一種數(shù)字總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種數(shù)字總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法，包括相互串聯(lián)的設(shè)置在太陽能電池板溫度監(jiān)測點(diǎn)的至少兩個(gè)溫度傳感器、數(shù)字信號(hào)采集器、連接溫度傳感器至數(shù)字信號(hào)采集器的電路，所述數(shù)字信號(hào)采集器連接至計(jì)算機(jī)上。直接輸出數(shù)字的溫度信號(hào)。溫度傳感器連接在一條電路上，總的走向是相互串聯(lián)，節(jié)省了電纜線，節(jié)約太陽能發(fā)電廠的投入成本。溫度傳感器設(shè)置于要監(jiān)測的太陽能電池板周圍，能夠大范圍的監(jiān)測太陽能電池板上的溫度，無死角。
【專利說明】一種數(shù)字總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能發(fā)電領(lǐng)域和太陽能電池監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)字總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法，用來監(jiān)測太陽能電池板的溫度。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能(Solar Energy):太陽是一個(gè)巨大的能源,它以光福射的形式每秒鐘向太空發(fā)射約3.8X IOMW能量，有22億分之一投射到地球上，太陽光被大氣層反射、吸收之后，還有70%透射到地面。盡管如此，地球上一年中接受到的太陽能仍然高達(dá)1.8X IOkW.h。
[0003]自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存，而自古人類也懂得以陽光曬干物件，并作為保存食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。但在化石燃料減少下，才有意把太陽能進(jìn)一步發(fā)展。太陽能的利用有被動(dòng)式利用(光熱轉(zhuǎn)換)和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。太陽能發(fā)電一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源，如風(fēng)能，化學(xué)能，水的勢(shì)
臺(tái)匕坐坐-匕寸寸。
[0004]太陽能是一種干凈的可再生的新能源，越來越受到人們的青睞，在人們生活、工作中有廣泛的作用，其中之一就是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，太陽能電池就是利用太陽能工作的。而太陽能熱電站的工作原理則是利用匯聚的太陽光，把水燒至沸騰變?yōu)樗魵?，然后用來發(fā)電。
[0005]太陽能發(fā)電方式太陽能發(fā)電有兩種方式，一種是光一熱一電轉(zhuǎn)換方式，另一種是光一電直接轉(zhuǎn)換方式。
[0006](I)光一熱一電轉(zhuǎn)換方式通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電，一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣，再驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。前一個(gè)過程是光一熱轉(zhuǎn)換過程；后一個(gè)過程是熱一電轉(zhuǎn)換過程，與普通的火力發(fā)電一樣。太陽能熱發(fā)電的缺點(diǎn)是效割艮低而成本很高，估計(jì)它的投資至少要比普通火電站貴5?10倍.一座1000MW的太陽能熱電站需要投資20?25億美元，平均IkW的投資為2000?2500美元。因此，適用小規(guī)模特殊的場合，而大規(guī)模利用在經(jīng)濟(jì)上很不合算，還不能與普通的火電站或核電站相競爭。
[0007](2)光一電直接轉(zhuǎn)換方式該方式是利用光電效應(yīng)，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能，光一電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，是一個(gè)半導(dǎo)體光電二極管，當(dāng)太陽光照到光電二極管上時(shí)，光電二極管就會(huì)把太陽的光能變成電能，產(chǎn)生電流。當(dāng)許多個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點(diǎn).太陽能電池壽命長，只要太陽存在，太陽能電池就可以一次投資而長期使用；與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比，太陽能電池不會(huì)引起環(huán)境污染；太陽能電池可以大中小并舉，大到百萬千瓦的中型電站，小到只供一戶用的太陽能電池組，這是其它電源無法比擬的。
[0008]不論是哪種方式的太陽能發(fā)電，都用到太陽能電池，由于太陽能組件的輸出功率取決于太陽輻照度和太陽能電池溫度等因素，因此太陽能電池組件的測量是非常重要的，在太陽能發(fā)電廠需要隨時(shí)監(jiān)測太陽能電池的溫度。
[0009]傳統(tǒng)的溫度監(jiān)測有兩種方式，采用熱電阻和熱電偶監(jiān)測。熱電阻監(jiān)測的是電阻的阻值，被測溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測量的，因此，熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會(huì)給溫度測量帶來影響。熱電偶監(jiān)測溫度時(shí)，溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào)，通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。這兩種方式都要進(jìn)行模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化數(shù)字信號(hào)的操作，而且，每個(gè)熱電阻或熱電偶要直接連接至溫度監(jiān)測電路，熱電阻或熱電偶之間是并聯(lián)的關(guān)系，而太陽能電池板面積非常大，應(yīng)用上述兩種監(jiān)測方法時(shí)，便需要大量的熱電阻或熱電偶與監(jiān)測電路之間的連接線，造成經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)，大量的電線還影響熱電阻和熱電偶的測量精度。
[0010]本發(fā)明是基于上述問題提出的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是提供一種精度高，節(jié)省電路連接線的溫度監(jiān)測方法。
[0012]本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠記錄溫度傳感器位置的溫度監(jiān)測方法。
[0013]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種數(shù)字總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法，將至少兩個(gè)溫度傳感器相互串聯(lián)，由一條數(shù)字總線連接至數(shù)字信號(hào)采集板上，溫度信號(hào)由溫度傳感器傳輸至數(shù)字信號(hào)采集板上經(jīng)過處理后通過通訊接口傳輸至計(jì)算機(jī)中。
[0014]所述溫度傳感器為經(jīng)過硅片化處理的單總線數(shù)字式溫度傳感器。
[0015]所述任一溫度傳感器上設(shè)置有唯一的ID，所述所有溫度傳感器上設(shè)置的ID不同。
[0016]所述溫度傳感器設(shè)置在太陽能電池板溫度監(jiān)測點(diǎn)上。
[0017]所述數(shù)字信號(hào)采集器由相互連接的微處理器和信號(hào)處理器構(gòu)成。
[0018]所述計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)置有存儲(chǔ)溫度信號(hào)的溫度記錄文件。
[0019]所述監(jiān)測方法的電源可以是小型的太陽能電池板或蓄電池或交流電或直流電。
[0020]所述的通訊接口為RS485接口。
[0021]采取上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0022]1、本發(fā)明采用數(shù)字式溫度傳感器，不需要二次采集計(jì)算，即能直接輸出數(shù)字的溫度信號(hào)。
[0023]2、本發(fā)明的溫度傳感器連接在一條電路上，總的走向是相互串聯(lián)，節(jié)省了電纜線，節(jié)約太陽能發(fā)電廠的投入成本。
[0024]3、本發(fā)明的溫度傳感器設(shè)置于要監(jiān)測的太陽能電池板周圍，能夠大范圍的監(jiān)測太陽能電池板上的溫度，無死角。
[0025]4、本發(fā)明的數(shù)字式總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法，可以采用多種電源作為能源，方便連接和安裝。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明的一種數(shù)字總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖2是本發(fā)明的一種數(shù)字總線多點(diǎn)溫度檢測方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一種數(shù)字總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法，進(jìn)行詳細(xì)描述，如圖1所示，本發(fā)明的一種數(shù)字總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法，將至少兩個(gè)溫度傳感器相互串聯(lián)，由一條數(shù)字總線連接至數(shù)字信號(hào)采集板上，溫度信號(hào)由溫度傳感器傳輸至數(shù)字信號(hào)采集板上經(jīng)過處理后通過通訊接口傳輸至計(jì)算機(jī)中。包括相互串聯(lián)的設(shè)置在太陽能電池板溫度監(jiān)測點(diǎn)的至少兩個(gè)溫度傳感器2、數(shù)字信號(hào)采集器3、連接溫度傳感器至數(shù)字信號(hào)采集器的電路，所述數(shù)字信號(hào)采集器連接至計(jì)算機(jī)I上。溫度傳感器2為單總線數(shù)字式溫度傳感器。任一溫度傳感器上設(shè)置有唯一的ID，所述所有溫度傳感器上設(shè)置的ID不同。溫度傳感器設(shè)置在太陽能電池板溫度監(jiān)測點(diǎn)上。數(shù)字信號(hào)采集器由相互連接的微處理器和信號(hào)處理器構(gòu)成。計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)置有存儲(chǔ)溫度信號(hào)的溫度記錄文件。監(jiān)測方法的電源可以是小型的太陽能電池板或蓄電池或交流電或直流電。
[0029]監(jiān)測裝置上連接有電纜，電纜可選用227IEC53銅芯絕緣聚氯乙烯護(hù)套軟線，電纜上連接有多個(gè)溫度傳感器，溫度傳感器可選用單總線數(shù)字式溫度傳感器DS18B20 ;還包括有計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)上通過RS-232通訊總線連接有RS-485/RS-232協(xié)議轉(zhuǎn)換器，監(jiān)測裝置通過RS-485通訊總線與RS-485/RS-232協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接。
[0030]監(jiān)測裝置還包括去耦電容和對(duì)地線的專門連接，所述去耦電容包括電容C22?C26，監(jiān)測裝置電路板布線時(shí)去耦電容一端分別連接至芯片ATmegal 128L、DS1302、MAX485、MAX232的電源管腳，另一端連接到地線，用來保證各芯片電源供電的穩(wěn)定性；所述專門連接是先將監(jiān)測裝置電路板上所有與單片機(jī)連接的芯片的工作電源數(shù)字地和模/數(shù)轉(zhuǎn)換用的電源模擬地分別連接，最后再通過導(dǎo)線把該兩種地線相連。
[0031]監(jiān)測裝置由單片機(jī)為核心組成，可對(duì)監(jiān)測到的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、存儲(chǔ)，用戶可通過監(jiān)測裝置上的控制按鍵對(duì)方法進(jìn)行功能設(shè)定，譬如設(shè)定溫度超限報(bào)警閥值、數(shù)據(jù)保存時(shí)間間隔等。方法為了滿足大面積多點(diǎn)測溫的需要，通過RS-485總線將多個(gè)監(jiān)測裝置組成網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)監(jiān)測裝置驅(qū)動(dòng)一條測溫電纜，組成一個(gè)測溫傳感器列。所有監(jiān)測裝置的溫度數(shù)據(jù)通過RS-485總線、RS-485/RS-232協(xié)議轉(zhuǎn)換器、RS-232總線傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，實(shí)時(shí)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行顯示，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為數(shù)據(jù)庫形式，方便數(shù)據(jù)的管理和各種報(bào)表的生成。每個(gè)監(jiān)測裝置都由一個(gè)交流/直流的電源適配器進(jìn)行供電。圖1表示了方法的常見結(jié)構(gòu)，用戶也可根據(jù)實(shí)際測溫的需要選擇監(jiān)測裝置的數(shù)量，組成規(guī)模大小不同的測溫方法。
[0032]當(dāng)用戶設(shè)定了溫度超限報(bào)警的閥值以后，一旦監(jiān)測溫度超過了設(shè)定溫度，監(jiān)測裝置就會(huì)通過報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警，防止意外發(fā)生。通訊電路包括兩種通訊總線，RS-232和RS-485，可以滿足不同規(guī)模方法的通訊需求，方便用戶選擇。
[0033]多個(gè)溫度傳感器相互串聯(lián)，由一條數(shù)字總線連接至數(shù)字信號(hào)采集板上，溫度信號(hào)由溫度傳感器傳輸至數(shù)字信號(hào)采集板上經(jīng)過處理后通過通訊接口傳輸至計(jì)算機(jī)中。
[0034]采取上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0035]1、本發(fā)明采用數(shù)字式溫度傳感器，不需要二次采集計(jì)算，即能直接輸出數(shù)字的溫度信號(hào)。
[0036]2、本發(fā)明的溫度傳感器連接在一條電路上，總的走向是相互串聯(lián)，節(jié)省了電纜線，節(jié)約太陽能發(fā)電廠的投入成本。
[0037]3、本發(fā)明的溫度傳感器設(shè)置于要監(jiān)測的太陽能電池板周圍，能夠大范圍的監(jiān)測太陽能電池板上的溫度，無死角。[0038]4、本發(fā)明的數(shù)字式總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法，可以采用多種電源作為能源，方便連接和安裝。
[0039]上述實(shí)施例中的實(shí)施方案僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中專業(yè)技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變化和改進(jìn)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法，其特征在于:將至少兩個(gè)溫度傳感器相互串聯(lián)，由一條數(shù)字總線連接至數(shù)字信號(hào)采集板上，溫度信號(hào)由溫度傳感器傳輸至數(shù)字信號(hào)采集板上經(jīng)過處理后通過通訊接口傳輸至計(jì)算機(jī)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法，其特征在于:所述溫度傳感器為經(jīng)過硅片化處理的單總線數(shù)字式溫度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種數(shù)字總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法，其特征在于:所述任一溫度傳感器上設(shè)置有唯一的ID，所述所有溫度傳感器上設(shè)置的ID不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法，其特征在于:所述溫度傳感器設(shè)置在太陽能電池板溫度監(jiān)測點(diǎn)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法，其特征在于:所述數(shù)字信號(hào)采集器由相互連接的微處理器和信號(hào)處理器構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法，其特征在于:所述計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)置有存儲(chǔ)溫度信號(hào)的溫度記錄文件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法，其特征在于:所述監(jiān)測方法的電源可以是小型的太陽能電池板或蓄電池或交流電或直流電。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字總線多點(diǎn)溫度監(jiān)測方法，其特征在于:所述的通訊接口為RS485接口。
【文檔編號(hào)】G01K7/00GK103808423SQ201310128116
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月12日
【發(fā)明者】王吉遠(yuǎn), 劉麗麗, 胡學(xué)敏 申請(qǐng)人:北京普華億能風(fēng)電技術(shù)有限公司