CN202475774U

CN202475774U - 基于Zigbee的汇流箱智能监控系统

Info

Publication number: CN202475774U
Application number: CN2012201057376U
Authority: CN
Inventors: 韩军良; 徐海波; 郑照红
Original assignee: Guangdong East Power Co Ltd
Current assignee: Guangdong East Power Co Ltd
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2012-03-20
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2022-03-20

Abstract

本实用新型公开了一种基于Zigbee的汇流箱智能监控系统，包括监控中心、RS232收发器、Zigbee网络协调器、Zigbee中继器、Zigbee终端、汇流箱电路单元；监控中心通过RS232收发器与Zigbee网络协调器连接，汇流箱电路单元与Zigbee终端连接，Zigbee网络协调器通过Zigbee中继器与Zigbee终端进行双向无线数据通信。其形成以监控中心为顶点的树形网络结构，实现对智能汇流箱阵列的统一协调监测与控制。本实用新型组网方式灵活方便，数据通信安全可靠，具有良好的开放性，减少了通信布线的工作量，降低了施工与维护的成本。

Description

基于Zigbee的汇流箱智能监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种汇流箱监控系统，特别是一种基于Zigbee的汇流箱智能监控系统。

背景技术

在光伏发电系统中，光伏汇流箱起到汇集多路光伏电流的关键作用。在大型光伏电站中，常常使用成百上千个汇流箱，光伏发电监控中心需要和每一个汇流箱进行通信，以便对每一路的光伏阵列的工作参数和运行状态进行实时监控和历史数据记录。目前市场上的汇流箱多采用RS485总线通信的方式，现场施工布线不方便，增加了安装施工的工作量和施工成本。

发明内容

本实用新型针对现有的汇流箱通信网络存在的不足，提高一种基于Zigbee的汇流箱智能监控系统，以实现光伏发电监控中心方便快捷地对智能汇流箱阵列的统一协调监测与控制。

基于Zigbee的无线网络是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低成本的无线网络技术，具有安全性好、可扩展性好、可支持大量节点等优点，其底层采用IEEE802.15.4标准，可以工作在2. 4GHz和868/915MHz频段，数据传输速率最高可以达到250Kbps。将基于Zigbee的无线网络应用于汇流箱监控系统，具有重要的实用价值。

为了实现上述目的，本实用新型具体采用如下技术方案：

基于Zigbee的汇流箱智能监控系统，包括监控中心、RS232收发器、Zigbee网络协调器、Zigbee中继器、Zigbee终端、汇流箱电路单元；所述监控中心通过所述RS232收发器与所述Zigbee网络协调器连接，所述汇流箱电路单元与所述Zigbee终端连接；所述监控中心通过所述RS232收发器与所述Zigbee网络协调器进行双向数据通信，所述汇流箱电路单元与所述Zigbee终端进行双向数据通信；所述Zigbee网络协调器通过所述Zigbee中继器与所述Zigbee终端无线连接，所述Zigbee网络协调器通过所述Zigbee中继器与所述Zigbee终端进行双向无线数据通信。

其中，所述监控中心将指令信号通过所述RS232收发器发送到所述Zigbee网络协调器，所述Zigbee网络协调器将接收到的指令信号转换为无线信号并通过所述Zigbee中继器将所述无线信号发送到所述Zigbee终端，所述Zigbee终端对接收到的所述无线信号进行解码后发送至所述汇流箱电路单元；所述汇流箱电路单元接收到所述解码后的无线信号后，将数据经由所述Zigbee终端、所述Zigbee中继器、所述Zigbee网络协调器、所述RS232收发器发送至所述监控中心。

其中，所述汇流箱电路单元包括微处理器模块、开关电源模块、检测电路和人机接口电路和通信电路；开关电源模块、检测电路、人机接口电路、通信电路分别与微处理器模块连接，检测电路、通信电路、人机接口电路分别与开关电源模块连接。

其中，所述人机接口电路包括按键电路、显示装置、报警装置；按键电路、显示装置、报警装置分别与微处理器模块连接。

其中，所述汇流箱电路单元的所述开关电源模块的输出端与所述Zigbee终端的电源输入端连接。

本实用新型采用上述技术方案，与现有的技术和产品相比，具有明显的优点和有益效果：

本实用新型提供的基于Zigbee的汇流箱智能监控系统，形成一种全新模式的“零布线汇流箱智能监控系统”，组网方式灵活方便，数据通信安全可靠，具有良好的开放性，为系统的扩充提供有效、方便和安全的接口，同时减少了通信布线的工作量，降低了施工与维护的成本。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的基于Zigbee的汇流箱智能监控系统原理框图。

图2是本实用新型的汇流箱电路单元的内部模块构成框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细说明。

图1是基于Zigbee的汇流箱智能监控系统原理框图。如图1所示，基于Zigbee的汇流箱智能监控系统，包括监控中心、RS232收发器、Zigbee网络协调器、Zigbee中继器、Zigbee终端、汇流箱电路单元。

监控中心可以为一台计算机，它通过串口经过RS232收发器与Zigbee网络协调器连接，汇流箱电路单元与Zigbee终端连接，Zigbee网络协调器通过Zigbee中继器与Zigbee终端进行双向无线数据通信，形成了以监控中心为顶点的树形网络结构。

在实际布线中，优选地，在作为监控中心的计算机附近安装RS232收发器和Zigbee网络协调器，在汇流箱电路单元附近安装Zigbee终端；然后，在Zigbee网络协调器和Zigbee终端之间布局Zigbee无线网络以进行双向无线数据通信。

该汇流箱智能监控系统的具体工作原理为：当需要查询某个汇流箱的数据时，则监控中心发出含有该汇流箱地址的指令信息，该指令信息经由RS232收发器到达Zigbee网络协调器，Zigbee网络协调器将所收到的指令信息转换成无线电信号，并将其发送出去，对于占地面积大的光伏发电站而言，通信距离也相应地较远，因此Zigbee网络协调器发出的无线电信号经由Zigbee中继器到达Zigbee终端，Zigbee终端接收来自Zigbee中继器的无线电信号并对其进行解码，然后发送给汇流箱；汇流箱收到指令信号（即，解码后的无线电信号）后，先判断指令信号中包含的地址是否与自身地址相对应，如果是，则该汇流箱同样通过Zigbee终端、Zigbee中继器、Zigbee网络协调器、RS232收发器向监控中心传送数据，最终，监控中心接收到数据。

图2是汇流箱电路单元的内部模块构成框图。汇流箱电路单元包括开关电源模块、微处理器模块、检测电路、人机接口电路和通信电路，开关电源模块、检测电路、通信电路、人机接口电路分别与微处理器模块连接，其中，检测电路、通信电路、人机接口电路分别可与微处理器模块进行双向数据通信；开关电源模块分别与微处理器模块、检测电路、通信电路、人机接口电路连接，以便为这些单元模块供电。另外，人机接口电路包括按键电路、显示装置、报警装置，按键电路、显示装置、报警装置分别与微处理器模块连接。

其中，微处理器模块作为控制核心，开关电源模块用于为汇流箱系统供电以及为与汇流箱电路单元连接的Zigbee终端供电（开关电源模块的输出端与Zigbee终端的电源输入端连接），检测电路用于检测物理参数，人机接口电路用于用户设置和查询，通信电路用于与外界进行通信。

汇流箱电路单元的物理参数检测具体由微处理器模块通过A/D采样、I/O口状态查询来检测系统的参数，比如光伏电池的电压、电流、温度、天气状况，以及防雷器的状态、保险管的状态等信息参数。微处理器模块将这些信息通过通信电路向外部发出，同样，也通过通信电路接收来自外部的指令。

本实用新型采用Zigbee无线网络，构造了一个采用信息双向传输通道、减少安装施工的布线工作量的汇流箱监控系统，形成一种全新模式的“零布线汇流箱智能监控系统”。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims

1.基于Zigbee的汇流箱智能监控系统，其特征在于，包括监控中心、RS232收发器、Zigbee网络协调器、Zigbee中继器、Zigbee终端、汇流箱电路单元；所述监控中心通过所述RS232收发器与所述Zigbee网络协调器连接，所述汇流箱电路单元与所述Zigbee终端连接；所述监控中心通过所述RS232收发器与所述Zigbee网络协调器进行双向数据通信，所述汇流箱电路单元与所述Zigbee终端进行双向数据通信；所述Zigbee网络协调器通过所述Zigbee中继器与所述Zigbee终端无线连接，所述Zigbee网络协调器通过所述Zigbee中继器与所述Zigbee终端进行双向无线数据通信。

2.根据权利要求1所述的基于Zigbee的汇流箱智能监控系统，其特征在于，所述监控中心将指令信号通过所述RS232收发器发送到所述Zigbee网络协调器，所述Zigbee网络协调器将接收到的指令信号转换为无线信号并通过所述Zigbee中继器将所述无线信号发送到所述Zigbee终端，所述Zigbee终端对接收到的所述无线信号进行解码后发送至所述汇流箱电路单元；所述汇流箱电路单元接收到所述解码后的无线信号后，将数据经由所述Zigbee终端、所述Zigbee中继器、所述Zigbee网络协调器、所述RS232收发器发送至所述监控中心。

3.根据权利要求1所述的基于Zigbee的汇流箱智能监控系统，其特征在于，所述汇流箱电路单元包括微处理器模块、开关电源模块、检测电路和人机接口电路和通信电路；其中，开关电源模块、检测电路、人机接口电路、通信电路分别与微处理器模块连接，检测电路、通信电路、人机接口电路分别与开关电源模块连接。

4.根据权利要求3所述的基于Zigbee的汇流箱智能监控系统，其特征在于，所述人机接口电路包括按键电路、显示装置、报警装置；其中，按键电路、显示装置、报警装置分别与所述微处理器模块连接。

5.根据权利要求3所述的基于Zigbee的汇流箱智能监控系统，其特征在于，所述汇流箱电路单元的所述开关电源模块的输出端与所述Zigbee终端的电源输入端连接。