专利名称：光伏发电通信基站电源远程监测方法
技术领域：
本发明涉及一种通信基站电源远程监测方法。
背景技术：
发展新能源已经成为可持续发展战略的重要组成部分.太阳能取之不尽，用之不竭，是一种清洁能源，也是一种最有可能规模应用的新能源。光伏发电通信基站电源远程监测系统采集通信基站电源的各项参数数据传输到远程的数据监控中心，并进行实时的数据自动检测分析处理。这种使用太阳能发电装置作为电源的通信基站，其实际应用环境一般位于偏僻且交通欠发达的地区，导致传统通信介质(如光纤，GSM网)的成本高，控制复杂，速度慢，不能实时监测。
发明内容
本发明提供一种光伏发电通信基站电源远程监测方法，降低成本、提高传输与监测的可靠性和实时性。本发明通过监控光伏阵列的参数，借助于通用分组无线业务(GPRS)网络、计算机、传感器、信号传输与处理系统将各个采集参数数据传输到远程的数据监控中心，结合上位机软件的监测，使整个系统的应用更为便捷，价格更低廉，传送更快速。GPRS是建立在GSM基础上的无线网络技术，它在现有的GSM网络上叠加了一个基于分组交换的无线接口，引入三种新的逻辑网络实体服务GPRS支持节点(SGSN)、网关GPRS支持节点(GGSN)和分组控制单元(PCU)，同时配合软件升级，目标是提供高速分组数据业务。用分组交换来补充电路交换是对GSM技术的一个重要升级。分组交换的一大优点是可以灵活分配网络资源，仅在数据传送时才使用无线信道，这样多个用户可以共享一条无线信道，大大提高资源利用率。GPRS的数据传送使用业务信道，速率为9kbps 21. 4kbps，如果一个用户独占8个信道，总速率将超过170kbps，在实际中单个用户可以同时使用I至3条信道，速率为几十kbps。GPRS把分组交换技术引入现有GSM系统，使得移动通信和数据网络合二为一，具有“快速传送”、“永远在线”、“价格低廉”等特点。本发明的提出的解决方案如下光伏发电通信基站电源远程监测方法，包括以下环节(I)构建监控系统该监控系统分为监控中心站和远程监控分站两个部分，监控中心站与远程监控分站之间通过GPRS无线网络实现无线远程通信；其中，所述远程监控分站包括依次连接的前端采集模块、下位机、上位机和GPRS无线通信模块，前端采集模块具有对应于光伏阵列各项工作参数的多路传感器和相应的A/D转换电路，所述上位机通过RS232接口与GPRS无线通信模块接入所述GPRS无线网络；所述监控中心站包括监控中心服务器以及相应配置的数据库服务器和信息显示设备，所述监控中心服务器和GPRS无线网络均接入互联网，互联网的通信运营商为监控中心服务器分配内部固定IP地址；
(2 )用户在监控中心服务器对GPRS无线通信模块进行控制，通过GPRS无线网络发送命令和获取采集到的数据；GPRS无线通信模块处理的主要执行步骤是(2. 1)GPRS无线通信模块进行初始化，获得自身的IP地址，监控IP地址及端口检查；(2. 2)通过GPRS无线通信模块进行数据传输上位机的数据采集卡将采集到的数据分别存入各自的数据缓冲区中，并将数据发送到GPRS无线通信模块中，由其内嵌的TCP/IP协议栈进行处理并通过GPRS无线网络传送数据；(2.3)通过互联网接入GPRS无线网络，将采集到的数据由GPRS网关服务器送到监控中心服务器以及数据库服务器中，并在信息显示设备上显示。本发明的监控系统还可以包括企业内部局域网(Intranet)，通过交换机接入监控中心服务器。 本发明具有以下优点本发明采用GPRS对数据进行远程传输，结合上位机软件的监测，使整个系统的应用更为便捷，其高速传输与实时监测均具有高的可靠性，且系统运营成本较低，为新能源的普及提供了条件。
图1为本发明的光伏电站监控系统原理图。图2为本发明的监控终端程序流程图。
具体实施例方式太阳能发电监测主要是对太阳能电源工作时的各模块的输入电压、电流，输出电压、电流以及环境温度的计算与监测。监测系统具有实时监测功能，上位机每五秒钟发送命令，下位机接受到命令后即刻将实时数据进行处理。如果下位机中的各分机中出现短路、断路或通信故障等异常情况时，下位机即时发出报警信号，并传输给上位机，上位机接受到信号后进行报警提示。本发明集GPRS无线通信技术、计算机监控技术、数据采集技术、数据库技术于一体，构建了一种基于GPRS技术的计算机远程监控系统平台。系统分为监控中心站和远程监控分站两个部分监控中心站主要由监控中心服务器，企业内部局域网(Intranet)，数据库服务器，显示器等外围设备组成；远程监控分站主要由MSP430F149单片机及外围电路(液晶显示、键盘功能、RS232通讯、A/D转换)和GPRS无线通信模块组成。监控中心站采用APN方式与GPRS无线网络相连。通信运营商为监控中心分配内部固定IP地址，由于APN专线可提供较高的带宽，当监控点的数量增加时，监控中心不用扩充容量也可满足需求。监控中心站与远程监控分站之间通过GPRS无线网络实现无线远程通信，实现了基于GPRS无线网络的远程监控。系统结构图如图1所示。(I)前端采集模块，主要由传感器和A/D组成，传感器根据不同原理选择，A/D也根据需要采集的参数个数进行数量选择。(2)下位机主要负责控制A/D采样并以从机的角色与上位机以AT协议进行通信，同时能够接收上位机手动修改后下发的配置信息对其中的参数进行灵活配置。(3)上位机由PC和Visual Basic6. O开发串口通信程序组成，以主机角色与下位机通信，主要负责定时读取下位机的数据并处理、显示，能够给用户界面配置下位机参数，同时作为从机在网络远程监控发出“需要发送”指令时，向其转发协议发送数据。(4)网络远程监控也以P C和Visual Basic6. O开发串口通信程序组成，主要完成接收上位机中的各项数据，通过标准IE浏览器就能查看数据，实现光伏电站无人值守或生产部门、维修部门、领导部门等在异地查看数据的要求，上位机向其发送数据后实现各部分共享，实现远端控制中心的实时监控。用户通过RS - 232接口建立GPRS无线通信模块的连接，并通过使用AT指令对模块进行控制的同时，把监控终端采集到的监控数据通过GPRS无线网络传输到数据监控处理中心，GPRS无线通信模块处理的主要执行步骤如图2所示GPRS无线通信模块先进行初始化，主要是获得自己的IP地址，监控计算机的IP地址及端口检查，GPRS无线通信模块初 始化后，然后再通过GPRS无线通信模块进行数据传输。监控终端的数据采集卡将采集到的数据分别存入各自的数据缓冲区中，并将数据发送到GPRS无线通信模块中，由其内嵌的TCP/IP协议栈进行处理并发送数据。通过互联网将采集的数据由GPRS网关服务器送到远程数据监控处理中心系统数据库服务器中。
权利要求
1.光伏发电通信基站电源远程监测方法，包括以下环节 (1)构建监控系统 该监控系统分为监控中心站和远程监控分站两个部分，监控中心站与远程监控分站之间通过GPRS无线网络实现无线远程通信；其中，所述远程监控分站包括依次连接的前端采集模块、下位机、上位机和GPRS无线通信模块，前端采集模块具有对应于光伏阵列各项工作参数的多路传感器和相应的A/D转换电路，所述上位机通过RS232接口与GPRS无线通信模块接入所述GPRS无线网络；所述监控中心站包括监控中心服务器以及相应配置的数据库服务器和信息显示设备，所述监控中心服务器和GPRS无线网络均接入互联网，互联网的通信运营商为监控中心服务器分配内部固定IP地址； (2)用户在监控中心服务器对GPRS无线通信模块进行控制，通过GPRS无线网络发送命令和获取采集到的数据；GPRS无线通信模块处理的主要执行步骤是 (2. DGPRS无线通信模块进行初始化，获得自身的IP地址，监控IP地址及端口检查； (2. 2)通过GPRS无线通信模块进行数据传输上位机的数据采集卡将采集到的数据分别存入各自的数据缓冲区中，并将数据发送到GPRS无线通信模块中，由其内嵌的TCP/IP协议栈进行处理并通过GPRS无线网络传送数据； (2. 3)通过互联网接入GPRS无线网络，将采集到的数据由GPRS网关服务器送到监控中心服务器以及数据库服务器中，并在信息显示设备上显示。
2.根据权利要求1所述的光伏发电通信基站电源远程监测方法，其特征在于所述监控系统还可以包括企业内部局域网(Intranet)，通过交换机接入监控中心服务器。
全文摘要
本发明提供一种光伏发电通信基站电源远程监测方法，以降低成本、提高传输与监测的可靠性和实时性。本发明构建的监控系统分为监控中心站和远程监控分站两个部分，监控中心站与远程监控分站之间通过GPRS无线网络实现无线远程通信；上位机的数据采集卡将采集到的数据分别存入各自的数据缓冲区中，并将数据发送到GPRS无线通信模块中，由其内嵌的TCP/IP协议栈进行处理并通过GPRS无线网络传送数据；通过互联网接入GPRS无线网络，将采集到的数据由GPRS网关服务器送到监控中心服务器以及数据库服务器中，并在信息显示设备上显示。本发明的监控方法具有高的可靠性，且系统运营成本较低，为新能源的普及提供了条件。
文档编号H04W88/08GK103024800SQ201210592319
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者冯倩, 白永刚, 谢军贤, 王栋, 付金泉, 纪传滨 申请人:中国航空工业集团公司第六三一研究所