一种基于扩频技术的光伏电站远距离无线监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于扩频技术的光伏电站远距离无线监控系统，包括采集终端层、数据传输层和应用管理层，所述采集终端层包括多个LoRa终端，所述数据传输层包括网关，所述应用管理层包括云管理监控平台和客户端设备，所述云管理监控平台包括服务器，所述采集终端层通过数据传输层与应用管理层连接。本实用新型专利技术的有益效果：本实用新型专利技术利用无线网络对光伏阵列进行监测，无线传感器网络向三维空间传送数据，中间无需导体介质，节省人力和维护费，网络自组织性和容错性高，易于重新布网，监测数据无人为干扰，所获数据资料原始准确，有利于科学研究及系统后续改进与优化。科学研究及系统后续改进与优化。科学研究及系统后续改进与优化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于扩频技术的光伏电站远距离无线监控系统


[0001]本技术涉及光伏电站监测
，具体为一种基于扩频技术的光伏电站远距离无线监控系统。

技术介绍

[0002]目前，如光伏阵列的监测方法主要有直接法和间接法。1.直接法：直接测量每块电池板的电压和电流，用总线技术将数据送入计算机判断。该方法存在规划布线、预设接口、线路检测、线路扩容等一系列与传输路径有关的问题。2.间接法：通过测量电池的温差来判断电池的工作状态。然而此种方法存在一些缺陷，如不能区分温度相差不明显的状态，实时性差，故障检测的精度和效率取决于检测设备(红外热像仪)的等级，不易实现在线故障分析和报警等等。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种基于扩频技术的光伏电站远距离无线监控系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于扩频技术的光伏电站远距离无线监控系统，包括采集终端层、数据传输层和应用管理层，所述采集终端层包括多个LoRa终端，所述数据传输层包括网关，所述应用管理层包括云管理监控平台和客户端设备，所述云管理监控平台包括服务器，所述采集终端层通过数据传输层与应用管理层连接。
[0005]优选地，所述采集终端层、数据传输层采用LoRa调制技术。
[0006]优选地，所述LoRa终端包括光伏组件电压采样模块、光伏组件电流采样模块、温度传感器、湿度传感器和光照传感器。
[0007]优选地，所述光伏组件电压采样模块、光伏组件电流采样模块、温度传感器、湿度传感器和光照传感器均与电池板连接。
[0008]优选地，所述采集终端层的设备通过RS232或485串口与无线终端连接。
[0009]优选地，所述采集终端层的设备通过Lan口或WiFi连接无线终端。
[0010]优选地，所述网关包括通信模块、GPRS模块和控制器，所述通信模块和GPRS模块与控制器连接。
[0011]有益效果
[0012]本技术利用无线网络对光伏阵列进行监测，无线传感器网络向三维空间传送数据，中间无需导体介质，节省人力和维护费，网络自组织性和容错性高，易于重新布网，监测数据无人为干扰，所获数据资料原始准确，有利于科学研究及系统后续改进与优化；本技术采用具有成熟稳定、覆盖面广、抗干扰性强、组网灵活和经济性高等特点的LoRa方案，非常适合光伏电站的物联网需求。
附图说明
[0013]图1为本技术的系统结构拓扑图。
[0014]附图标记
[0015]采集终端层10、数据传输层20，应用管理层30。
具体实施方式
[0016]以下是本技术的具体实施例并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的描述，但本技术并不限于这些实施例。
实施例
[0017]最后应说明的是：以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术性的保护范围之内的
技术实现思路
。
[0018]参照图1，一种基于扩频技术的光伏电站远距离无线监控系统，包括采集终端层10、数据传输层20和应用管理层30，采集终端层10包括多个LoRa终端，数据传输层20包括网关，应用管理层30包括云管理监控平台和客户端设备，云管理监控平台包括服务器，采集终端层10通过数据传输层20与应用管理层30连接。整个系统的正常运行需要实时监控多个参数的运行状况，采集终端层设备就是用于实现各个监控节点的参数采集，例如：光伏组件电压、电流采样模块（负责采样光伏组件的电压电流数值，判断光伏组件是否发生故障）；温度、湿度、光照等传感器（负责采样环境数据，为系统优化和光伏组件调整提供数据支持）。采集终端层设备采集到的数据通过RS232/485串口发送给无线终端，也可以直接通过无线终端直接采集系统的模拟量数据。
[0019]应用管理层主要为云管理监控平台，其中管理监控平台主要由服务器机组和平台软件组成。当管理监控平台接收到传输层发送来的数据后，会对数据进行各种分析，并根据分析结果进行各种控制操作，如发出告警信息、向终端监控设备发出控制指令等。
[0020]进一步地，LoRa终端包括光伏组件电压采样模块、光伏组件电流采样模块、温度传感器、湿度传感器和光照传感器。数据传输层用的是终端和网关设备，在整个系统中用于实现数据传输通道的建立，当设备从采集终端层接收到数据或者通过终端采集到数据后，通过自组建的无线网络传输发送到应用管理层，同时，应用管理层也可以通过网络对各个监控节点发出控制指令，从而实现数据的双向通信以达到遥测、遥控、遥感的目的。
[0021]进一步地，光伏组件电压采样模块、光伏组件电流采样模块、温度传感器、湿度传感器和光照传感器均与电池板连接。应用管理层主要为云管理监控平台，其中管理监控平台主要由服务器机组和平台软件组成。当管理监控平台接收到传输层发送来的数据后，会对数据进行各种分析，并根据分析结果进行各种控制操作，如发出告警信息、向终端监控设备发出控制指令等。
[0022]进一步地，采集终端层10的设备通过Lan口、WiFi、RS232、485串口与无线终端连接。
[0023]LoRa网关有强大的网络转换能力,LoRa转TCP/IP协议.同时支持全网通、4G、3G、2.5G等全线网络，为光伏电站建设提供更多选择。
[0024]采集终端层10、数据传输层20采用LoRa调制技术，采用LoRa调制技术，实测通信距离大幅度增加，解决了小数据量在复杂环境中的超远距通信问题，为光伏电站远程监控应用提供有力的无线通信组网保障。
[0025]传输距离与功耗，是无线通信的两难选择。经过软硬件优化后，休眠电流达到1.8uA。结合发射功率多级可调、多级休眠、空中唤醒等多重功耗优化技术，可在超低功耗下实现超长距离传输，在电池供电应用中优势明显。
[0026]采用前向纠错技术，待传输数据序列中增加冗余信息，数据传输进程中注入的错误码元在接收端会被及时纠正。结合信道冲突检测优化技术，解决实际工程中节点数据并发丢包问题，极大提高了链路鲁棒性。可远程配置、升级模块。技术人员无需亲临项目现场，就可对实现远程维护，节省人工成本，极大提升管理效率。LoRa调制技术对信号进行独有的频谱扩宽处理，接收灵敏度达到惊人的
‑
140dBm，可应用在远距离传输及可靠性要求极高的场合。
[0027]LoRa网络可以接入上万个节点，可据项目需要灵活增减数量，网络扩展性好。模块成本低，免通信资费，整体运营成本较低，在大型项目中优势明显。
[0028]工作原理：本系统架构划分为三层，分别为采集终端层、数据传输层和应用管理层，采集终端层起执行者的作用，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于扩频技术的光伏电站远距离无线监控系统，包括采集终端层（10）、数据传输层（20）和应用管理层（30），其特征在于：所述采集终端层（10）包括多个LoRa终端，所述数据传输层（20）包括网关，所述应用管理层（30）包括云管理监控平台和客户端设备，所述云管理监控平台包括服务器，所述采集终端层（10）通过数据传输层（20）与应用管理层（30）连接。2.根据权利要求1所述的一种基于扩频技术的光伏电站远距离无线监控系统，其特征在于：所述采集终端层（10）、数据传输层（20）采用LoRa调制技术。3.根据权利要求1所述的一种基于扩频技术的光伏电站远距离无线监控系统，其特征在于：所述LoRa终端包括光伏组件电压采样模块、光伏组件电流采样模块、温度传感器、湿度传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪金耀，
申请(专利权)人：苏州阿特斯新能源发展股份有限公司，
类型：新型
国别省市：