CN106685070A - 一种无线设备监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线设备监控系统，包括主控模块、柴油模块、太阳能模块及风力模块，主控模块包括主控制器、蓄电模块和采集1模块；柴油模块包括柴油发电机、柴油控制器、采集2模块；太阳能模块包括太阳能电池板、太阳能控制器、采集3模块；风力模块包括风力发电机、风力控制器、采集4模块；柴油发电机、太阳能电池板和风力发电机均与蓄电模块相连，柴油控制器、太阳能控制器和风力控制器均通过LIN总线与主控制器相连。本发明可对柴油发电机、太阳能电池板、风力发电机及蓄电模块的信息采集，并以此来控制蓄电模块的充放工作，从而实现对无线电监测设备的电源供给。

Description

一种无线设备监控系统

技术领域

本发明涉及通信工程领域，尤其是涉及一种无线设备监控系统。

背景技术

为了准确全面监测无线电信号，许多无线电监测基站要求建立在无线电污染较小的区域，这些区域多为高山等人迹罕至的地方。因此，无线电监测设备的供电就成为一个突出的问题。现有的解决办法是以柴油发电为主、以风光发电为辅作为供电电源，但目前的电源系统能耗较大，对环境的适应性较弱，这些极易影响供电的稳定性。同时，该电源系统对无线电监设备的干扰较大，放电频率也较高，这些势必会影响监测设备监测信号的准确性。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种无线设备监控系统，可对柴油发电机、太阳能电池板、风力发电机及蓄电模块的信息采集，并以此来控制蓄电模块的充放工作，从而实现对无线电监测设备的电源供给。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：

一种无线设备监控系统，包括主控模块、柴油模块、太阳能模块及风力模块，主控模块包括主控制器、蓄电模块和与蓄电模块相连的采集1模块，蓄电模块和采集1模块均与主控制器相连；柴油模块包括柴油发电机、与柴油发电机相连和主控制器均相连的柴油控制器、与柴油控制器和柴油发电机均相连的采集2模块；太阳能模块包括太阳能电池板、与太阳能电池板和主控制器均相连的太阳能控制器、与太阳能控制器和太阳能电池板均相连的采集3模块；风力模块包括风力发电机、与风力发电机和主控制器均相连的风力控制器、与风力控制器和风力发电机均相连的采集4模块；柴油发电机、太阳能电池板和风力发电机均与蓄电模块相连，柴油控制器、太阳能控制器和风力控制器均通过LIN总线与主控制器相连。

本发明中，柴油模块用于实现对柴油发电机的油量、电压和电流等信息的采集，并通过LIN总线将采集到的信息发送至主控制器，再接受主控制器的命令对柴油发电机的启停进行控制。太阳能模块用于实现对太阳能电池板的电压和电流等信息的采集，并通过LIN总线将采集到的信息发送至主控制器，再接受主控制器的命令对太阳能电池板进行功率控制。风力模块用于实现对风力发电机的电压和电流等信息的采集，并通过LIN总线将采集到的信息发送至主控制器，再接受主控制器的命令对风力发电机进行功率控制。主控模块用于接受柴油模块、太阳能模块及风力模块通过LIN总线传送的消息；对蓄电模块的电压和电流进行信息采集，以此发出命令控制蓄电模块的充放电。本发明中，可选用水平轴、三叶片、直接驱动和三相交流永磁同步发电机的风力发电机组。太阳能电池板可选择中电光伏的标准组件。LIN总线是一个低速的A类串行总线协议，它的作用时将开关、执行元件和传感器等部分从子总线连接到主总线上。LIN总线是单线总线，它用12V的隐形电平线与总线，数据传输能达到的最高速度为20Kbit/s，最大传输距离为40m。一个LIN网络包括一个主机节点和多个从机节点，主机节点控制媒体访问，从机节点最大可达16个，共有64个标识符。LIN总线可以简单方便的实现对传输速度和实时性要求不高、功能简单、性能指标要求较低的节点的数据传输和控制。LIN总线的这些特点，不仅能满足系统数据传输的需要，而且其较低的数据传输速度和单总线可以减少总线上的功耗，并有效降低由总线带来的电磁干扰。

其中，各模块需要使用多种电压值的电源，如此则需经过整流斩波方可得到，在此过程中则不可避免地会在电源处产生干扰。如若主控模块和无线电监测设备都直接使用风力发电机、太阳能电池板或者柴油发电机产生的电能，无线电监测设备就有可能在电源上受到干扰，从而影响监测数据和结果。因此设计，将风力发电机、太阳能电池板产生的电能首先存储到蓄电模块中，再通过蓄电模块对主控模块和无线电监测设备供电。

进一步地，所述主控制器的主控芯片为STM32LI52VBT6。STM32LI52VBT6芯片工作电压1.65至3.6V，适应温度范围为-40℃至85℃，可以说对电源及使用环境有着较好的适应性，完全可以满足使用需求。此芯片在具有丰富资源、可满足使用需求的基础上，最大的特点是功耗低，在低功耗模式，工作频率32KHz时其电流消耗只有9uA，睡眠模式下只有4.4Ua，有着极低的功耗。

进一步地，所述采集1模块、所述采集2模块、所述采集3模块以及所述采集4模块均配备有HFV10/25AS霍尔电压传感器和ACS712霍尔电流传感器。HFV10/25AS霍尔电压传感器初次级之间是绝缘的，可用于测量直流、交流和脉冲电压。ACS712霍尔电流传感器内置有精确的偏置的线性霍尔传感器电路，能输出与检测电流成比例的电压信号。内部传导电阻只有1.2毫欧，噪声低，具有较低的功率损耗，相应时间快，总输出误差为1.5%。

进一步地，所述LIN总线的收发器为TJA1020。TJA1020收发器在LIN总线应用中起物理媒体链接的功能，作为LIN主机/从机协议控制器和LIN传输媒体之间的接口。它修整输出波形以使电磁辐射非常低，且有高抗电磁干扰性。

本发明具有以下有益效果：本发明中，可对柴油发电机、太阳能电池板、风力发电机及蓄电模块的信息采集，并以此来控制风力发电机、太阳能电池板及柴油发电机对蓄电模块的充放工作，从而实现对无线电监测设备的电源供给。本发明可提高风光油互补能源的利用率，减小电源系统对无线电监测设备的干扰，降低不完全放电频率。

附图说明

图1为本发明所述的一种无线设备监控系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明做进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

如图1所示，一种无线设备监控系统，包括主控模块、柴油模块、太阳能模块及风力模块，主控模块包括主控制器、蓄电模块和与蓄电模块相连的采集1模块，蓄电模块和采集1模块均与主控制器相连；柴油模块包括柴油发电机、与柴油发电机相连和主控制器均相连的柴油控制器、与柴油控制器和柴油发电机均相连的采集2模块；太阳能模块包括太阳能电池板、与太阳能电池板和主控制器均相连的太阳能控制器、与太阳能控制器和太阳能电池板均相连的采集3模块；风力模块包括风力发电机、与风力发电机和主控制器均相连的风力控制器、与风力控制器和风力发电机均相连的采集4模块；柴油发电机、太阳能电池板和风力发电机均与蓄电模块相连，柴油控制器、太阳能控制器和风力控制器均通过LIN总线与主控制器相连。

本实施例中，柴油模块用于实现对柴油发电机的油量、电压和电流等信息的采集，并通过LIN总线将采集到的信息发送至主控制器，再接受主控制器的命令对柴油发电机的启停进行控制。太阳能模块用于实现对太阳能电池板的电压和电流等信息的采集，并通过LIN总线将采集到的信息发送至主控制器，再接受主控制器的命令对太阳能电池板进行功率控制。风力模块用于实现对风力发电机的电压和电流等信息的采集，并通过LIN总线将采集到的信息发送至主控制器，再接受主控制器的命令对风力发电机进行功率控制。主控模块用于接受柴油模块、太阳能模块及风力模块通过LIN总线传送的消息；对蓄电模块的电压和电流进行信息采集，以此发出命令控制蓄电模块的充放电。本发明中，可选用水平轴、三叶片、直接驱动和三相交流永磁同步发电机的风力发电机组。太阳能电池板可选择中电光伏的标准组件。LIN总线是一个低速的A类串行总线协议，它的作用时将开关、执行元件和传感器等部分从子总线连接到主总线上。LIN总线是单线总线，它用12V的隐形电平线与总线，数据传输能达到的最高速度为20Kbit/s，最大传输距离为40m。一个LIN网络包括一个主机节点和多个从机节点，主机节点控制媒体访问，从机节点最大可达16个，共有64个标识符。LIN总线可以简单方便的实现对传输速度和实时性要求不高、功能简单、性能指标要求较低的节点的数据传输和控制。LIN总线的这些特点，不仅能满足系统数据传输的需要，而且其较低的数据传输速度和单总线可以减少总线上的功耗，并有效降低由总线带来的电磁干扰。

其中，各模块需要使用多种电压值的电源，如此则需经过整流斩波方可得到，在此过程中则不可避免地会在电源处产生干扰。如若主控模块和无线电监测设备都直接使用风力发电机、太阳能电池板或者柴油发电机产生的电能，无线电监测设备就有可能在电源上受到干扰，从而影响监测数据和结果。因此设计，将风力发电机、太阳能电池板产生的电能首先存储到蓄电模块中，再通过蓄电模块对主控模块和无线电监测设备供电。

优选地，所述主控制器的主控芯片为STM32LI52VBT6。STM32LI52VBT6芯片工作电压1.65至3.6V，适应温度范围为-40℃至85℃，可以说对电源及使用环境有着较好的适应性，完全可以满足使用需求。此芯片在具有丰富资源、可满足使用需求的基础上，最大的特点是功耗低，在低功耗模式，工作频率32KHz时其电流消耗只有9uA，睡眠模式下只有4.4Ua，有着极低的功耗。

优选地，所述采集1模块、所述采集2模块、所述采集3模块以及所述采集4模块均配备有HFV10/25AS霍尔电压传感器和ACS712霍尔电流传感器。HFV10/25AS霍尔电压传感器初次级之间是绝缘的，可用于测量直流、交流和脉冲电压。ACS712霍尔电流传感器内置有精确的偏置的线性霍尔传感器电路，能输出与检测电流成比例的电压信号。内部传导电阻只有1.2毫欧，噪声低，具有较低的功率损耗，相应时间快，总输出误差为1.5%。

优选地，所述LIN总线的收发器为TJA1020。TJA1020收发器在LIN总线应用中起物理媒体链接的功能，作为LIN主机/从机协议控制器和LIN传输媒体之间的接口。它修整输出波形以使电磁辐射非常低，且有高抗电磁干扰性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种无线设备监控系统，其特征在于：包括主控模块、柴油模块、太阳能模块及风力模块，主控模块包括主控制器、蓄电模块和与蓄电模块相连的采集1模块，蓄电模块和采集1模块均与主控制器相连；柴油模块包括柴油发电机、与柴油发电机相连和主控制器均相连的柴油控制器、与柴油控制器和柴油发电机均相连的采集2模块；太阳能模块包括太阳能电池板、与太阳能电池板和主控制器均相连的太阳能控制器、与太阳能控制器和太阳能电池板均相连的采集3模块；风力模块包括风力发电机、与风力发电机和主控制器均相连的风力控制器、与风力控制器和风力发电机均相连的采集4模块；柴油发电机、太阳能电池板和风力发电机均与蓄电模块相连，柴油控制器、太阳能控制器和风力控制器均通过LIN总线与主控制器相连。

2.根据权利要求1所述的一种无线设备监控系统，其特征在于：所述主控制器的主控芯片为STM32LI52VBT6。

3.根据权利要求1所述的一种无线设备监控系统，其特征在于：所述采集1模块、所述采集2模块、所述采集3模块以及所述采集4模块均配备有HFV10/25AS霍尔电压传感器和ACS712霍尔电流传感器。

4.根据权利要求1所述的一种无线设备监控系统，其特征在于：所述LIN总线的收发器为TJA1020。