2023年基于互联网光伏发电监控系统中的移动监控平台设计与实现.doc

基于互联网基于互联网+光伏发电监控系统中的移光伏发电监控系统中的移动监控平台设计与实现动监控平台设计与实现 尹汪宏 蒋家新 摘 要 随着光伏发电的不断发展，对于光伏发电监控系统的需求也日益迫切，“互联网+”时代，“互联网+”的理念已经转化为科技生产的动力，促进了产业的升级发展，本文结合“互联网+”技术提出了一种针对分散光伏发电站运行数据进行实时数据采集、分析、处理，查看实时运行情况，并通过移动 APP 对光伏电站运行参数进行监控及日常管理的应用技术。关键词 互联网+光伏发电站 数据采集传输单元 TCP 协议 UDP 协议 中图分类号：TP393.09 文献标识码：A 0 前言 随着光伏发电的不断发展，对于光伏发电监控系统的需求也日益迫切，“互联网+”时代，“互联网+”的理念已经转化为科技生产的动力，促进了产业的升级发展，本文结合“互联网+”技术提出了一种针对分散光伏发电站运行数据进行实时数据采集、分析、处理，查看实时运行情况，并通过移动 APP 对光伏电站运行参数进行监控及日常管理的应用技术。1 系统设计 1.1 总体设计思路 光伏组件在接收充分光照后产生的太阳能通过蓄电池存储转化成电能，夜晚光照度减弱，蓄电池开始对用电器进行供电，循环往复工作，节省了非可再生资源，同时光伏发电的线路结构简单操作方便，环保无污染，更节省了大量的人工。基于互联网+的光伏发电管理系统，可以实现分散的光伏发电站网络化统一管理。本系统运行中，通过数据采集传输单元控制光伏电站数据采集控制单元，实时监控光伏发电站现场设备的运行参数和环境参数等并通过多种网络接入方式，接入互联网络通信系统，将参数实时发送至后台服务器，本地监控控制系统使用光伏发电监控主机对服务器接收到的数据分类汇总、分析、处理，生成图表等并进行分析处理。手机监控 APP 端可以同步监控主机，显示数据，对数据进行整理分析、获取运行参数、查看实时运行情况，对光伏电站进行日常管理，不仅可以做到实时、移动监控，更可以降低运营成本，减少开支。总体结构如图一所示，具体实现的功能包括如下几个方面：光伏电站数据采集控制单元、数据采集传输单元、网络通讯系统、后台服务器、光伏发电监控主机、手机APP。1.2 光伏电站数据采集控制、传输单元硬件设计 光伏电站数据采集控制传输单元主要是由温度传感器、光传感器、温湿度传感器、风速风向传感器、数字电位器、电磁继电器、STM32F106 单片机、网络接入模块及电路的接口部分组成。数据采集监控单元模块将现场温湿度、光照强度、风向风速以及发电单元发电参数等等通过网络通信，发送至后台服务器。同时，控制传输单元接收监控主机发送的各种控制命令，能远程控制发电模块的运行。后台服务器实现采集数据的存储、监控和控制系统的部署，及连接控制端，为光伏电站数据采集单元与监控系统之间建立联系。后台服务器主要功能模块如图 2 所示。1.3 移动监控平台软件系统设计 手机监控 APP 基于 Android 系统平台进行开发，系统通过 TCP 协议及 UDP 协议实现 APP 与网络后台服务器监控系统的 APP 通信控制模块通信。APP 可以实时访问后台服务器，对光伏电站运行进行监控和控制操作，提供方便、快捷、实时地操作。手机 APP 客户端软件总体结构图如图 3 所示。客户端软件通过 TCP 协议对远程服务器实现登录及客户端基本参数的传输。在完成客户端基本运行参数传输处理之后，通过 UDP 协议同步监控主机参数，显示光伏发电模块数据，获取运行参数查看实时运行情况，对数据进行整理分析，对光伏电站进行日常管理监控。2 系统测试分析及结论 移动监控 APP 模块，是光伏发电监控系统研究课题中，后台监控系统的一个子模块，为系统监控管理者提供移动监控平台。系统前端数据监控采集模块通过对各种传感器对现场数据采集并通过 GPRS 远程传输模块将采集结果传输至后台服务器，移动监控 APP 能實时与后台服务器进行交互，实时显示指定发电模块运行状态，并根据应用需要可向监控模块发送控制命令对现场监控设备进行控制。经过测试，移动监控 APP 模块各项参数及远程控制的传输、显示总体达到系统设计要求，下一步将在现有设计基础上实现系统多机位实时监控，组网发电调度控制研发。基金项目：安徽省教育厅安徽省级重点自然科学研究项目资助“基于互联网+的光伏发电监控系统的设计与实现”（项目编号：KJ2017A666）。作者简介：尹汪宏（1976.8-），男，汉族，安徽宿松人，安徽电子信息职业技术学院软件学院，副教授，研究方向：计算机软件及理论，人工智能技术。参考文献 1 尚德威，张丽红，倪晋平.基于单片机控制的嵌入式低功耗调制解调器J.电子产品世界，2003（01）：61-66.2 陈美谦等.基于 GPRS 的公共照明智能化监控系统设计与实现J.电力自动化设备，2010，9（09）：114-131.3 杨玉红.嵌入式低功耗无线传感器网络的探求J.计算机光盘软件及应用，2010（09）：29-30.4 杜金其等.并网光伏电站电能质量实时监测系统J.仪表技术与传感器，2013（05）.5 邢毓华等.分布式光伏充电站 Web 实时监控平台设计J.计算机测量与控制，2017，25（03）.