CN102821147B - 节能型太阳能阵列数据收集系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供节能型太阳能阵列数据收集系统，包括太阳能阵列，其特征在于，还包括监测节点装置、区域中继节点装置、传输汇聚节点装置，监测节点装置与区域中继节点装置有线连接，各个区域中继节点装置之间、以及区域中继节点装置与传输汇聚节点装置之间采用Zigbee方式无线连接，区域中继节点装置根据与其对应的监测节点装置的薄膜太阳能电池板的电压采样信息得到电压值总和，然后根据电压值总和设定自己的工作模式。本发明的每个区域中继节点装置均根据与其对应的全部监测节点装置的电压值总和确定工作模式，这样可以在一定电能补给条件下以最节能的方式传输数据。

Description

节能型太阳能阵列数据收集系统
技术领域
本发明涉及数据收集系统，具体地，涉及节能型太阳能阵列数据收集系统。
背景技术
Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee协定层从下到上分别为实体层（PHY）、媒体存取层（MAC）、网络层（NWK）、应用层（APL）等。
利用Zigbee技术来检测太阳能阵列能够节省电缆、并且节省人力和维护费用，因此有必要针对太阳能阵列特别设计Zigbee网络节点的优化节能方案。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种节能型太阳能阵列数据收集系统。
根据本发明的一个方面，提供一种节能型太阳能阵列数据收集系统，包括太阳能阵列，其特征在于，还包括监测节点装置、区域中继节点装置、传输汇聚节点装置，监测节点装置、区域中继节点装置、以及传输汇聚节点装置之间采用Zigbee方式无线连接，其中：
监测节点装置包括传感器网络节点单元、以及向传感器网络节点单元供电的薄膜太阳能电池板；监测节点装置安装在太阳能阵列的太阳能组件的正面；传感器网络节点单元用于将其所位于的太阳能组件的坐标信息、薄膜太阳能电池板的电压采样信息传输给区域中继节点装置；
区域中继节点装置用于接收与其对应的监测节点装置发送的信息，然后通过其它区域中继节点以多跳的方式将信息发送给传输汇聚节点装置；
传输汇聚节点装置将接收到的信息传输给管理层服务器，
其中，每个区域中继节点装置根据与其对应的监测节点装置的薄膜太阳能电池板的电压采样信息得到电压值总和，然后根据电压值总和设定自己的工作模式，具体为：
-若电压值总和小于第一值，则设定为休眠模式，处于休眠模式下的区域中继节点装置不作为其它区域中继节点装置多跳传输的路径；
-若电压值大于等于第一值且小于第二值，则设定为补能模式，处于补能模式下的区域中继节点装置作为其它区域中继节点装置多跳传输的路径，但其仅向第一距离内的其它区域中继节点装置发送信息；
-若电压值大于等于第二值，则设定为消耗模式，处于消耗模式下的区域中继节点装置作为其它区域中继节点装置多跳传输的路径，且仅向第一距离外的其它区域中继节点装置发送信息。
优选地，薄膜太阳能电池板弯曲成瓦片形，其凹面朝向太阳能组件。
本发明的每个区域中继节点装置均根据与其对应的全部监测节点装置的电压值总和确定工作模式，这样可以在一定电能补给条件下以最节能的方式传输数据。
具体实施方式
根据本发明提供的节能型太阳能阵列数据收集系统，包括太阳能阵列、监测节点装置、区域中继节点装置、传输汇聚节点装置，监测节点装置、区域中继节点装置、以及传输汇聚节点装置之间采用Zigbee方式无线连接，其中：
监测节点装置包括传感器网络节点单元、以及向传感器网络节点单元供电的薄膜太阳能电池板；监测节点装置安装在太阳能阵列的太阳能组件的正面；传感器网络节点单元用于将其所位于的太阳能组件的坐标信息、薄膜太阳能电池板的电压采样信息传输给区域中继节点装置；薄膜太阳能电池板弯曲成瓦片形，其凹面朝向太阳能组件；
区域中继节点装置用于接收与其对应的监测节点装置发送的信息，然后通过其它区域中继节点以多跳的方式将信息发送给传输汇聚节点装置；
传输汇聚节点装置将接收到的信息传输给管理层服务器，
其中，每个区域中继节点装置根据与其对应的监测节点装置的薄膜太阳能电池板的电压采样信息得到电压值总和，然后根据电压值总和设定自己的工作模式，具体为：
-若电压值总和小于第一值，则设定为休眠模式，处于休眠模式下的区域中继节点装置不作为其它区域中继节点装置多跳传输的路径；
-若电压值大于等于第一值且小于第二值，则设定为补能模式，处于补能模式下的区域中继节点装置作为其它区域中继节点装置多跳传输的路径，但其仅向第一距离内的其它区域中继节点装置发送信息；
-若电压值大于等于第二值，则设定为消耗模式，处于消耗模式下的区域中继节点装置作为其它区域中继节点装置多跳传输的路径，且仅向第一距离外的其它区域中继节点装置发送信息。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (2)

1.一种节能型太阳能阵列数据收集系统，包括太阳能阵列，其特征在于，还包括监测节点装置、区域中继节点装置、传输汇聚节点装置，监测节点装置与区域中继节点装置有线连接，各个区域中继节点装置之间、以及区域中继节点装置与传输汇聚节点装置之间采用Zigbee方式无线连接，其中：
监测节点装置包括传感器网络节点单元、以及向传感器网络节点单元以及区域中继节点装置供电的薄膜太阳能电池板；监测节点装置安装在太阳能阵列的太阳能组件的正面；传感器网络节点单元用于将其所位于的太阳能组件的坐标信息、薄膜太阳能电池板的电压采样信息传输给区域中继节点装置；
区域中继节点装置用于接收与其对应的监测节点装置发送的信息，然后通过其它区域中继节点以多跳的方式将信息发送给传输汇聚节点装置；
传输汇聚节点装置将接收到的信息传输给管理层服务器，
其中，每个区域中继节点装置根据与其对应的监测节点装置的薄膜太阳能电池板的电压采样信息得到电压值总和，然后根据电压值总和设定自己的工作模式，具体为：
-若电压值总和小于第一值，则设定为休眠模式，处于休眠模式下的区域中继节点装置不作为其它区域中继节点装置多跳传输的路径；
-若电压值总和大于等于第一值且小于第二值，则设定为补能模式，处于补能模式下的区域中继节点装置作为其它区域中继节点装置多跳传输的路径，但其仅向第一距离内的其它区域中继节点装置发送信息；
-若电压值总和大于等于第二值，则设定为消耗模式，处于消耗模式下的区域中继节点装置作为其它区域中继节点装置多跳传输的路径，且仅向第一距离外的其它区域中继节点装置发送信息。
2.根据权利要求1所述的节能型太阳能阵列数据收集系统，其特征在于，薄膜太阳能电池板弯曲成瓦片形，其凹面朝向太阳能组件。
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