板往面向太阳的方向移动，所述信号处理单元与所述LoRa电路模块单元连接，所述LoRa电路模块单元将数据信息传输给后台服务器和/或云平台。根据本专利技术的一个实施方案，所述光敏器件包括光敏电阻和光敏二极管。根据本专利技术的一个实施方案，所述光照数据包括光照强度和太阳的高度位置以及角度位置。根据本专利技术的一个实施方案，所述横轴步进电机的转动角度为0至180度。根据本专利技术的一个实施方案，所述纵轴步进电机的转动角度为0至90度。根据本专利技术的一个实施方案，所述信号处理单元通过串口与所述LoRa电路模块单元进行数据交换。本专利技术还提供了一种光伏设备，所述光伏设备包括如上所述的物联网分布式楼宇光伏电站监控系统。根据本专利技术的一个实施方案，所述光伏设备还包括RS485电路模块单元，所述光伏设备的监控设备、驱动执行设备、数据信息设备之间通过所述RS485电路模块单元与上一级的控制单元进行数据交换。本专利技术提供一种物联网分布式楼宇光伏电站监控系统和光伏设备，采用太阳光自动跟踪原理电路模块得到光照数据，通过步进电机驱动电路根据光照数据使太阳能电板朝面向太阳的方向移动，并通过与信号处理单元连接的LoRa电路模块单元可以进行实时监控，减少了布线烦扰，实现统一、高效的监控和管理，从而提高楼宇光伏设备的发电效率、可维护性和管理效率。附图说明图1为本实施例的物联网分布式楼宇光伏电站监控系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细的描述：智慧型分布式楼宇光伏电站的发展趋势会必定引入物联网技术。随着传感器技术、通信技术、计算机技术等技术的发展促进了物联网技术应用的进一步发展。将物联网技术与分布式楼宇光伏电站技术结合起来可实现无线传感网络灵活、可靠的接入，实现分布式楼宇光伏电站运行参数信息的智能采集、传输和监测。还可以对分布式楼宇光伏电站监控及通过互联网实现远程应用。通过无线传感网络和互联网等网络将分布式楼宇光伏电站各种数据信息进行整合、分析和应用，达到对独立的楼宇光伏电站进行统一监测、监控和管理。如图1所示，本实施例提供了一种物联网分布式楼宇光伏电站监控系统，包括太阳光自动跟踪原理电路模块单元、步进电机驱动电路、LoRa电路模块单元和信号处理单元，所述太阳光自动跟踪原理电路模块单元利用光敏器件得出太阳的光照数据，可通过检测太阳光所形成的电压信号而得到太阳的光照数据，所述步进电机驱动电路包括横轴步进电机和纵轴步进电机，所述横轴步进电机使太阳能电板横向转动，所述纵轴步进电机使太阳能电板纵向转动，从而实现对太阳能电板朝向角度的调整，所述信号处理单元根据所述光照数据通过所述步进电机控制太阳能电板往面向太阳的方向移动，最佳的可实现太阳光线垂直照射在太阳能电板上，所述信号处理单元与所述LoRa电路模块单元连接，LoRa是一种LongRange(长距离)的简称，是一种长距离，低功耗，的无线通信技术，可实现数据的传递，所述LoRa电路模块单元将灵气信号传输给后台服务器和/或云平台，实现对分布式楼宇光伏电站同一、有效的监控和管理。在本实施例中，所述光敏器件包括光敏电阻和光敏二极管，可使用一只光敏传感器与施密特触发器或单稳态触发器，构成光控施密特触发器或光控单稳态触发器来控制电机的停、转，也可以使用两只光敏传感器与两只比较器分别构成两个光控比较器控制电机的正反转，从而可跟踪太阳的运动轨迹。在本实施例中，所述光照数据包括光照强度和太阳的高度位置以及角度位置，可通过检测太阳光的强度所形成的电流信号并转换成电压信号而得到太阳的光照数据，也可以使用光追踪变送器，得出实时的太阳的高度位置和角度位置。可选的，所述横轴步进电极的转动角度为0至180度，所述纵轴步进电机的转动角度为0至90度，地球处于运行轨道不同位置时，阳光投射到地球上的方向也就不同，如在北半球中纬度地区，就需要根据季节的变化对太阳能电板的朝向进行调整，最佳的可实现太阳光垂直照射到太阳能电板上。在本实施例中，所述信号处理单元通过串口与所述LoRa电路模块单元进行数据交换，可利用成熟的LoRa模块单元与信号处理单元进行数据交换，信号处理单元可以采用单元机或微处理器等。LoRa的特性包括传输距离：城镇可达2-5Km，郊区可达15Km。工作频率：ISM频段，包括433、868、915MH等。标准：IEEE802.15.4g。调制方式：基于扩频技术，线性调制扩频(CSS)的一个变种，具有前向纠错(FEC)能力。容量：一个LoRa网关可以连接上千上万个LoRa节点。电池寿命：长达10年。安全：AES128加密。传输速率：几百到几十Kbps，速率越低传输距离越长。进一步的，本专利技术还提供一种光伏设备，包括上述物联网分布式楼宇光伏电站监控系统，通过分布式楼宇光伏电站监控系统实现自动跟踪太阳光或者远程手动控制实现跟踪太阳光，实现太阳光利用率最大化，从而提高光伏电站的发电效率，可利用LoRa技术的无线传感网路和互联网网络对分布式楼宇光伏电站(电池板、逆变器、三相并网柜等设备)运行参数及信息进行采集、传输和监测，在太阳光自动跟踪系统的基础上，以LoRa无线网络技术为基础，可通过监控和维护人员实现通过PC端远程监控分布式楼宇地面站系统的运行。可选的，所述光伏设备还包括RS485电路模块单元，所述光伏设备的监控设备、驱动执行设备、数据信息设备之间通过所述RS485电路模块单元与上一级的控制单元进行数据交换，上一级的控制单元例如可为PC端，并可由上一级控制单元对数据进行处理。本专利技术提供一种物联网分布式楼宇光伏电站监控系统和光伏设备，采用太阳光自动跟踪原理电路模块得到光照数据，通过步进电机驱动电路根据光照数据使太阳能电板朝面向太阳的方向移动，并通过与信号处理单元连接的LoRa电路模块单元可以进行实时监控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物联网分布式楼宇光伏电站监控系统，其特征在于，所述物联网分布式楼宇光伏电站监控系统包括太阳光自动跟踪原理电路模块单元、步进电机驱动电路、LoRa电路模块单元和信号处理单元，所述太阳光自动跟踪原理电路模块单元利用光敏器件得出太阳的光照数据，所述步进电机驱动电路包括横轴步进电机和纵轴步进电机，所述横轴步进电机使太阳能电板横向转动，所述纵轴步进电机使太阳能电板纵向转动，所述信号处理单元根据所述光照数据通过所述步进电机控制太阳能电板往面向太阳的方向移动，所述信号处理单元与所述LoRa电路模块单元连接，所述LoRa电路模块单元将数据信息传输给后台服务器和/或云平台。

【技术特征摘要】
1.一种物联网分布式楼宇光伏电站监控系统，其特征在于，所述物联网分布式楼宇光伏电站监控系统包括太阳光自动跟踪原理电路模块单元、步进电机驱动电路、LoRa电路模块单元和信号处理单元，所述太阳光自动跟踪原理电路模块单元利用光敏器件得出太阳的光照数据，所述步进电机驱动电路包括横轴步进电机和纵轴步进电机，所述横轴步进电机使太阳能电板横向转动，所述纵轴步进电机使太阳能电板纵向转动，所述信号处理单元根据所述光照数据通过所述步进电机控制太阳能电板往面向太阳的方向移动，所述信号处理单元与所述LoRa电路模块单元连接，所述LoRa电路模块单元将数据信息传输给后台服务器和/或云平台。2.根据权利要求1所述的物联网分布式楼宇光伏电站监控系统，其特征在于，所述光敏器件包括光敏电阻和光敏二极管。3.根据权利要求1所述的物联网分布式楼宇光伏电站监控系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：严飞飞，轩北松，
申请(专利权)人：上海博昂电气有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31