CN213659211U - 一种基于物联网的太阳能发电智能管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种基于物联网的太阳能发电智能管理系统，包括太阳能收集单元、中央处理单元、储能单元、监控单元、警报装置、控制室和移动终端；本实用新型通过信息采集模块对太阳能收集单元的状态信息进行实时采集并进行分析处理，并将分析处理的结果发送至物联网、控制室和移动终端，使太阳能发电系统的状态查询和操作不必在现场进行，省时省力的同时安全性也有所提高，管理人员可以及时发现太阳能发电系统中的电路问题，从而进行及时维护和检修，进而保证了海上移动电源的发电效率，另外系统中太阳能收集单元、中央处理单元、储能单元、监控单元、警报装置、控制室和移动终端之间基于物联网进行连接和互动，便于对该系统进行远程智能操控。

Description

一种基于物联网的太阳能发电智能管理系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种基于物联网的太阳能发电智能管理系统。

背景技术

化石燃料的高成本、供应逐渐萎缩以及对环境的影响一直在促使人们开发太阳能和其他可替代的清洁能源，太阳能已经被用于加热水以进行家用和商用多年，同样地，太阳能直接转换成电也在卫星和航天器中应用了很多年，太阳能发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式，其包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电，太阳能发电在陆地上的应用已经较为成熟且应用广泛，而将太阳能发电应用于海上移动电源的技术才刚刚起步，使海上移动电源的能源供给还不够稳定成熟，主要原因之一就是无法对海上移动电源的太阳能发电系统进行高效的智能化管理。

目前对海上移动电源的太阳能发电系统的状态查询和操作大都需要在现场进行，而不能进行远程操控，无法实现物联网的人机物互动，由于海上移动电源距离陆地较远而给用户带来了大量的工作，费时费力的同时安全性也较低，管理人员无法对海上移动电源的太阳能发电系统进行实时监控，也不能及时发现系统中的电路问题，更不能对系统的运行状态进行详细了解，导致对太阳能发电系统的维护和检修都不及时，从而影响海上移动电源的发电效率，而现有的一些智能管理系统操作繁琐，使用要求较高，不便于广泛推广，因此，本实用新型提出一种基于物联网的太阳能发电智能管理系统以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提出一种基于物联网的太阳能发电智能管理系统，该系统将太阳能收集单元、中央处理单元、储能单元、监控单元、警报装置、控制室和移动终端共同连接于一个物联网，基于物联网实现系统中物与物的泛在连接，使系统中太阳能收集单元、中央处理单元、储能单元、监控单元、警报装置、控制室和移动终端之间进行连接和互动，便于对该系统进行远程的智能化操控，便于广泛应用和推广。

为了解决上述问题，本实用新型提出一种基于物联网的太阳能发电智能管理系统，包括太阳能收集单元、中央处理单元、储能单元、监控单元、警报装置、控制室和移动终端，所述太阳能收集单元、中央处理单元、储能单元、监控单元、警报装置、控制室和移动终端共同连接于一个物联网，基于物联网实现系统中物与物的泛在连接；所述太阳能收集单元用于收集太阳能并与中央处理单元和储能单元电性连接；所述储能单元用于对收集到的太阳能进行临时存储；所述中央处理单元包括用于采集太阳能收集单元状态信息的信息采集模块、用于向移动终端和物联网远程传输信息的远程通信模块、用于对采集到的信息进行分析的分析处理模块和用于将采集到的的信息发送至物联网和控制室的信息传输模块，中央处理单元在对太阳能收集单元进行信息采集后对信息进行分析处理，再将相关信息上传至物联网，所述中央处理单元与监控单元以及控制室电性连接；所述控制室用于太阳能发电综合控制；所述监控单元包括用于太阳能收集单元环境监控的摄像头和安装于控制室的监控显示器，其用于实时监控并将监控信息反馈至物联网；通过连接在物联网上的移动终端即可实时获取太阳能收集单元及储能单元的相关动态。

进一步改进在于：所述太阳能收集单元包括太阳能光伏组件、支撑结构和GPS定位模块，所述太阳能光伏组件设有多组且并联于母线电路上，所述支撑结构用于支撑太阳能光伏组件并具备角度调节功能，所述GPS定位模块安装于太阳能光伏组件上并与物联网网络连接，用于对太阳能光伏组件的位置进行精准定位。

进一步改进在于：所述信息采集模块包括电流检测单元、电压检测单元和电阻检测单元，所述电流检测单元为电流传感器，所述电压检测单元为电压传感器，所述电阻检测单元为电阻传感器，所述电流传感器、电压传感器和电阻传感器均安装在母线电路中。

进一步改进在于：所述分析处理模块包括信息存储单元、信息分析单元和信息转换单元，所述信息存储单元用于对信息采集模块采集到的太阳能收集单元状态信息进行临时存储，所述信息分析单元用于将信息存储单元中存储的状态信息与标准状态信息进行对比分析，所述信息转换单元用于将对比分析的结果转换为可读数据信息并由信息传输模块和远程通信模块向控制室、移动终端和物联网发出。

进一步改进在于：所述储能单元包括蓄电池、功率调节模块、电能接收单元和电能传输单元，所述蓄电池用于对太阳能收集单元收集并转换得到的电能进行存储，所述功率调节模块用于将蓄电池中的电能转变为定频定压的交流电，所述功率调节模块为逆变器，所述电能接收单元用于对太阳能收集单元中的电能进行接收并输送至蓄电池中，所述电能传输单元用于将功率调节模块转换成交流电的电能传输至用电设备。

进一步改进在于：所述警报装置与监控单元电性连接，所述警报装置包括驱鸟器、声波模拟器和报警单元，所述驱鸟器用于对太阳能收集单元附近的鸟类进行驱逐，所述声波模拟器用于模拟野兽声波并对太阳能收集单元附近的动物进行驱逐，所述报警单元根据监控单元监控到的异常信息向移动终端和控制室发出报警信息。

进一步改进在于：所述移动终端包括手机、平板电脑和笔记本电脑，所述手机、平板电脑和笔记本电脑上均安装有移动终端APP，用于接收中央处理单元发送的太阳能收集单元状态信息、报警装置发出的报警信息和物联网上得到的实时反馈信息。

进一步改进在于：所述控制室内设有状态指示灯、液晶显示屏、控制面板和蜂鸣报警器，所述状态指示灯用于实时显示太阳能收集单元的运行状态，所述液晶显示屏用于实时显示太阳能收集单元的状态信息，所述控制面板用于通过物联网对该智能管理系统进行综合控制，所述蜂鸣报警器与报警单元连接，用于在太阳能收集单元发生故障时发出警报。

本实用新型的有益效果为：本实用新型基于物联网应用基础，通过信息采集模块对太阳能收集单元的状态信息进行实时采集并进行分析处理，并将分析处理的结果发送至控制室和移动终端，使太阳能发电系统的状态查询和操作不必在现场进行，降低了用户的工作量，省时省力的同时安全性也有所提高，管理人员可以及时发现太阳能发电系统中的电路问题，从而对太阳能发电系统进行及时维护和检修，进而保证海上移动电源的发电效率，且通过监控单元对太阳能收集单元周围的环境进行实时监控，降低了太阳能收集单元容易受外界因素发生损害的问题，一定程度上保证了其使用寿命，另外本实用新型系统将太阳能收集单元、中央处理单元、储能单元、监控单元、警报装置、控制室和移动终端共同连接于一个物联网，基于物联网实现系统中物与物的泛在连接，使系统中太阳能收集单元、中央处理单元、储能单元、监控单元、警报装置、控制室和移动终端之间进行连接和互动，便于对该系统进行远程的智能化操控，操作简便，使用要求不高，便于广泛应用和推广。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意图；

图2是本实用新型的太阳能收集单元结构示意图；

图3是本实用新型的中央处理单元结构示意图；

图4是本实用新型的储能单元结构示意图；

图5是本实用新型的警报装置结构示意图。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例对本实用新型做进一步详述，本实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

本实施例提出了一种基于物联网的太阳能发电智能管理系统，如图1所示，包括太阳能收集单元、中央处理单元、储能单元、监控单元、警报装置、控制室和移动终端，太阳能收集单元、中央处理单元、储能单元、监控单元、警报装置、控制室和移动终端共同连接于一个物联网，基于物联网实现系统中物与物的泛在连接；

太阳能收集单元用于收集太阳能并与中央处理单元和储能单元电性连接，其如图2所示，具体包括太阳能光伏组件、支撑结构和GPS定位模块，太阳能光伏组件设有多组且并联于母线电路上，支撑结构用于支撑太阳能光伏组件并具备角度调节功能，GPS定位模块安装于太阳能光伏组件上并与物联网网络连接，用于对太阳能光伏组件的位置进行精准定位；

储能单元用于对收集到的太阳能进行临时存储，其如图4所示，具体包括包括蓄电池、功率调节模块、电能接收单元和电能传输单元，蓄电池用于对太阳能收集单元收集并转换得到的电能进行存储，功率调节模块用于将蓄电池中的电能转变为定频定压的交流电，功率调节模块为逆变器，电能接收单元用于对太阳能收集单元中的电能进行接收并输送至蓄电池中，电能传输单元用于将功率调节模块转换成交流电的电能传输至用电设备；

中央处理单元用于对太阳能收集单元进行信息采集处理并将采集到的信息上传至物联网，中央处理单元与监控单元以及控制室电性连接，其如图3所示，具体包括用于采集太阳能收集单元状态信息的信息采集模块、用于向移动终端和物联网远程传输信息的远程通信模块、用于对采集到的信息进行分析的分析处理模块和用于将采集到的的信息发送至物联网和控制室的信息传输模块，其中，信息采集模块包括电流检测单元(电流传感器)、电压检测单元(电压传感器)和电阻检测单元(电阻传感器)，电流传感器、电压传感器和电阻传感器均安装在母线电路中，分析处理模块包括信息存储单元、信息分析单元和信息转换单元，信息存储单元用于对信息采集模块采集到的太阳能收集单元状态信息进行临时存储，信息分析单元用于将信息存储单元中存储的状态信息与标准状态信息进行对比分析，信息转换单元用于将对比分析的结果转换为可读数据信息并由信息传输模块和远程通信模块向控制室、移动终端和物联网发出；

控制室用于太阳能发电综合控制，控制室内设有状态指示灯、液晶显示屏、控制面板和蜂鸣报警器，状态指示灯用于实时显示太阳能收集单元的运行状态，液晶显示屏用于实时显示太阳能收集单元的状态信息，控制面板用于通过物联网对该智能管理系统进行综合控制，蜂鸣报警器与报警单元连接，用于在太阳能收集单元发生故障时发出警报；

监控单元包括用于太阳能收集单元环境监控的摄像头和安装于控制室的监控显示器，监控单元用于实时监控并将监控信息反馈至物联网；

警报装置与监控单元电性连接，警报装置如图5所示，包括驱鸟器、声波模拟器和报警单元，驱鸟器用于对太阳能收集单元附近的鸟类进行驱逐，声波模拟器用于模拟野兽声波并对太阳能收集单元附近的动物进行驱逐，报警单元根据监控单元监控到的异常信息向移动终端和控制室发出报警信息；

移动终端包括手机、平板电脑或笔记本电脑，手机、平板电脑或笔记本电脑上均安装有移动终端APP，用于接收中央处理单元发送的太阳能收集单元状态信息、报警装置发出的报警信息和物联网上得到的实时反馈信息，通过连接在物联网上的移动终端即可实时获取太阳能收集单元及储能单元的相关动态。

本实用新型基于物联网应用基础，通过信息采集模块对太阳能收集单元的状态信息进行实时采集并进行分析处理，并将分析处理的结果发送至控制室和移动终端，使太阳能发电系统的状态查询和操作不必在现场进行，降低了用户的工作量，省时省力的同时安全性也有所提高，管理人员可以及时发现太阳能发电系统中的电路问题，从而对太阳能发电系统进行及时维护和检修，进而保证海上移动电源的发电效率，且通过监控单元对太阳能收集单元周围的环境进行实时监控，降低了太阳能收集单元容易受外界因素发生损害的问题，一定程度上保证了其使用寿命，另外本实用新型系统将太阳能收集单元、中央处理单元、储能单元、监控单元、警报装置、控制室和移动终端共同连接于一个物联网，基于物联网实现系统中物与物的泛在连接，使系统中太阳能收集单元、中央处理单元、储能单元、监控单元、警报装置、控制室和移动终端之间进行连接和互动，便于对该系统进行远程的智能化操控，操作简便，使用要求不高，便于广泛应用和推广。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种基于物联网的太阳能发电智能管理系统，包括太阳能收集单元、中央处理单元、储能单元、监控单元、警报装置和控制室，其特征在于：还包括移动终端；

所述太阳能收集单元、中央处理单元、储能单元、监控单元、警报装置、控制室和移动终端共同连接于一个物联网，基于物联网实现系统中物与物的泛在连接；

所述太阳能收集单元用于收集太阳能并与中央处理单元和储能单元电性连接；

所述储能单元用于对收集到的太阳能进行临时存储；

所述中央处理单元包括用于采集太阳能收集单元状态信息的信息采集模块、用于向移动终端和物联网远程传输信息的远程通信模块、用于对采集到的信息进行分析的分析处理模块和用于将采集到的信息发送至物联网和控制室的信息传输模块，中央处理单元在对太阳能收集单元进行信息采集后对信息进行分析处理，再将相关信息上传至物联网，所述中央处理单元与监控单元以及控制室电性连接；

所述控制室用于太阳能发电综合控制；

所述监控单元包括用于太阳能收集单元环境监控的摄像头和安装于控制室的监控显示器，其用于实时监控并将监控信息反馈至物联网；

通过连接在物联网上的移动终端实时获取太阳能收集单元及储能单元的相关动态。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的太阳能发电智能管理系统，其特征在于：所述太阳能收集单元包括太阳能光伏组件、支撑结构和GPS定位模块，所述太阳能光伏组件设有多组且并联于母线电路上，所述支撑结构用于支撑太阳能光伏组件并具备角度调节功能，所述GPS定位模块安装于太阳能光伏组件上并与物联网网络连接，用于对太阳能光伏组件的位置进行精准定位。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的太阳能发电智能管理系统，其特征在于：所述信息采集模块包括电流检测单元、电压检测单元和电阻检测单元，所述电流检测单元为电流传感器，所述电压检测单元为电压传感器，所述电阻检测单元为电阻传感器，所述电流传感器、电压传感器和电阻传感器均安装在母线电路中。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的太阳能发电智能管理系统，其特征在于：所述分析处理模块包括信息存储单元、信息分析单元和信息转换单元，所述信息存储单元用于对信息采集模块采集到的太阳能收集单元状态信息进行临时存储，所述信息分析单元用于将信息存储单元中存储的状态信息与标准状态信息进行对比分析，所述信息转换单元用于将对比分析的结果转换为可读数据信息并由信息传输模块和远程通信模块向控制室、移动终端和物联网发出。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的太阳能发电智能管理系统，其特征在于：所述储能单元包括蓄电池、功率调节模块、电能接收单元和电能传输单元，所述蓄电池用于对太阳能收集单元收集并转换得到的电能进行存储，所述功率调节模块用于将蓄电池中的电能转变为定频定压的交流电，所述功率调节模块为逆变器，所述电能接收单元用于对太阳能收集单元中的电能进行接收并输送至蓄电池中，所述电能传输单元用于将功率调节模块转换成交流电的电能传输至用电设备。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的太阳能发电智能管理系统，其特征在于：所述警报装置与监控单元电性连接，所述警报装置包括驱鸟器、声波模拟器和报警单元，所述驱鸟器用于对太阳能收集单元附近的鸟类进行驱逐，所述声波模拟器用于模拟野兽声波并对太阳能收集单元附近的动物进行驱逐，所述报警单元根据监控单元监控到的异常信息向移动终端和控制室发出报警信息。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的太阳能发电智能管理系统，其特征在于：所述移动终端包括手机、平板电脑或笔记本电脑，所述手机、平板电脑或笔记本电脑上安装有移动终端APP，用于接收中央处理单元发送的太阳能收集单元状态信息、报警装置发出的报警信息和物联网上得到的实时反馈信息。

8.根据权利要求6所述的一种基于物联网的太阳能发电智能管理系统，其特征在于：所述控制室内设有状态指示灯、液晶显示屏、控制面板和蜂鸣报警器，所述状态指示灯用于实时显示太阳能收集单元的运行状态，所述液晶显示屏用于实时显示太阳能收集单元的状态信息，所述控制面板用于通过物联网对该智能管理系统进行综合控制，所述蜂鸣报警器与报警单元连接，用于在太阳能收集单元发生故障时发出警报。

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