專利名稱：基于Zigbee的匯流箱智能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種匯流箱監(jiān)控系統(tǒng)，特別是ー種基于Zigbee的匯流箱智能監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏匯流箱起到匯集多路光伏電流的關(guān)鍵作用。在大型光伏電站中，常常使用成百上千個(gè)匯流箱，光伏發(fā)電監(jiān)控中心需要和每ー個(gè)匯流箱進(jìn)行通信，以便對每一路的光伏陣列的工作參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和歷史數(shù)據(jù)記錄。目前市場上的匯流箱多采用RS485總線通信的方式，現(xiàn)場施工布線不方便，増加了安裝施工的工作量和施工成本。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有的匯流箱通信網(wǎng)絡(luò)存在的不足，提高ー種基于Zigbee的匯流箱智能監(jiān)控系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電監(jiān)控中心方便快捷地對智能匯流箱陣列的統(tǒng)ー協(xié)調(diào)監(jiān)測與控制?；赯igbee的無線網(wǎng)絡(luò)是ー種新興的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有安全性好、可擴(kuò)展性好、可支持大量節(jié)點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)，其底層采用IEEE802. 15.4標(biāo)準(zhǔn)，可以工作在2. 4GHz和868/915MHZ頻段，數(shù)據(jù)傳輸速率最高可以達(dá)到250Kbps。將基于Zigbee的無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于匯流箱監(jiān)控系統(tǒng)，具有重要的實(shí)用價(jià)值。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型具體采用如下技術(shù)方案基于Zigbee的匯流箱智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心、RS232收發(fā)器、Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、Zigbee中繼器、Zigbee終端、匯流箱電路單元；所述監(jiān)控中心通過所述RS232收發(fā)器與所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器連接，所述匯流箱電路單元與所述Zigbee終端連接；所述監(jiān)控中心通過所述RS232收發(fā)器與所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信，所述匯流箱電路単元與所述Zigbee終端進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信；所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器通過所述Zigbee中繼器與所述Zigbee終端無線連接，所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器通過所述Zigbee中繼器與所述Zigbee終端進(jìn)行雙向無線數(shù)據(jù)通信。其中，所述監(jiān)控中心將指令信號通過所述RS232收發(fā)器發(fā)送到所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器將接收到的指令信號轉(zhuǎn)換為無線信號并通過所述Zigbee中繼器將所述無線信號發(fā)送到所述Zigbee終端，所述Zigbee終端對接收到的所述無線信號進(jìn)行解碼后發(fā)送至所述匯流箱電路單元；所述匯流箱電路單元接收到所述解碼后的無線信號后，將數(shù)據(jù)經(jīng)由所述Zigbee終端、所述Zigbee中繼器、所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、所述RS232收發(fā)器發(fā)送至所述監(jiān)控中心。其中，所述匯流箱電路單元包括微處理器模塊、開關(guān)電源模塊、檢測電路和人機(jī)接ロ電路和通信電路；開關(guān)電源模塊、檢測電路、人機(jī)接ロ電路、通信電路分別與微處理器模塊連接，檢測電路、通信電路、人機(jī)接ロ電路分別與開關(guān)電源模塊連接。[0009]其中，所述人機(jī)接口電路包括按鍵電路、顯示裝置、報(bào)警裝置；按鍵電路、顯示裝置、報(bào)警裝置分別與微處理器模塊連接。其中，所述匯流箱電路單元的所述開關(guān)電源模塊的輸出端與所述Zigbee終端的電源輸入端連接。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有的技術(shù)和產(chǎn)品相比，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果本實(shí)用新型提供的基于Zigbee的匯流箱智能監(jiān)控系統(tǒng)，形成一種全新模式的“零布線匯流箱智能監(jiān)控系統(tǒng)”，組網(wǎng)方式靈活方便，數(shù)據(jù)通信安全可靠，具有良好的開放性，為系統(tǒng)的擴(kuò)充提供有效、方便和安全的接口，同時(shí)減少了通信布線的工作量，降低了施工與維護(hù)的成本。

利用附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對本實(shí)用新型的任何限制。圖I是本實(shí)用新型的基于Zigbee的匯流箱智能監(jiān)控系統(tǒng)原理框圖。圖2是本實(shí)用新型的匯流箱電路單元的內(nèi)部模塊構(gòu)成框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。圖I是基于Zigbee的匯流箱智能監(jiān)控系統(tǒng)原理框圖。如圖I所示，基于Zigbee的匯流箱智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心、RS232收發(fā)器、Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、Zigbee中繼器、Zigbee終端、匯流箱電路單元。監(jiān)控中心可以為一臺計(jì)算機(jī)，它通過串口經(jīng)過RS232收發(fā)器與Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器連接，匯流箱電路單元與Zigbee終端連接，Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器通過Zigbee中繼器與Zigbee終端進(jìn)行雙向無線數(shù)據(jù)通信，形成了以監(jiān)控中心為頂點(diǎn)的樹形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在實(shí)際布線中，優(yōu)選地，在作為監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)附近安裝RS232收發(fā)器和Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，在匯流箱電路單元附近安裝Zigbee終端；然后，在Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和Zigbee終端之間布局Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)以進(jìn)行雙向無線數(shù)據(jù)通信。該匯流箱智能監(jiān)控系統(tǒng)的具體工作原理為當(dāng)需要查詢某個(gè)匯流箱的數(shù)據(jù)時(shí)，則監(jiān)控中心發(fā)出含有該匯流箱地址的指令信息，該指令信息經(jīng)由RS232收發(fā)器到達(dá)Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器將所收到的指令信息轉(zhuǎn)換成無線電信號，并將其發(fā)送出去，對于占地面積大的光伏發(fā)電站而言，通信距離也相應(yīng)地較遠(yuǎn)，因此Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)出的無線電信號經(jīng)由Zigbee中繼器到達(dá)Zigbee終端，Zigbee終端接收來自Zigbee中繼器的無線電信號并對其進(jìn)行解碼，然后發(fā)送給匯流箱；匯流箱收到指令信號(即，解碼后的無線電信號)后，先判斷指令信號中包含的地址是否與自身地址相對應(yīng)，如果是，則該匯流箱同樣通過Zigbee終端、Zigbee中繼器、Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、RS232收發(fā)器向監(jiān)控中心傳送數(shù)據(jù)，最終，監(jiān)控中心接收到數(shù)據(jù)。圖2是匯流箱電路單元的內(nèi)部模塊構(gòu)成框圖。匯流箱電路單元包括開關(guān)電源模塊、微處理器模塊、檢測電路、人機(jī)接口電路和通信電路，開關(guān)電源模塊、檢測電路、通信電路、人機(jī)接ロ電路分別與微處理器模塊連接，其中，檢測電路、通信電路、人機(jī)接ロ電路分別可與微處理器模塊進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信；開關(guān)電源模塊分別與微處理器模塊、檢測電路、通信電路、人機(jī)接ロ電路連接，以便為這些單元模塊供電。另外，人機(jī)接ロ電路包括按鍵電路、顯示裝置、報(bào)警裝置，按鍵電路、顯示裝置、報(bào)警裝置分別與微處理器模塊連接。其中，微處理器模塊作為控制核心，開關(guān)電源模塊用于為匯流箱系統(tǒng)供電以及為與匯流箱電路單元連接的Zigbee終端供電(開關(guān)電源模塊的輸出端與Zigbee終端的電源輸入端連接)，檢測電路用于檢測物理參數(shù)，人機(jī)接ロ電路用于用戶設(shè)置和查詢，通信電路用干與外界進(jìn)行通信。匯流箱電路單元的物理參數(shù)檢測具體由微處理器模塊通過A/D采樣、I/O ロ狀態(tài)查詢來檢測系統(tǒng)的參數(shù)，比如光伏電池的電壓、電流、溫度、天氣狀況，以及防雷器的狀態(tài)、保險(xiǎn)管的狀態(tài)等信息參數(shù)。微處理器模塊將這些信息通過通信電路向外部發(fā)出，同樣，也通過通信電路接收來自外部的指令。 本實(shí)用新型采用Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)造了一個(gè)采用信息雙向傳輸通道、減少安裝施工的布線工作量的匯流箱監(jiān)控系統(tǒng)，形成一種全新模式的“零布線匯流箱智能監(jiān)控系統(tǒng)”。最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型作了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求1.基于Zigbee的匯流箱智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括監(jiān)控中心、RS232收發(fā)器、Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、Zigbee中繼器、Zigbee終端、匯流箱電路單元；所述監(jiān)控中心通過所述RS232收發(fā)器與所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器連接，所述匯流箱電路單元與所述Zigbee終端連接；所述監(jiān)控中心通過所述RS232收發(fā)器與所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信，所述匯流箱電路單元與所述Zigbee終端進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信；所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器通過所述Zigbee中繼器與所述Zigbee終端無線連接，所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器通過所述Zigbee中繼器與所述Zigbee終端進(jìn)行雙向無線數(shù)據(jù)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于Zigbee的匯流箱智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控中心將指令信號通過所述RS232收發(fā)器發(fā)送到所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器將接收到的指令信號轉(zhuǎn)換為無線信號并通過所述Zigbee中繼器將所述無線信號發(fā)送到所述Zigbee終端，所述Zigbee終端對接收到的所述無線信號進(jìn)行解碼后發(fā)送至所述匯流箱電路單元；所述匯流箱電路單元接收到所述解碼后的無線信號后，將數(shù)據(jù)經(jīng)由所述Zigbee終端、所述Zigbee中繼器、所述Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、所述RS232收發(fā)器發(fā)送至所述監(jiān)控中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于Zigbee的匯流箱智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述匯流箱電路單元包括微處理器模塊、開關(guān)電源模塊、檢測電路和人機(jī)接口電路和通信電路；其中，開關(guān)電源模塊、檢測電路、人機(jī)接口電路、通信電路分別與微處理器模塊連接，檢測電路、通信電路、人機(jī)接口電路分別與開關(guān)電源模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于Zigbee的匯流箱智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述人機(jī)接口電路包括按鍵電路、顯示裝置、報(bào)警裝置；其中，按鍵電路、顯示裝置、報(bào)警裝置分別與所述微處理器模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于Zigbee的匯流箱智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述匯流箱電路單元的所述開關(guān)電源模塊的輸出端與所述Zigbee終端的電源輸入端連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于Zigbee的匯流箱智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心、RS232收發(fā)器、Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、Zigbee中繼器、Zigbee終端、匯流箱電路單元；監(jiān)控中心通過RS232收發(fā)器與Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器連接，匯流箱電路單元與Zigbee終端連接，Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器通過Zigbee中繼器與Zigbee終端進(jìn)行雙向無線數(shù)據(jù)通信。其形成以監(jiān)控中心為頂點(diǎn)的樹形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對智能匯流箱陣列的統(tǒng)一協(xié)調(diào)監(jiān)測與控制。本實(shí)用新型組網(wǎng)方式靈活方便，數(shù)據(jù)通信安全可靠，具有良好的開放性，減少了通信布線的工作量，降低了施工與維護(hù)的成本。
文檔編號H04W84/18GK202475774SQ20122010573
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者徐海波, 鄭照紅, 韓軍良 申請人:廣東易事特電源股份有限公司