CN102271422A - 一种基于wsn的光伏温室监控系统及构建方法 - Google Patents

一种基于wsn的光伏温室监控系统及构建方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102271422A
CN102271422A CN2011100897615A CN201110089761A CN102271422A CN 102271422 A CN102271422 A CN 102271422A CN 2011100897615 A CN2011100897615 A CN 2011100897615A CN 201110089761 A CN201110089761 A CN 201110089761A CN 102271422 A CN102271422 A CN 102271422A
Authority
CN
China
Prior art keywords
greenhouse
wireless messages
control system
controller
node
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011100897615A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102271422B (zh
Inventor
王新忠
刘飞
韩旭
毛罕平
孔鹏飞
由婷
闫润
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunshan City Yonghong Green House Co., Ltd.
Original Assignee
Jiangsu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University filed Critical Jiangsu University
Priority to CN201110089761.5A priority Critical patent/CN102271422B/zh
Publication of CN102271422A publication Critical patent/CN102271422A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102271422B publication Critical patent/CN102271422B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Abstract

本发明公开了一种基于WSN的光伏温室监控系统及构建方法。该方法基于无线传感器网络实现温室环境信息监控，利用太阳能光伏发电供给温室电能，结合工控一体机和PLC实现温室控制，三者有机结合实现温室综合监测控制；该系统包括无线信息采集节点(8)及无线信息采集汇聚节点(9)、无线信息控制节点(6)及无线信息控制汇聚节点(5)、现场中央控制器(7)、太阳能光伏发电系统(1)；太阳能光伏发电系统(1)包括太阳能光伏矩阵(2)、太阳能控制器(12)、蓄电池(3)、直流/交流逆变器(11)、并网控制器(10)，所述包括太阳能光伏矩阵(2)通过太阳能控制器(12)分别与蓄电池(3)和直流/交流逆变器(11)相连，该直流/交流逆变器(11)和传统电网(4)通过并网控制器(10)与现场中央控制器(7)相连。该系统具有高可靠性、易扩展，降低了温室周年运行能耗。

Description

一种基于WSN的光伏温室监控系统及构建方法
技术领域
本发明涉及设施农业自动化技术领域，尤其涉及一种基于WSN的光伏温室监控系统及构建方法。
背景技术
我国现有温室周年运行管理，需要消耗大量的能源，尤其在夏季需要降温、冬季需要保温加热，导致高能耗、高运行费用，直接影响到温室的效益。如何降低温室运行的能耗成本，是当前温室周年运行的关键。而利用太阳能电池光伏发电，来为温室花卉蔬菜的培育、生长环境调控系统提供绿色能源，从而节能降耗，提高温室周年运行效益，是科技创新在农业装备领域中的最新应用成果，也符合低碳经济和节能减排的经济发展要求。目前太阳能光伏发电温室技术在我国处于起步阶段，只有四项实用新型专利授权：[CN200820234961.9]“太阳能光伏温室”、[CN200920284227.8]“多功能太阳能光伏温室”、[CN200920168732.6]“太阳能温室”、[CN200920283211.5]“一种温室大棚太阳能供电系统”,它们主要涉及太阳能电池组件的清洗装置及太阳能光伏温室结构框架等。
温室光伏发电及环境监测控制必然涉及电能利用和电气控制多个方面，重要前提是相关智能监测控制技术及装备。现有温室多数基于传统有线监测控制方式，安装成本高、部署时间过长、网络拓扑难以灵活调整等。近年来，采用基于无线传感器网络的温室环境监测控制成为一种趋势，它实现了测控点的灵活部署、动态调整和精细监测。
发明专利[CN200610169654.2]介绍了一种基于无线传感器网络的温室大棚用温湿度采集通信系统，功耗低、可快速组网，也大大降低了安装成本高。发明专利[CN200710020496.9]涉及一种温室变结构自组织无线传感器网络以及构建方法，减少了传感器节点能耗及避免了有线网络的布线复杂性。上述两项专利实现了温室环境信息无线传感器网络监测，但是就整个温室系统而言，依旧没有解决能耗问题，仍以传统工业用电为主。发明专利[CN200610078749.3]介绍了一种太阳能无线网络实时环境监测装置，该装置一定程度上解决了各种气候环境下的供电能耗和远距离数据采集问题。但是该装置主要涉及野外环境监测，针对温室这样一个具有诸如生命特征、不均匀性、周期性、耦合性、大惯性等特征的生物系统及其内部小气候环境的特殊性而言，是否适用，尚待考究。
综上所述，目前现有温室监测控制技术及装备主要针对普通玻璃温室或塑料连栋温室，缺乏针对光伏发电譬如以太阳能薄膜电池材料作为覆盖材料因透光特性和屋面安装分布形式而致温室环境因子复杂的监控研究。其次，太阳能光伏发电易受天气、太阳光照等因素影响，对温室监控系统的可靠性和稳定性提出了新的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于WSN的光伏温室监控系统及构建方法，该方法基于无线传感器网络实现温室环境信息监控，利用太阳能光伏发电供给温室电能，结合工控一体机和PLC实现温室控制，三者有机结合实现温室综合监测控制；该系统具有高可靠性、易扩展，降低了温室周年运行能耗。
本发明的技术方案是：
一种基于WSN的光伏温室监控系统构建方法，包括以下步骤：
S1：选取一定太阳能薄膜电池材料，测量其光谱透射特性及光电转换率；以固定时间间隔采集光照辐射强度，并结合温室所处地理经纬度、温室屋顶角，分析不同时段室内光照辐射强度；
S2：将太阳能薄膜电池材质和玻璃材料成非对称双坡面共同搭建温室屋顶；采用计算流体力学方法分析温室内光场、温度场的变化规律，并根据变化规律设置无线传感器的位置；
S3: 设置无线信息采集汇聚节点，组成温室环境信息星型监控网络实现与现场中央控制器的无线通信；在温室中设置无线信息控制节点和无线信息控制汇聚节点。
S4：设置现场中央控制系统，用以接受无线信息采集汇聚节点发送的采集信息，向无线信息控制汇聚节点发送控制信息，中央控制系统设有人机交互接口和控制系统，可以用于手动控制和定时控制；
S5：设置太阳能光伏发电系统，通过并网控制器将太阳能发电和传统电网结合起来，通过现场中央控制系统监控太阳能发电信息，并对电能的输出调节。
本发明步骤S2中针对光强和光弱区域，光照度传感器节点数将按照6:4的比例布设于近拱顶的主拱架；温度传感器节点布设于近风机通风口、湿帘出风口、近风机通风口和湿帘出风口之间、作物冠层、近地面50~100cm处及主拱架光照传感器节点布设处。
本发明步骤S4的现场中央控制系统由触摸式功能图形界面设定温室监控系统各项参数，根据植物生长环境需求，分类建立数据库，存储对应温室环境控制策略与模型参数。
本发明步骤S5的现场中央控制系统以白天、夜间分时段的环境信息参数多目标自动设定控制系统目标值。
一种基于WSN的光伏温室监控系统，包括无线信息采集节点及无线信息采集汇聚节点、无线信息控制节点及无线信息控制汇聚节点、现场中央控制器、太阳能光伏发电系统；无线信息采集节点及无线信息采集汇聚节点、无线信息控制节点及无线信息控制汇聚节点、现场中央控制器基于ZigBee组成星型监控网络；太阳能光伏发电系统包括太阳能光伏矩阵、太阳能控制器、蓄电池、直流/交流逆变器、并网控制器，所述包括太阳能光伏矩阵通过太阳能控制器分别与蓄电池和直流/交流逆变器相连，该直流/交流逆变器和传统电网通过并网控制器与现场中央控制器相连。
本发明的无线信息控制节点包括第二ZigBee无线收发模块，第一稳压模块，光耦隔离器，第二单片机、固态继电器；第二单片机分别与第二ZigBee无线收发模块、光耦隔离器和第一稳压模块相连，该光耦隔离器经驱动固态继电器与温室调节执行机构相连。
本发明的现场中央控制器包括PLC，其分别连接ZigBee无线网络控制模块、触摸式人机接口、音频模块、Internet网络模块、中央控制器通讯模块、存储模块、第二稳压模块、调试接口、总线接口、系统复位模块。
本发明的太阳能光伏发电系统包括防雷电保护装置和自动清洗装置。
本发明的有益技术效果为：采用计算流体力学CFD( Computational Fluid Dynamics)方法分析太阳能薄膜电池导致的室内光场、温度场变化规律，在此基础上所优选的无线传感器网络节点布局，可以更加精确监测温室环境参数变化；基于ZigBee组成的温室环境信息星型监控网络自组织、低成本、低功耗；采用无线传感器网络(WSN)、触摸式工控一体机、PLC控制器多级多层分布控制结构体系实现温室环境分层多级控制，使信息采集、监测操作、控制执行功能划分清晰，单元分割合理，具有高可靠性、易扩展、便于和专家系统接口等诸多优点；太阳能光伏发电和传统电网结合实现最优调度利用，降低了温室周年运行能耗。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明；
图1是本发明实施例的系统组成框图；
图2是本发明实施例的无线信息采集节点电路框图；
图3是本发明实施例的无线信息控制节点电路框图；
图4是本发明实施例的现场中央控制器电路框图；
图5是发明实施例的系统构建方法流程简图；
其中：1-太阳能光伏发电系统，2-太阳能光伏矩阵，3-蓄电池，4-传统电网，5-无线信息控制汇聚节点，6-无线信息控制节点，7-现场中央控制器，8-无线信息采集节点，9-无线信息采集汇聚节点，10-并网控制器，11-直流/交流逆变器，12-太阳能控制器，13-传感器，14-蓄电池，15、19-单片机，16、17-ZigBee无线收发模块，18、25-稳压模块，20-光耦隔离器，21-固态继电器，22-温室调节执行机构，23-ZigBee无线网络控制模块，24-PLC，26-触摸式人机接口，27-音频模块，28-存储模块，29-系统复位模块，30-总线接口，31-调试接口，32-中央控制器通讯模块、33-Internet网络模块。
具体实施方式
如图1~4所示为本发明基于WSN的光伏温室监控系统的一个实施例，其包括：无线信息采集节点8及无线信息采集汇聚节点9、无线信息控制节点6及无线信息控制汇聚节点5、现场中央控制器7、太阳能光伏发电系统1。所述无线信息采集节点8及无线信息采集汇聚节点9、无线信息控制节点6及无线信息控制汇聚节点5、现场中央控制器7基于ZigBee组成星型监控网络，若干无线信息采集节点8采集温室环境信息参数(诸如空气温湿度、土壤温湿度、CO 2 浓度、光照度等)多跳路由至无线信息采集汇聚节点9后发送至现场中央控制器7，现场中央控制器7实时显示并与设定参数比较分析后作出控制命令，经无线信息控制汇聚节点5传输至无线信息控制节点6，无线信息控制节点6驱动相应温室调节执行机构22运作。
无线信息采集节点8电路如图2所示，包括传感器13 (诸如空气温湿度传感器、CO 2 浓度传感器、光照度传感器等)、第一单片机15、第一ZigBee无线收发模块16。传感器13将温室空气温湿度、土壤温湿度、CO 2 浓度、光照度等信息参数采集后经第一单片机15数据处理后由第一ZigBee无线收发模块16发送至现场中央控制器7的ZigBee无线网络控制模块23，锂电池负责对节点运行稳定供电。 
无线信息控制节点6电路如图3所示，包括第二ZigBee无线收发模块17，第一稳压模块18，光耦隔离器20，第二单片机19、固态继电器21。第二ZigBee无线收发模块17接收到现场中央控制器7发出的控制命令后经第二单片机19分析处理后将控制信号通过光耦隔离器20驱动固态继电器21运作、继而使得相应温室调节执行机构22开始动作，第一稳压模块18提供节点稳定电源。
现场中央控制器7如图4所示是监控系统的核心所在，它由PLC 24、ZigBee无线网络控制模块23、触摸式人机接口26、音频模块27、Internet网络模块33、中央控制器通讯模块32、存储模块28、第二稳压模块25、调试接口31、总线接口30、系统复位模块29等组成。ZigBee无线网络控制模块23将采集到的温室环境信息参数实时显示于触摸式人机接口26，经与系统设定参数比较分析后，PLC 24作出控制命令经ZigBee无线网络控制模块23发送至无线信息控制节点6进行相关动作。Internet网络模块33可实现现场中央控制器7与互联网的连接，方便用户对温室进行远程监测、控制、查询等。触摸式人机接口26图形化显示实时数据以及输入控制命令，组态性好，人机界面友好。音频模块27用作声音报警或信息提示。存储模块28用于存储温室环境历史信息数据库、专家智能知识库等，也方便U盘、SD卡等形式的数据移动存储。第二稳压模块25实现太阳能光伏发电系统与传统电网结合的稳定供电。
太阳能光伏发电系统1如图1所示，包括太阳能光伏矩阵2、太阳能控制器12、蓄电池3、直流/交流逆变器11、并网控制器10等，其还带有防雷电保护装置和自动清洗装置。太阳能光伏矩阵2由太阳能薄膜电池组件构成，呈模块化，其与透明玻璃成非对称双坡面共同搭建温室屋顶，太阳能光伏矩阵朝阳面，透明玻璃背阴面。正常日照或是阳光充足情况下，各太阳能薄膜电池组件光伏作用产生电流由电极引出汇流至总线，经蓄电池3储能、直流/交流逆变器11逆变后直接供给现场中央控制器7及温室调节执行机构22等温室负载用电，多余电能接受并网控制器10控制并入传统电网4发电。蓄电池3所储电能不足或是阴雨雪天气下储能用完殆尽达到太阳能控制器12的额定充放深度情况下，传统电网4接受并网控制器10控制供给现场中央控制器7及温室调节执行机构22等温室负载用电，实现电能的最优化调度利用。这其中，并网控制器10始终接受现场中央控制器7的智能控制。
如图5所示为本发明基于WSN的光伏温室监控系统构建方法流程简图。
步骤S1：选取一定太阳能薄膜电池材料，测量其光谱透射特性及光电转换率。从上午7：00到下午17：00每间隔一小时采集光照辐射强度，并结合温室所处地理经纬度、温室屋顶角等参数，分析不同时段室内光照辐射强度。
步骤S2：由于太阳能薄膜电池材质、透光率和浮法玻璃的差异，导致温室内光照分布不均，差异增大。为保障作物的正常生长和光照需求，寻找太阳能薄膜电池材质和玻璃材料成非对称双坡面共同搭建温室屋顶的最佳覆盖形式以及安装结构。覆盖方式及安装结构的变化会导致温室光场、温度场的变化。因此采用计算流体力学CFD( Computational Fluid Dynamics)方法分析温室内光场、温度场的变化规律，优选合理的无线传感器网络布局规划。譬如，以光场为例，根据步骤S1所采集上午7：00到下午17：00每间隔一小时的光照辐射强度和CFD的分析结果，针对光强和光弱区域，光照度传感器节点数将按照6:4的比例布设于近拱顶的主拱架；再以温度场为例，对早上9:00，中午12：00，下午13:00、16:00所采集温度比照CFD分析结果，温度传感器节点布设于近风机通风口、湿帘出风口、近风机通风口和湿帘出风口之间、作物冠层、近地面50~100cm处及主拱架光照传感器节点布设处；这其中湿度传感器可以和温度传感器集成，实现空气温湿度的同时采集。
步骤S3：若干无线信息采集节点8如图1所示，基于ZigBee协议实时采集温室环境参数(诸如空气温湿度、CO 2 浓度、光照度等)汇聚后发送至现场中央控制器7，现场中央控制器7实时显示并与设定参数比较分析后作出控制命令，无线信息控制节点6接受到命令后即时驱动相应温室调节执行机构22工作。即构成了温室环境信息无线传感器星型监控网络。
步骤S4：首先，采用触摸式工控一体机和PLC控制器相结合实现步骤S3中所述现场中央控制器7的功能，满足温室控制系统的可靠性和稳定性要求。譬如，针对温室太阳能光伏发电的低压输入特性和发电量受天气影响因素等，PLC控制器可根据预先设定程序控制并网控制器10，实现传统电网4稳定供给现场中央控制器7及温室调节执行机构22等温室负载用电。又如，步骤S3中的ZigBee星型监控网络中信息监测节点及控制节点等的故障，PLC根据系统故障诊断预测及反应机制，动态灵活部署节点工作，实现无线传感器网络自组网及温室环境信息的正常采集。再如，PLC控制器在温室环境中耐高温、高湿、高酸碱度等，触摸式工控一体机也易简便操作。 
其次，触摸式工控一体机的软件功能图形界面是系统控制核心界面，将基于组态软件设计。由触摸式功能图形界面设定温室监控系统各项参数，根据不同植物和各自生长环境需求，分类建立数据库，存储对应温室环境控制策略与模型参数。步骤S3构成的无线传感器星型监控网络根据系统设定要求实时采集并反馈温室环境信息参数，系统软件基于遗传算法对所采集环境信息参数及设定参数多目标优化进行搜索求解，采用模糊控制策略控制温室调节执行机构22动作。譬如以30分钟为控制节点，根据设定各项参数和温室环境不同要求，PLC对所采集环境信息参数进行优化求解后作出控制命令，一定域值范围内无线信息控制节点4接受命令驱动相应温室调节执行机构22（诸如喷淋系统、加热系统、窗控系统、通风系统等）运作，实现自动控制。
这其中，系统针对温室环境系统中不同时间系统响应时差过大的情况，以白天、夜间分时段的环境信息参数多目标优化自动设定控制系统目标值。白天以最大光合速率为主目标，兼顾节能要求，以太阳能薄膜光伏发电能源为主作动力来源，传统电网调度利用为辅；夜间以能耗最小为主目标，兼顾满足作物生长和积温要求，实行以温度优先加积温控制的温室环境综合控制。
另外，控制系统设有接受外部控制模型的信息输入标准接口，以便和外部或远程温室管理专家系统通信。
最后，无线传感器网络(WSN)、触摸式工控一体机、PLC控制器多级多层分布控制结构体系构建完成，系统稳定、可靠，信息采集、监测操作、控制执行功能划分清晰。 
步骤S5：太阳能光伏发电系统1与传统电网4有机结合，依据电能最优化调度利用策略，实现温室用电负载稳定电源供给和多余发电能并网发电。譬如，正常日照或是阳光充足情况下，各太阳能薄膜电池组件光伏作用产生电流由电极引出汇流至总线，经蓄电池3储能、直流/交流逆变器11逆变后直接供给现场中央控制器7及温室调节执行机构22等温室负载用电，多余电能接受并网控制器10控制并入传统电网4发电。再如，蓄电池3所储电能不足或是阴雨雪天气下储能用完殆尽达到太阳能控制器12的额定充放深度情况下，传统电网4接受并网控制器10控制供给现场中央控制器7及温室调节执行机构22等温室负载用电。这其中，并网控制器10始终接受现场中央控制器7的智能控制。 

Claims (8)

1.一种基于WSN的光伏温室监控系统构建方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：选取一定太阳能薄膜电池材料，测量其光谱透射特性及光电转换率；以固定时间间隔采集光照辐射强度，并结合温室所处地理经纬度、温室屋顶角，分析不同时段室内光照辐射强度；
S2：将太阳能薄膜电池材质和玻璃材料成非对称双坡面共同搭建温室屋顶；采用计算流体力学方法分析温室内光场、温度场的变化规律，并根据变化规律设置无线信息采集节点的位置；
S3: 设置无线信息采集汇聚节点，组成温室环境信息星型监控网络实现与现场中央控制器的无线通信；在温室中设置无线信息控制节点和无线信息控制汇聚节点；
S4：设置现场中央控制系统，用以接受无线信息采集汇聚节点发送的采集信息，向无线信息控制汇聚节点发送控制信息，中央控制系统设有人机交互接口和控制系统，可以用于手动控制和定时控制；
S5：设置太阳能光伏发电系统，通过并网控制器将太阳能发电和传统电网结合起来，通过现场中央控制系统监控太阳能发电信息，并对电能的输出调节。
2.根据权利要求1所述的一种基于WSN的光伏温室监控系统构建方法，其特征在于：所述步骤S2中针对光强和光弱区域，光照度传感器节点数将按照6:4的比例布设于近拱顶的主拱架；温度传感器节点布设于近风机通风口、湿帘出风口、近风机通风口和湿帘出风口之间、作物冠层、近地面50~100cm处及主拱架光照传感器节点布设处。
3.根据权利要求1所述的一种基于WSN的光伏温室监控系统构建方法，其特征在于：所述步骤S4的现场中央控制系统由触摸式功能图形界面设定温室监控系统各项参数，根据植物生长环境需求，分类建立数据库，存储对应温室环境控制策略与模型参数。
4.根据权利要求1所述的一种基于WSN的光伏温室监控系统构建方法，其特征在于：所述步骤S5的现场中央控制系统以白天、夜间分时段的环境信息参数多目标自动设定控制系统目标值。
5.一种基于WSN的光伏温室监控系统，包括无线信息采集节点(8)及无线信息采集汇聚节点(9)、无线信息控制节点(6)及无线信息控制汇聚节点(5)、现场中央控制器(7)、太阳能光伏发电系统(1)；其特征在于：所述无线信息采集节点(1)及无线信息采集汇聚节点(9)、无线信息控制节点(6)及无线信息控制汇聚节点(5)、现场中央控制器(7)基于ZigBee组成星型监控网络；所述太阳能光伏发电系统(1)包括太阳能光伏矩阵(2)、太阳能控制器(12)、蓄电池(3)、直流/交流逆变器(11)、并网控制器(10)，所述包括太阳能光伏矩阵(2)通过太阳能控制器(12)分别与蓄电池(3)和直流/交流逆变器(11)相连，该直流/交流逆变器(11)和传统电网(4)通过并网控制器(10)与现场中央控制器(7)相连。
6.根据权利要求5所述的一种基于WSN的光伏温室监控系统，其特征在于：所述无线信息控制节点(6)包括第二ZigBee无线收发模块(17)，第一稳压模块(18)，光耦隔离器(20)，第二单片机(19)、固态继电器(21)；所述第二单片机(19)分别与第二ZigBee无线收发模块(17)、光耦隔离器(20)和第一稳压模块(18)相连，该光耦隔离器(20)经驱动固态继电器(21)与温室调节执行机构(22)相连。
7.根据权利要求5所述的一种基于WSN的光伏温室监控系统，其特征在于：所述现场中央控制器(7)包括PLC (24)，其分别连接ZigBee无线网络控制模块(23)、触摸式人机接口(26)、音频模块(27)、Internet网络模块(33)、中央控制器通讯模块(32)、存储模块(28)、第二稳压模块(25)、调试接口(31)、总线接口(30)、系统复位模块(29)。
8.根据权利要求5所述的一种基于WSN的光伏温室监控系统，其特征在于：所述太阳能光伏发电系统(1)包括防雷电保护装置和自动清洗装置。
CN201110089761.5A 2011-04-11 2011-04-11 一种基于wsn的光伏温室监控系统及构建方法 Active CN102271422B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110089761.5A CN102271422B (zh) 2011-04-11 2011-04-11 一种基于wsn的光伏温室监控系统及构建方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110089761.5A CN102271422B (zh) 2011-04-11 2011-04-11 一种基于wsn的光伏温室监控系统及构建方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102271422A true CN102271422A (zh) 2011-12-07
CN102271422B CN102271422B (zh) 2015-04-22

Family

ID=45053545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110089761.5A Active CN102271422B (zh) 2011-04-11 2011-04-11 一种基于wsn的光伏温室监控系统及构建方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102271422B (zh)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102789222A (zh) * 2012-08-30 2012-11-21 健雄职业技术学院 基于物联网温室大棚智能测控系统
CN103000090A (zh) * 2012-08-21 2013-03-27 昆山万维通建筑系统科技有限公司 多功能太阳能广告牌
CN103163904A (zh) * 2013-01-22 2013-06-19 浙江工业大学 一种基于作物生长模式的光伏温室太阳能分配方法及其装置
CN103217947A (zh) * 2013-03-14 2013-07-24 华北电力大学 一种监控界面可组态的嵌入式光伏发电系统监控装置
CN103281744A (zh) * 2013-04-17 2013-09-04 中山大学 基于流体力学的无线传感器网络通信方法
CN103884075A (zh) * 2014-01-06 2014-06-25 浙江工业大学 基于计算流体力学和能量预测混合的温室节能控制方法
CN104301374A (zh) * 2014-07-25 2015-01-21 南京信联汇智信息科技有限公司 一种基于无线通信对触摸显示一体机的监控系统
CN105676922A (zh) * 2016-01-28 2016-06-15 沈阳农业大学 一种温室调控优化方法
CN105676682A (zh) * 2015-12-31 2016-06-15 深圳市芭田生态工程股份有限公司 一种根据光积量和光积量差调整作物施肥的系统和设备及其方法
CN106323357A (zh) * 2015-06-17 2017-01-11 山东耀通节能环保科技股份有限公司 一种太阳能发电的环境监测系统
CN107102629A (zh) * 2017-06-14 2017-08-29 合肥易美特建材有限公司 一种基于风光绿色能源的农业大棚自动管控系统
CN107179795A (zh) * 2017-06-30 2017-09-19 合肥慧明瀚生态农业科技有限公司 一种无线通信光伏节能农业温室大棚综合管控系统
CN107272787A (zh) * 2017-07-25 2017-10-20 合肥扬扬农业科技有限公司 一种无线通信光伏节能农业温室大棚综合管控系统
CN107368135A (zh) * 2017-08-25 2017-11-21 吴世贵 一种养鱼场环境检测控制方法
CN110784838A (zh) * 2019-09-20 2020-02-11 重庆大学 一种基于能量节点的无线传感网络节点部署方法
CN113259885A (zh) * 2020-07-01 2021-08-13 杭州微法软件技术有限公司 一种基于物联网的监控数据采集控制系统
CN113589738A (zh) * 2021-08-07 2021-11-02 黑龙江中龙电凯智能管控科技有限公司 用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备
CN115469699A (zh) * 2022-09-20 2022-12-13 珠海格力电器股份有限公司 基于多种降温设备的温度联控方法、装置和电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005060287A1 (en) * 2003-12-19 2005-06-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Adaptive power management for a nod of a mobile telecommunications network
CN101021729A (zh) * 2007-03-06 2007-08-22 江苏大学 温室变结构自组织无线传感器网络以及构建方法
CN201608670U (zh) * 2009-12-30 2010-10-13 普乐新能源（蚌埠）有限公司 一种温室大棚太阳能供电系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005060287A1 (en) * 2003-12-19 2005-06-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Adaptive power management for a nod of a mobile telecommunications network
CN101021729A (zh) * 2007-03-06 2007-08-22 江苏大学 温室变结构自组织无线传感器网络以及构建方法
CN201608670U (zh) * 2009-12-30 2010-10-13 普乐新能源（蚌埠）有限公司 一种温室大棚太阳能供电系统

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103000090A (zh) * 2012-08-21 2013-03-27 昆山万维通建筑系统科技有限公司 多功能太阳能广告牌
CN102789222A (zh) * 2012-08-30 2012-11-21 健雄职业技术学院 基于物联网温室大棚智能测控系统
CN103163904A (zh) * 2013-01-22 2013-06-19 浙江工业大学 一种基于作物生长模式的光伏温室太阳能分配方法及其装置
CN103163904B (zh) * 2013-01-22 2015-05-27 浙江工业大学 一种基于作物生长模式的光伏温室太阳能分配方法及其装置
CN103217947A (zh) * 2013-03-14 2013-07-24 华北电力大学 一种监控界面可组态的嵌入式光伏发电系统监控装置
CN103281744A (zh) * 2013-04-17 2013-09-04 中山大学 基于流体力学的无线传感器网络通信方法
CN103281744B (zh) * 2013-04-17 2014-06-04 中山大学 基于流体力学的无线传感器网络通信方法
CN103884075A (zh) * 2014-01-06 2014-06-25 浙江工业大学 基于计算流体力学和能量预测混合的温室节能控制方法
CN103884075B (zh) * 2014-01-06 2016-03-02 浙江工业大学 基于计算流体力学和能量预测混合的温室节能控制方法
CN104301374A (zh) * 2014-07-25 2015-01-21 南京信联汇智信息科技有限公司 一种基于无线通信对触摸显示一体机的监控系统
CN106323357A (zh) * 2015-06-17 2017-01-11 山东耀通节能环保科技股份有限公司 一种太阳能发电的环境监测系统
CN105676682B (zh) * 2015-12-31 2019-05-03 深圳市芭田生态工程股份有限公司 一种根据光积量和光积量差调整作物施肥的系统和设备及其方法
CN105676682A (zh) * 2015-12-31 2016-06-15 深圳市芭田生态工程股份有限公司 一种根据光积量和光积量差调整作物施肥的系统和设备及其方法
CN105676922A (zh) * 2016-01-28 2016-06-15 沈阳农业大学 一种温室调控优化方法
CN105676922B (zh) * 2016-01-28 2017-11-03 沈阳农业大学 一种温室调控优化方法
CN107102629A (zh) * 2017-06-14 2017-08-29 合肥易美特建材有限公司 一种基于风光绿色能源的农业大棚自动管控系统
CN107179795A (zh) * 2017-06-30 2017-09-19 合肥慧明瀚生态农业科技有限公司 一种无线通信光伏节能农业温室大棚综合管控系统
CN107272787A (zh) * 2017-07-25 2017-10-20 合肥扬扬农业科技有限公司 一种无线通信光伏节能农业温室大棚综合管控系统
CN107368135A (zh) * 2017-08-25 2017-11-21 吴世贵 一种养鱼场环境检测控制方法
CN107368135B (zh) * 2017-08-25 2020-12-22 三明星硕信息科技有限公司 一种养鱼场环境检测控制方法
CN110784838A (zh) * 2019-09-20 2020-02-11 重庆大学 一种基于能量节点的无线传感网络节点部署方法
CN113259885A (zh) * 2020-07-01 2021-08-13 杭州微法软件技术有限公司 一种基于物联网的监控数据采集控制系统
CN113589738A (zh) * 2021-08-07 2021-11-02 黑龙江中龙电凯智能管控科技有限公司 用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备
CN115469699A (zh) * 2022-09-20 2022-12-13 珠海格力电器股份有限公司 基于多种降温设备的温度联控方法、装置和电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN102271422B (zh) 2015-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102271422B (zh) 一种基于wsn的光伏温室监控系统及构建方法
CN202041835U (zh) 一种基于wsn的光伏温室监控系统
CN206396970U (zh) 一种多功能的绿色建筑屋顶
CN102626043B (zh) 应用于农业生态温室的新能源闭环式综合节能系统
CN201828814U (zh) 基于无线通信技术的温室远程控制装置
CN205375251U (zh) 一种基于智能化的温室大棚控制系统
CN101957602A (zh) 基于Zigbee的公共场所环境监测控制方法及其系统
CN203950191U (zh) 一种基于移动设备的植物监控装置
CN204576325U (zh) 一种温室大棚自动化节能辅助系统
KR20120130897A (ko) 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 식물 공장 ｌｅｄ 조명 시스템 및 방법
CN203276075U (zh) 智能大棚管理装置
CN203799236U (zh) 嵌入式Zigbee监控节点及温室因子监控系统
CN102331753A (zh) 一种温室环境智能控制装置
CN102841592A (zh) 基于无线互联技术的温棚控制系统
CN201289596Y (zh) 用于日光温室群体卷闭帘的智能控制系统
CN201464865U (zh) 基于Zigbee的公共场所环境监测控制系统
CN210445075U (zh) 一种基于物联网的农业智能温室大棚监控系统
CN205176549U (zh) 节能型农业大棚无线检测系统
CN213069619U (zh) 一种基于物联网的绿化区域管控系统
Bai et al. The remote monitoring system of vegetable greenhouse
CN203838540U (zh) 一种智能温室控制系统
Gao et al. A wireless greenhouse monitoring system based on solar energy
CN205405305U (zh) 智能楼宇网络控制系统
CN208092577U (zh) 一种温室大棚远程监控系统
CN207124795U (zh) 一种基于多级通信的智慧城市照明管理系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20111207

Assignee: Kunshan City Yonghong Green House Co., Ltd.

Assignor: Jiangsu University

Contract record no.: 2017320000140

Denomination of invention: WSN-based photovoltaic greenhouse monitoring system and construction method thereof

Granted publication date: 20150422

License type: Common License

Record date: 20170525

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20181130

Address after: 215332 No. 1399 Fengxing Road, Huaqiao Town, Kunshan City, Suzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: Kunshan City Yonghong Green House Co., Ltd.

Address before: No. 301, Xuefu Road, Jingkou District, Zhenjiang, Jiangsu Province

Patentee before: Jiangsu University