CN105391577A - 一种基于终端app的智能光伏组件信息跟踪系统 - Google Patents

一种基于终端app的智能光伏组件信息跟踪系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于终端APP的智能光伏组件信息跟踪系统，属于太阳能光伏组件物联网技术领域，包括其特征在于：包括组件信息采集单元、智能移动终端、通讯传输网络和后台数据中心；本发明借助智能移动终端，通过无线通讯网络将太阳能组件系统与互联网相连接，进行信息采集、交换和通讯，从而实现了光伏组件智能化识别、定位、追踪、监控和管理。

Description

一种基于终端APP的智能光伏组件信息跟踪系统
技术领域
本发明涉及一种光伏组件信息跟踪系统，尤其涉及一种基于终端APP的智能光伏组件信息跟踪系统，属于太阳能光伏组件物联网技术领域。
背景技术
随着世界太阳能光伏产品的成本大幅降低，国内外太阳能光伏系统应用产业得到了飞速发展，全球光伏应用市场保持稳步增长势头，全球光伏装机量逐年增加。在不久的将来，光伏产业将成为重要的能源产业之一。同时，随着全球物联网技术的风靡，有越来越多的领域和产品应用电子“标签”，将信息转换为射频信号送至中央信息系统进行有关数据处理。
光伏组件的性能与安装地点的气象数据和安装的倾角、朝向等密切相关，全面掌握这些信息，对于提高电站发电量、快速故障处理、跟踪和研究组件长期性能，都具有极高的意义。目前已经安装的光伏组件，基本都不具有数据通信功能，组件安装信息及实时工作状态很难得到监控。组件的安装地点分布全球各地，快速高效的全球定位十分困难。另外，光伏组件性能跟安装地点气候密切相关，长期监控组件户外发电性能和可靠性，对提高和改进组件设计意义重大，目前没有一个统一的数据平台对长期户外数据进行收集、管理、分析。
在全球太阳能光伏产业及物联网技术蓬勃发展的大背景下，光伏组件亟需一套智能信息跟踪系统，借助移动终端APP，快速收集、管理、分析组件在不同气候下的长期发电性能和可靠性。
发明内容
本发明针对现有技术中光伏组件智能信息跟踪系统缺失、不完善的技术问题，提供一种基于终端APP的智能光伏组件信息跟踪系统，借助移动终端APP，通过无线通讯网络将太阳能系统与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现光伏组件智能化识别、定位、追踪、监控和管理。
为此，本发明采用如下技术方案：
一种基于终端APP的智能光伏组件信息跟踪系统，其特征在于：包括组件信息采集单元、智能移动终端、通讯传输网络和后台数据中心；
所述组件信息采集单元集成在组件接线盒内部或外接在组件输出端，采集组件的身份信息及实时状态信息；
所述智能移动终端包括GPS全球定位模块、终端APP、组件安装状态测试单元和无线通讯单元，组件安装状态测试单元测试组件的安装信息，终端APP通过无线通讯单元与信息采集单元通讯连接，获得组件的实时状态信息，并通过无线通讯单元将组件的安装信息与实时状态信息传输到后台数据中心；
所述后台数据中心通过通讯传输网络接收移动终端传回的组件安装信息与实时状态信息，自动得到对应地点的气象数据和工厂制造信息，对所有数据进行存储、分析；通过通讯传输网络将处理后的数据回传至智能移动终端，并可以通过终端APP查看组件实时状态数据和历史数据；从而对故障组件及时预警，快速定位和原因分析。
进一步地，所述组件信息采集单元包括主控芯片、电源模块、信息采样模块以及无线通讯模块，其中：
电源模块与主控芯片电连接，负责为主控芯片和无线通讯模块提供稳定的电压，电源取自光伏组件输出端DC电压；
信息采样模块采集组件的实时状态信息，通过A/D转换传送至主控芯片；
主控芯片负责定期接收和存储信息采样模块采集的实时状态信息数据，并可以预存组件的身份信息，将上述信息数据通过无线通讯模块传输至智能移动终端；
无线通讯模块与移动终端的无线通讯单元通讯，实现一对一、多对一的快速安全通讯。
进一步地，所述主控芯片内还设置有过压保护模块和过温保护模块。
进一步地，所述组件的身份信息包括组件身份识别码和制造信息。
进一步地，所述制造信息包括序列号、类型、生产日期。
进一步地，所述安装信息包括组件的安装倾角和朝向信息。
进一步地，所述实时状态信息包括电压、电流以及温度信息。
进一步地，通讯传输网络采用GPRS、3G或4G移动通讯网络中的一种。
因此，本发明可以采集分布全球各地的光伏组件运行数据、安装信息、位置定位，并对数据分析处理，建立组件户外应用大数据，帮助研究和改善组件在不同气候条件下的长期发电性能和可靠性；并可以对故障组件快速定位和预警，降低光伏电站运营维护成本；充分借助移动终端本身功能，包括摄像头图像识别、蓝牙传输、移动通讯、全球定位等功能，提供一种低成本的光伏组件数据采集传输方案。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明中APP终端的工作流程图；
图3为本发明中组件信息采集单元的原理框图；
图中，1为组件信息采集单元，11为主控芯片、12为，13为无线通讯模块，14为温度采样模块，15为电流电压采样模块，2为智能移动终端，21为GPS全球定位模块，22为终端APP，23为组件安装状态测试单元，3为通讯传输网络，4为后台数据中心。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，本发明中与现有技术相同的部分将参考现有技术。
如图1所示，本发明的基于终端APP的智能光伏组件信息跟踪系统，包括：组件信息采集单元1、智能移动终端2、通讯传输网络3和后台数据中心4；其中：
所述组件信息采集单元1集成在组件接线盒内部或外接在组件输出端，采集组件的身份信息及实时状态信息；组件的身份信息包括作为组件唯一身份识别的组件身份识别码和序列号、类型、生产日期等制造信息；实时状态信息包括组件实时的电压、电流以及温度信息；
所述智能移动终端2包括GPS全球定位模块21、终端APP22、组件安装状态测试单元23和无线通讯单元，组件安装状态测试单元23测试组件的安装倾角、朝向等安装信息，终端APP22通过无线通讯单元与信息采集单元1通讯连接，获得组件的身份信息及实时状态信息，并通过无线通讯单元将组件的安装信息、身份信息及实时状态信息传输到后台数据中心4；
所述后台数据中心4通过通讯传输网络3接收移动终端2传回的组件安装信息与实时状态信息，自动得到对应地点的气象数据和工厂制造信息，对所有数据进行存储、分析；通过通讯传输网络3将处理后的数据回传至智能移动终端2，并可以通过终端APP查看组件实时状态数据和历史数据；从而对故障组件及时预警，快速定位和原因分析。
如图3所示，组件信息采集单元1包括主控芯片11、电源模块12、信息采样模块以及无线通讯模块13，其中：
电源模块12与主控芯片11电连接，负责为主控芯片11和无线通讯模块13提供3.3V/5V的稳定电压，电源取自光伏组件输出端DC电压；
信息采样模块包括温度采样模块14和电流电压采样模块15，采集组件的实时的温度、电流、电压信息，通过A/D转换传送至主控芯片11；
主控芯片11负责定期接收和存储信息采样模块采集的实时状态信息数据，并可以预存组件的身份信息，将上述信息数据通过无线通讯模块13传输至智能移动终端2；同时，主控芯片内还设置有过压保护模块和过温保护模块，实现过压、过温保护功能。
无线通讯模块13与移动终端2的无线通讯单元通讯，实现一对一、多对一的快速安全通讯，通讯的方式取决于移动终端的功能，可以采用图像扫描、蓝牙或红外等方式。
如图2所示，终端APP的工作流程如下：首选根据用户需求选择不同的信息输入方式，一般包含三种方式：图像扫描、蓝牙、红外，分别调用智能移动终端的摄像头、蓝牙模块和红外模块；获得组件的身份信息及实时状态信息信息后，终端APP自动调用智能移动终端自带的GPS定位功能，获得实时的GPS信息，并与组件序列号、电压、电流、温度等信息匹配；终端APP支持测量组件的安装倾角和朝向，APP软件会自动调用移动终端的方向传感器、陀螺仪等硬件；APP获得所有组件信息后，通过无线网络与后台数据中心建立连接，上传组件的信息数据，后台数据中心经处理后回传数据至智能移动终端，并可通过终端APP查看组件实时状态和历史数据；从而对故障组件及时预警，快速定位和原因分析。
终端APP可以调用智能移动终端摄像头扫描组件一维或二维条形码来快速读取组件序列号。此时组件信息采集单元可以省略。
终端APP还具有数据查询功能，可以以图表形式显示组件实时发电量、历史发电量、组件生产信息等。移动终端发出数据查询指令，通过通讯传输网络读取后台数据中心数据。
通讯传输网络采用GPRS、3G或4G移动通讯网络中的一种。
后台数据中心接收并存储终端APP回传的组件信息，包括电压、电流、温度、序列号、GPS倾角、朝向等；根据组件的GPS位置信息，自动查找气候数据，判断组件工作是否异常；储存组件材料信息、生产信息，包括材料类型、厂家、生产批次等；分析历史数据，得出不同地点、不同气候的组件的工作特性，例如温度、湿度、灰尘等对组件的影响。
后台数据中心可以发出组件故障预警信息，推送至移动终端。
本发明借助智能移动终端，通过无线通讯网络将太阳能组件系统与互联网相连接，进行信息采集、交换和通讯，从而实现了光伏组件智能化识别、定位、追踪、监控和管理。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种基于终端APP的智能光伏组件信息跟踪系统，其特征在于：包括组件信息采集单元、智能移动终端、通讯传输网络和后台数据中心；
所述组件信息采集单元集成在组件接线盒内部或外接在组件输出端，采集组件的身份信息及实时状态信息；
所述智能移动终端包括GPS全球定位模块、终端APP、组件安装状态测试单元和无线通讯单元，组件安装状态测试单元测试组件的安装信息，终端APP通过无线通讯单元与信息采集单元通讯连接，获得组件的实时状态信息，并通过无线通讯单元将组件的安装信息与实时状态信息传输到后台数据中心；
所述后台数据中心通过通讯传输网络接收移动终端传回的组件安装信息与实时状态信息，自动得到对应地点的气象数据和工厂制造信息，对所有数据进行存储、分析；通过通讯传输网络将处理后的数据回传至智能移动终端，并可以通过终端APP查看组件实时状态数据和历史数据；从而对故障组件及时预警，快速定位和原因分析。
2.根据权利要求1所述的基于终端APP的智能光伏组件信息跟踪系统，其特征在于：所述组件信息采集单元包括主控芯片、电源模块、信息采样模块以及无线通讯模块，其中：
电源模块与主控芯片电连接，负责为主控芯片和无线通讯模块提供稳定的电压，电源取自光伏组件输出端DC电压；
信息采样模块采集组件的实时状态信息，通过A/D转换传送至主控芯片；
主控芯片负责定期接收和存储信息采样模块采集的实时状态信息数据，并可以预存组件的身份信息，将上述信息数据通过无线通讯模块传输至智能移动终端；
无线通讯模块与移动终端的无线通讯单元通讯，实现一对一、多对一的快速安全通讯。
3.根据权利要求2所述的基于终端APP的智能光伏组件信息跟踪系统，其特征在于：所述主控芯片内还设置有过压保护模块和过温保护模块。
4.根据权利要求1所述的基于终端APP的智能光伏组件信息跟踪系统，其特征在于：所述组件的身份信息包括组件身份识别码和制造信息。
5.根据权利要求4所述的基于终端APP的智能光伏组件信息跟踪系统，其特征在于：所述制造信息包括序列号、类型、生产日期。
6.根据权利要求1所述的基于终端APP的智能光伏组件信息跟踪系统，其特征在于：所述安装信息包括组件的安装倾角和朝向信息。
7.根据权利要求1所述的基于终端APP的智能光伏组件信息跟踪系统，其特征在于：所述实时状态信息包括电压、电流以及温度信息。
8.根据权利要求1所述的基于终端APP的智能光伏组件信息跟踪系统，其特征在于：通讯传输网络采用GPRS、3G或4G移动通讯网络中的一种。
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