CN103676887A - 一种基于物联网的光电幕墙监测系统 - Google Patents

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肖树友
丛子军
王国华
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Abstract

一种基于物联网的光电幕墙监测系统，属于物联网无线传输技术领域。本发明利用计算机网络技术，采用先进的Zigbee无线通讯技术和GPRS通信技术，对光电幕墙发电系统实现了实时、准确和智能化的监控管理。本发明包括安装在汇流箱中的检测传感器、无线传感器节点及中央控制器；所述无线传感器节点由无线收发器和PCB天线组成，所述检测传感器的信号输出端分别与无线传感器节点的无线收发器的输入端相连接，无线收发器的输出端通过无线传感器节点的PCB天线、采用物联网Zigbee无线通讯协议与中央控制器进行通讯。

Description

一种基于物联网的光电幕墙监测系统
技术领域
本发明属于物联网无线传输技术领域，特别是涉及一种基于物联网的光电幕墙监测系统。
背景技术
光电幕墙(BIPV)可原地发电、原地用电，在一定距离范围内可以节省电站送电网的投资。由于光伏阵列安装在屋顶和墙壁等外围护结构上，吸收太阳能转化为电能，大大降低了室外综合温度，减少了墙体得热和室内空调冷负荷，既节省了能源，又利于保证室内的空气品质。避免了由于使用一般化石燃料发电所导致的空气污染和废渣污染，这对于环保要求严格的今天与未来更为重要。
由于太阳能电池组件安装在现代建筑幕墙上，在室外侧对太阳能电池组件进行维护和管理比较困难。在数目众多的太阳能电池组件中若有损坏，会给发电系统带来很大的能源损失，靠人工检查耗时耗力，不能满足快速检修的要求，给光电幕墙的运行维护带来很大的麻烦。
如果采用常规的通过布线传输检测信号，需要众多的电线电缆来传输信号，会加大系统的施工难度和管理。申请号为201110063704.X的中国专利《太阳能智能监控系统及方法》中采用了RS485通讯协议进行传输，采用传统有线方式传输信号，其缺点是如果信号电缆损坏将会影响整个系统的监控管理。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于物联网的光电幕墙监测系统。该监测系统利用计算机网络技术，采用先进的Zigbee无线通讯技术和GPRS通信技术，对光电幕墙发电系统实现了实时、准确和智能化的监控管理。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种基于物联网的光电幕墙监测系统，包括安装在汇流箱中的检测传感器、无线传感器节点及中央控制器；所述无线传感器节点由无线收发器和PCB天线组成，所述检测传感器的信号输出端分别与无线传感器节点的无线收发器的输入端相连接，无线收发器的输出端通过无线传感器节点的PCB天线、采用物联网Zigbee无线通讯协议与中央控制器进行通讯。
所述中央控制器通过GPRS与远程控制器进行通讯。
为了保证系统的可靠性，所述每组无线传感器节点之间采用物联网Zigbee无线通讯协议互相通讯。
本发明的有益效果：
1、本发明是一种基于物联网的光电幕墙监测系统，其利用计算机网络技术，采用先进的Zigbee无线通讯技术和GPRS通信技术，对光电幕墙发电系统实现了实时、准确和智能化的监控管理；符合智能建筑的自动化和精细管理，从而提高了管理、服务质量，近一步提高了光电幕墙的检修效率和维护成本，并且提高了光电幕墙的发电效率，节约了电能消耗；
2、由于本发明采用了Zigbee无线通讯技术，网络中某一个器件损坏，不会影响其它器件的数据传输；
3、本发明建设费用低、周期短、维护方便、运行效果好；与传统检测方法相比减少了信号系统布线和施工成本，系统可靠性更高，避免了无谓的电能和人力物力的浪费；
4、本发明的监测系统可与现有智能楼宇系统兼容，对推进智慧城市的建设起到了促进作用，具有广阔的应用前景和社会效益。
附图说明
图1为本发明的基于物联网的光电幕墙监测系统的结构示意图；
图2为本发明的每组无线传感器节点与检测传感器连接后的结构示意图；
图中，1-太阳能电池板，2-导线，3-汇流箱，4-电压变送器，5-电流变送器，6-逆变器，7-无线传感器节点，8-中央控制器，9-远程控制器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1、图2所示，一种基于物联网的光电幕墙监测系统，包括安装在汇流箱3中的监测太阳能电池板1的检测传感器、无线传感器节点7及中央控制器8；所述检测传感器包括电压变送器4和电流变送器5，所述无线传感器节点7由无线收发器和PCB天线组成；太阳能电池板1通过导线2汇集到汇流箱3中，在每个太阳能电池板1的电路中安装有电压变送器4和电流变送器5，每个太阳能电池板1电路中的电压变送器4和电流变送器5的信号输出端分别与该太阳能电池板1的无线传感器节点7的无线收发器的输入端相连接，该无线收发器的输出端通过该无线传感器节点7的PCB天线、采用物联网Zigbee无线通讯协议与中央控制器8进行通讯，所述无线传感器节点7与中央控制器8组成无线通讯网络；所述中央控制器8通过GPRS与远程控制器9进行通讯；所述每组无线传感器节点7之间采用物联网Zigbee无线通讯协议(多跳通讯协议)互相通讯。
所述无线传感器节点7采用德州仪器TI公司的CC2530芯片，在该芯片上集成了51单片机内核，该芯片提供了优秀的接收器灵敏度和健壮的抗干扰性能。
本发明采用物联网Zigbee无线通讯技术，物联网Zigbee无线通讯技术是基于IEEE802.15.4协议，是一种短距离、低复杂度、低功耗、低数据率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术。在无线传感器网络中无线传感器节点具有感知、处理和通信的能力。
下面结合附图说明本发明的一次使用过程。
电压变送器4和电流变送器5检测光电幕墙中每个太阳能电池板1的工作状态，并通过无线传感器节点7与中央控制器8通过物联网Zigbee无线通讯协议进行通讯，实现系统的中央界面数据和图形的监控；中央控制器8还可通过GPRS网络向远程控制器9传输数据。

Claims (3)

1.一种基于物联网的光电幕墙监测系统，其特征在于包括安装在汇流箱中的检测传感器、无线传感器节点及中央控制器；所述无线传感器节点由无线收发器和PCB天线组成，所述检测传感器的信号输出端分别与无线传感器节点的无线收发器的输入端相连接，无线收发器的输出端通过无线传感器节点的PCB天线、采用物联网Zigbee无线通讯协议与中央控制器进行通讯。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的光电幕墙监测系统，其特征在于所述中央控制器通过GPRS与远程控制器进行通讯。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的光电幕墙监测系统，其特征在于所述每组无线传感器节点之间采用物联网Zigbee无线通讯协议互相通讯。
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