專利名稱：光伏發電通信基站電源遠程監測方法
技術領域：
本發明涉及一種通信基站電源遠程監測方法。
背景技術：
發展新能源已經成為可持續發展戰略的重要組成部分.太陽能取之不盡，用之不竭，是一種清潔能源，也是一種最有可能規模應用的新能源。光伏發電通信基站電源遠程監測系統采集通信基站電源的各項參數數據傳輸到遠程的數據監控中心，并進行實時的數據自動檢測分析處理。這種使用太陽能發電裝置作為電源的通信基站，其實際應用環境一般位于偏僻且交通欠發達的地區，導致傳統通信介質(如光纖，GSM網)的成本高，控制復雜，速度慢，不能實時監測。
發明內容
本發明提供一種光伏發電通信基站電源遠程監測方法，降低成本、提高傳輸與監測的可靠性和實時性。本發明通過監控光伏陣列的參數，借助于通用分組無線業務(GPRS)網絡、計算機、傳感器、信號傳輸與處理系統將各個采集參數數據傳輸到遠程的數據監控中心，結合上位機軟件的監測，使整個系統的應用更為便捷，價格更低廉，傳送更快速。GPRS是建立在GSM基礎上的無線網絡技術，它在現有的GSM網絡上疊加了一個基于分組交換的無線接口，引入三種新的邏輯網絡實體服務GPRS支持節點(SGSN)、網關GPRS支持節點(GGSN)和分組控制單元(PCU)，同時配合軟件升級，目標是提供高速分組數據業務。用分組交換來補充電路交換是對GSM技術的一個重要升級。分組交換的一大優點是可以靈活分配網絡資源，僅在數據傳送時才使用無線信道，這樣多個用戶可以共享一條無線信道，大大提高資源利用率。GPRS的數據傳送使用業務信道，速率為9kbps 21. 4kbps，如果一個用戶獨占8個信道，總速率將超過170kbps，在實際中單個用戶可以同時使用I至3條信道，速率為幾十kbps。GPRS把分組交換技術引入現有GSM系統，使得移動通信和數據網絡合二為一，具有“快速傳送”、“永遠在線”、“價格低廉”等特點。本發明的提出的解決方案如下光伏發電通信基站電源遠程監測方法，包括以下環節(I)構建監控系統該監控系統分為監控中心站和遠程監控分站兩個部分，監控中心站與遠程監控分站之間通過GPRS無線網絡實現無線遠程通信；其中，所述遠程監控分站包括依次連接的前端采集模塊、下位機、上位機和GPRS無線通信模塊，前端采集模塊具有對應于光伏陣列各項工作參數的多路傳感器和相應的A/D轉換電路，所述上位機通過RS232接口與GPRS無線通信模塊接入所述GPRS無線網絡；所述監控中心站包括監控中心服務器以及相應配置的數據庫服務器和信息顯示設備，所述監控中心服務器和GPRS無線網絡均接入互聯網，互聯網的通信運營商為監控中心服務器分配內部固定IP地址；
(2 )用戶在監控中心服務器對GPRS無線通信模塊進行控制，通過GPRS無線網絡發送命令和獲取采集到的數據；GPRS無線通信模塊處理的主要執行步驟是(2. 1)GPRS無線通信模塊進行初始化，獲得自身的IP地址，監控IP地址及端口檢查；(2. 2)通過GPRS無線通信模塊進行數據傳輸上位機的數據采集卡將采集到的數據分別存入各自的數據緩沖區中，并將數據發送到GPRS無線通信模塊中，由其內嵌的TCP/IP協議棧進行處理并通過GPRS無線網絡傳送數據；(2.3)通過互聯網接入GPRS無線網絡，將采集到的數據由GPRS網關服務器送到監控中心服務器以及數據庫服務器中，并在信息顯示設備上顯示。本發明的監控系統還可以包括企業內部局域網(Intranet)，通過交換機接入監控中心服務器。 本發明具有以下優點本發明采用GPRS對數據進行遠程傳輸，結合上位機軟件的監測，使整個系統的應用更為便捷，其高速傳輸與實時監測均具有高的可靠性，且系統運營成本較低，為新能源的普及提供了條件。
圖1為本發明的光伏電站監控系統原理圖。圖2為本發明的監控終端程序流程圖。
具體實施例方式太陽能發電監測主要是對太陽能電源工作時的各模塊的輸入電壓、電流，輸出電壓、電流以及環境溫度的計算與監測。監測系統具有實時監測功能，上位機每五秒鐘發送命令，下位機接受到命令后即刻將實時數據進行處理。如果下位機中的各分機中出現短路、斷路或通信故障等異常情況時，下位機即時發出報警信號，并傳輸給上位機，上位機接受到信號后進行報警提示。本發明集GPRS無線通信技術、計算機監控技術、數據采集技術、數據庫技術于一體，構建了一種基于GPRS技術的計算機遠程監控系統平臺。系統分為監控中心站和遠程監控分站兩個部分監控中心站主要由監控中心服務器，企業內部局域網(Intranet)，數據庫服務器，顯示器等外圍設備組成；遠程監控分站主要由MSP430F149單片機及外圍電路(液晶顯示、鍵盤功能、RS232通訊、A/D轉換)和GPRS無線通信模塊組成。監控中心站采用APN方式與GPRS無線網絡相連。通信運營商為監控中心分配內部固定IP地址，由于APN專線可提供較高的帶寬，當監控點的數量增加時，監控中心不用擴充容量也可滿足需求。監控中心站與遠程監控分站之間通過GPRS無線網絡實現無線遠程通信，實現了基于GPRS無線網絡的遠程監控。系統結構圖如圖1所示。(I)前端采集模塊，主要由傳感器和A/D組成，傳感器根據不同原理選擇，A/D也根據需要采集的參數個數進行數量選擇。(2)下位機主要負責控制A/D采樣并以從機的角色與上位機以AT協議進行通信，同時能夠接收上位機手動修改后下發的配置信息對其中的參數進行靈活配置。(3)上位機由PC和Visual Basic6. O開發串口通信程序組成，以主機角色與下位機通信，主要負責定時讀取下位機的數據并處理、顯示，能夠給用戶界面配置下位機參數，同時作為從機在網絡遠程監控發出“需要發送”指令時，向其轉發協議發送數據。(4)網絡遠程監控也以P C和Visual Basic6. O開發串口通信程序組成，主要完成接收上位機中的各項數據，通過標準IE瀏覽器就能查看數據，實現光伏電站無人值守或生產部門、維修部門、領導部門等在異地查看數據的要求，上位機向其發送數據后實現各部分共享，實現遠端控制中心的實時監控。用戶通過RS - 232接口建立GPRS無線通信模塊的連接，并通過使用AT指令對模塊進行控制的同時，把監控終端采集到的監控數據通過GPRS無線網絡傳輸到數據監控處理中心，GPRS無線通信模塊處理的主要執行步驟如圖2所示GPRS無線通信模塊先進行初始化，主要是獲得自己的IP地址，監控計算機的IP地址及端口檢查，GPRS無線通信模塊初 始化后，然后再通過GPRS無線通信模塊進行數據傳輸。監控終端的數據采集卡將采集到的數據分別存入各自的數據緩沖區中，并將數據發送到GPRS無線通信模塊中，由其內嵌的TCP/IP協議棧進行處理并發送數據。通過互聯網將采集的數據由GPRS網關服務器送到遠程數據監控處理中心系統數據庫服務器中。
權利要求
1.光伏發電通信基站電源遠程監測方法，包括以下環節 (1)構建監控系統 該監控系統分為監控中心站和遠程監控分站兩個部分，監控中心站與遠程監控分站之間通過GPRS無線網絡實現無線遠程通信；其中，所述遠程監控分站包括依次連接的前端采集模塊、下位機、上位機和GPRS無線通信模塊，前端采集模塊具有對應于光伏陣列各項工作參數的多路傳感器和相應的A/D轉換電路，所述上位機通過RS232接口與GPRS無線通信模塊接入所述GPRS無線網絡；所述監控中心站包括監控中心服務器以及相應配置的數據庫服務器和信息顯示設備，所述監控中心服務器和GPRS無線網絡均接入互聯網，互聯網的通信運營商為監控中心服務器分配內部固定IP地址； (2)用戶在監控中心服務器對GPRS無線通信模塊進行控制，通過GPRS無線網絡發送命令和獲取采集到的數據；GPRS無線通信模塊處理的主要執行步驟是 (2. DGPRS無線通信模塊進行初始化，獲得自身的IP地址，監控IP地址及端口檢查； (2. 2)通過GPRS無線通信模塊進行數據傳輸上位機的數據采集卡將采集到的數據分別存入各自的數據緩沖區中，并將數據發送到GPRS無線通信模塊中，由其內嵌的TCP/IP協議棧進行處理并通過GPRS無線網絡傳送數據； (2. 3)通過互聯網接入GPRS無線網絡，將采集到的數據由GPRS網關服務器送到監控中心服務器以及數據庫服務器中，并在信息顯示設備上顯示。
2.根據權利要求1所述的光伏發電通信基站電源遠程監測方法，其特征在于所述監控系統還可以包括企業內部局域網(Intranet)，通過交換機接入監控中心服務器。
全文摘要
本發明提供一種光伏發電通信基站電源遠程監測方法，以降低成本、提高傳輸與監測的可靠性和實時性。本發明構建的監控系統分為監控中心站和遠程監控分站兩個部分，監控中心站與遠程監控分站之間通過GPRS無線網絡實現無線遠程通信；上位機的數據采集卡將采集到的數據分別存入各自的數據緩沖區中，并將數據發送到GPRS無線通信模塊中，由其內嵌的TCP/IP協議棧進行處理并通過GPRS無線網絡傳送數據；通過互聯網接入GPRS無線網絡，將采集到的數據由GPRS網關服務器送到監控中心服務器以及數據庫服務器中，并在信息顯示設備上顯示。本發明的監控方法具有高的可靠性，且系統運營成本較低，為新能源的普及提供了條件。
文檔編號H04W88/08GK103024800SQ201210592319
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月29日 優先權日2012年12月29日
發明者馮倩, 白永剛, 謝軍賢, 王棟, 付金泉, 紀傳濱 申請人:中國航空工業集團公司第六三一研究所