專利名稱：光伏發(fā)電通信基站電源遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信基站電源遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
發(fā)展新能源已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分.太陽(yáng)能取之不盡，用之不竭，是一種清潔能源，也是一種最有可能規(guī)模應(yīng)用的新能源。光伏發(fā)電通信基站電源遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集通信基站電源的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程的數(shù)據(jù)監(jiān)控中心，并進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測(cè)分析處理。這種使用太陽(yáng)能發(fā)電裝置作為電源的通信基站，其實(shí)際應(yīng)用環(huán)境一般位于偏僻且交通欠發(fā)達(dá)的地區(qū)，導(dǎo)致傳統(tǒng)通信介質(zhì)(如光纖，GSM網(wǎng))的成本高，控制復(fù)雜，速度慢，不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種光伏發(fā)電通信基站電源遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方法，降低成本、提高傳輸與監(jiān)測(cè)的可靠性和實(shí)時(shí)性。本發(fā)明通過(guò)監(jiān)控光伏陣列的參數(shù)，借助于通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、傳感器、信號(hào)傳輸與處理系統(tǒng)將各個(gè)采集參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程的數(shù)據(jù)監(jiān)控中心，結(jié)合上位機(jī)軟件的監(jiān)測(cè)，使整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用更為便捷，價(jià)格更低廉，傳送更快速。GPRS是建立在GSM基礎(chǔ)上的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上疊加了一個(gè)基于分組交換的無(wú)線接口，引入三種新的邏輯網(wǎng)絡(luò)實(shí)體服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)、網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)和分組控制單元(PCU)，同時(shí)配合軟件升級(jí)，目標(biāo)是提供高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。用分組交換來(lái)補(bǔ)充電路交換是對(duì)GSM技術(shù)的一個(gè)重要升級(jí)。分組交換的一大優(yōu)點(diǎn)是可以靈活分配網(wǎng)絡(luò)資源，僅在數(shù)據(jù)傳送時(shí)才使用無(wú)線信道，這樣多個(gè)用戶可以共享一條無(wú)線信道，大大提高資源利用率。GPRS的數(shù)據(jù)傳送使用業(yè)務(wù)信道，速率為9kbps 21. 4kbps，如果一個(gè)用戶獨(dú)占8個(gè)信道，總速率將超過(guò)170kbps，在實(shí)際中單個(gè)用戶可以同時(shí)使用I至3條信道，速率為幾十kbps。GPRS把分組交換技術(shù)引入現(xiàn)有GSM系統(tǒng)，使得移動(dòng)通信和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)合二為一，具有“快速傳送”、“永遠(yuǎn)在線”、“價(jià)格低廉”等特點(diǎn)。本發(fā)明的提出的解決方案如下光伏發(fā)電通信基站電源遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方法，包括以下環(huán)節(jié)(I)構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)該監(jiān)控系統(tǒng)分為監(jiān)控中心站和遠(yuǎn)程監(jiān)控分站兩個(gè)部分，監(jiān)控中心站與遠(yuǎn)程監(jiān)控分站之間通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)線遠(yuǎn)程通信；其中，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控分站包括依次連接的前端采集模塊、下位機(jī)、上位機(jī)和GPRS無(wú)線通信模塊，前端采集模塊具有對(duì)應(yīng)于光伏陣列各項(xiàng)工作參數(shù)的多路傳感器和相應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換電路，所述上位機(jī)通過(guò)RS232接口與GPRS無(wú)線通信模塊接入所述GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；所述監(jiān)控中心站包括監(jiān)控中心服務(wù)器以及相應(yīng)配置的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和信息顯示設(shè)備，所述監(jiān)控中心服務(wù)器和GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)均接入互聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)的通信運(yùn)營(yíng)商為監(jiān)控中心服務(wù)器分配內(nèi)部固定IP地址；
(2 )用戶在監(jiān)控中心服務(wù)器對(duì)GPRS無(wú)線通信模塊進(jìn)行控制，通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送命令和獲取采集到的數(shù)據(jù)；GPRS無(wú)線通信模塊處理的主要執(zhí)行步驟是(2. 1)GPRS無(wú)線通信模塊進(jìn)行初始化，獲得自身的IP地址，監(jiān)控IP地址及端口檢查；(2. 2)通過(guò)GPRS無(wú)線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸上位機(jī)的數(shù)據(jù)采集卡將采集到的數(shù)據(jù)分別存入各自的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到GPRS無(wú)線通信模塊中，由其內(nèi)嵌的TCP/IP協(xié)議棧進(jìn)行處理并通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)；(2.3)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接入GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將采集到的數(shù)據(jù)由GPRS網(wǎng)關(guān)服務(wù)器送到監(jiān)控中心服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，并在信息顯示設(shè)備上顯示。本發(fā)明的監(jiān)控系統(tǒng)還可以包括企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)(Intranet)，通過(guò)交換機(jī)接入監(jiān)控中心服務(wù)器。 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明采用GPRS對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，結(jié)合上位機(jī)軟件的監(jiān)測(cè)，使整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用更為便捷，其高速傳輸與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)均具有高的可靠性，且系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本較低，為新能源的普及提供了條件。


圖1為本發(fā)明的光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)原理圖。圖2為本發(fā)明的監(jiān)控終端程序流程圖。
具體實(shí)施例方式太陽(yáng)能發(fā)電監(jiān)測(cè)主要是對(duì)太陽(yáng)能電源工作時(shí)的各模塊的輸入電壓、電流，輸出電壓、電流以及環(huán)境溫度的計(jì)算與監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能，上位機(jī)每五秒鐘發(fā)送命令，下位機(jī)接受到命令后即刻將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。如果下位機(jī)中的各分機(jī)中出現(xiàn)短路、斷路或通信故障等異常情況時(shí)，下位機(jī)即時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并傳輸給上位機(jī)，上位機(jī)接受到信號(hào)后進(jìn)行報(bào)警提示。本發(fā)明集GPRS無(wú)線通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)于一體，構(gòu)建了一種基于GPRS技術(shù)的計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)。系統(tǒng)分為監(jiān)控中心站和遠(yuǎn)程監(jiān)控分站兩個(gè)部分監(jiān)控中心站主要由監(jiān)控中心服務(wù)器，企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)(Intranet)，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，顯示器等外圍設(shè)備組成；遠(yuǎn)程監(jiān)控分站主要由MSP430F149單片機(jī)及外圍電路(液晶顯示、鍵盤功能、RS232通訊、A/D轉(zhuǎn)換)和GPRS無(wú)線通信模塊組成。監(jiān)控中心站采用APN方式與GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相連。通信運(yùn)營(yíng)商為監(jiān)控中心分配內(nèi)部固定IP地址，由于APN專線可提供較高的帶寬，當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量增加時(shí)，監(jiān)控中心不用擴(kuò)充容量也可滿足需求。監(jiān)控中心站與遠(yuǎn)程監(jiān)控分站之間通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)線遠(yuǎn)程通信，實(shí)現(xiàn)了基于GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。(I)前端采集模塊，主要由傳感器和A/D組成，傳感器根據(jù)不同原理選擇，A/D也根據(jù)需要采集的參數(shù)個(gè)數(shù)進(jìn)行數(shù)量選擇。(2)下位機(jī)主要負(fù)責(zé)控制A/D采樣并以從機(jī)的角色與上位機(jī)以AT協(xié)議進(jìn)行通信，同時(shí)能夠接收上位機(jī)手動(dòng)修改后下發(fā)的配置信息對(duì)其中的參數(shù)進(jìn)行靈活配置。(3)上位機(jī)由PC和Visual Basic6. O開(kāi)發(fā)串口通信程序組成，以主機(jī)角色與下位機(jī)通信，主要負(fù)責(zé)定時(shí)讀取下位機(jī)的數(shù)據(jù)并處理、顯示，能夠給用戶界面配置下位機(jī)參數(shù)，同時(shí)作為從機(jī)在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控發(fā)出“需要發(fā)送”指令時(shí)，向其轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)。(4)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控也以P C和Visual Basic6. O開(kāi)發(fā)串口通信程序組成，主要完成接收上位機(jī)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)IE瀏覽器就能查看數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)光伏電站無(wú)人值守或生產(chǎn)部門、維修部門、領(lǐng)導(dǎo)部門等在異地查看數(shù)據(jù)的要求，上位機(jī)向其發(fā)送數(shù)據(jù)后實(shí)現(xiàn)各部分共享，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端控制中心的實(shí)時(shí)監(jiān)控。用戶通過(guò)RS - 232接口建立GPRS無(wú)線通信模塊的連接，并通過(guò)使用AT指令對(duì)模塊進(jìn)行控制的同時(shí)，把監(jiān)控終端采集到的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)監(jiān)控處理中心，GPRS無(wú)線通信模塊處理的主要執(zhí)行步驟如圖2所示GPRS無(wú)線通信模塊先進(jìn)行初始化，主要是獲得自己的IP地址，監(jiān)控計(jì)算機(jī)的IP地址及端口檢查，GPRS無(wú)線通信模塊初 始化后，然后再通過(guò)GPRS無(wú)線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)采集卡將采集到的數(shù)據(jù)分別存入各自的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到GPRS無(wú)線通信模塊中，由其內(nèi)嵌的TCP/IP協(xié)議棧進(jìn)行處理并發(fā)送數(shù)據(jù)。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將采集的數(shù)據(jù)由GPRS網(wǎng)關(guān)服務(wù)器送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控處理中心系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中。
權(quán)利要求
1.光伏發(fā)電通信基站電源遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方法，包括以下環(huán)節(jié) (1)構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng) 該監(jiān)控系統(tǒng)分為監(jiān)控中心站和遠(yuǎn)程監(jiān)控分站兩個(gè)部分，監(jiān)控中心站與遠(yuǎn)程監(jiān)控分站之間通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)線遠(yuǎn)程通信；其中，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控分站包括依次連接的前端采集模塊、下位機(jī)、上位機(jī)和GPRS無(wú)線通信模塊，前端采集模塊具有對(duì)應(yīng)于光伏陣列各項(xiàng)工作參數(shù)的多路傳感器和相應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換電路，所述上位機(jī)通過(guò)RS232接口與GPRS無(wú)線通信模塊接入所述GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；所述監(jiān)控中心站包括監(jiān)控中心服務(wù)器以及相應(yīng)配置的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和信息顯示設(shè)備，所述監(jiān)控中心服務(wù)器和GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)均接入互聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)的通信運(yùn)營(yíng)商為監(jiān)控中心服務(wù)器分配內(nèi)部固定IP地址； (2)用戶在監(jiān)控中心服務(wù)器對(duì)GPRS無(wú)線通信模塊進(jìn)行控制，通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送命令和獲取采集到的數(shù)據(jù)；GPRS無(wú)線通信模塊處理的主要執(zhí)行步驟是 (2. DGPRS無(wú)線通信模塊進(jìn)行初始化，獲得自身的IP地址，監(jiān)控IP地址及端口檢查； (2. 2)通過(guò)GPRS無(wú)線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸上位機(jī)的數(shù)據(jù)采集卡將采集到的數(shù)據(jù)分別存入各自的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到GPRS無(wú)線通信模塊中，由其內(nèi)嵌的TCP/IP協(xié)議棧進(jìn)行處理并通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)； (2. 3)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接入GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將采集到的數(shù)據(jù)由GPRS網(wǎng)關(guān)服務(wù)器送到監(jiān)控中心服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，并在信息顯示設(shè)備上顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電通信基站電源遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述監(jiān)控系統(tǒng)還可以包括企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)(Intranet)，通過(guò)交換機(jī)接入監(jiān)控中心服務(wù)器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光伏發(fā)電通信基站電源遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方法，以降低成本、提高傳輸與監(jiān)測(cè)的可靠性和實(shí)時(shí)性。本發(fā)明構(gòu)建的監(jiān)控系統(tǒng)分為監(jiān)控中心站和遠(yuǎn)程監(jiān)控分站兩個(gè)部分，監(jiān)控中心站與遠(yuǎn)程監(jiān)控分站之間通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)線遠(yuǎn)程通信；上位機(jī)的數(shù)據(jù)采集卡將采集到的數(shù)據(jù)分別存入各自的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到GPRS無(wú)線通信模塊中，由其內(nèi)嵌的TCP/IP協(xié)議棧進(jìn)行處理并通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)；通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接入GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將采集到的數(shù)據(jù)由GPRS網(wǎng)關(guān)服務(wù)器送到監(jiān)控中心服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，并在信息顯示設(shè)備上顯示。本發(fā)明的監(jiān)控方法具有高的可靠性，且系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本較低，為新能源的普及提供了條件。
文檔編號(hào)H04W88/08GK103024800SQ201210592319
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月29日
發(fā)明者馮倩, 白永剛, 謝軍賢, 王棟, 付金泉, 紀(jì)傳濱 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司第六三一研究所