BSRN太阳能数据管理及应用系统的设计研究

【摘要】：由于全球人口的迅速增长，预测至2050年，人类对能源的需求将翻一番。世界化石能源的过度开采与日益枯竭，并且伴随带来的环境问题，使新能源的开发势在必行。太阳能作为丰富、清洁的新型能源，得到了人们的高度重视，而任何一项太阳能工程设计的最基础任务就是提供完整，准确的太阳能数据。 本文的具体工作是对BSRN（baseline Surface Radiation Network）3000太阳辐射观测站监测的太阳辐射量、风速、温度、湿度、大气压等气候参数进行统计整理，依托底层数据库软件SQL Server、系统开发工具Visual C#，设计并且实施了BSRN太阳能数据管理应用系统。 本文在设计、建立数据管理应用系统之前，进行了需求分析调查，根据用户的要求，将数据资料分类入库。在保证用户需求，并达到操作简便、直观等要求的设计思想下，对系统进行了总体设计。本系统以SQL Server作为底层数据库，主要执行数据仓库的功能，系统前端应用Visual C#2008编程语言作为开发工具，进行界面、功能的设计。程序设计采用模块化程序设计，包括系统的简介模块、数据录入模块、数据更新模块、历史资料查询模块和应用资料查询模块。用户通过登陆界面进入本数据管理应用系统，并且通过主控菜单与系统交互，提供了用户所需的数据采集录入、数据的存储管理、数据检索、数据更新等功能。为了方便用户访问数据，本文重点设计了多种数据检索方式，包括数据集查询、任意时段查询、单要素查询和数据定位搜索。 系统在提供丰富的历史数据资料查询方式的基础上，实现了太阳能的实际应用计算，即应用数据资料查询，它主要包括倾斜面太阳辐射量计算的应用查询和太阳辐射模型计算的应用查询。一方面，本文利用系统水平面辐射数据计算得到呼和浩特地区任意倾斜面上的太阳辐射量，确定了最佳倾角及最佳倾角调整方案，并且计算值与实测值能够很好的吻合，验证了计算的准确性，即确定了倾斜面太阳辐射量计算应用查询系统的计算方法，实现了用户只要输入所查询的地理名称，系统就会显示出该地区的地理、气象及太阳能集热面的相关信息；另一方面，太阳辐射模型计算应用查询提供了多种辐射计算模型经验方程，通过与BSRN3000、NASA和MeteoNorm6.1数据库中的实测统计数据的比较，可以确定适合该地区的太阳辐射计算模型。 【关键词】：BSRN3000辐射观测 太阳能数据管理应用系统 系统总体设计与实施
【学位授予单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP315;TK51
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 选题背景意义8-10
• 1.2 研究发展现状10-12
• 1.3 课题主要工作内容12-14
• 第二章 基于实测站的太阳能数据管理应用系统14-21
• 2.1 实验观测设备14-18
• 2.1.1 BSRN3000 太阳能气象观测站安装报告14
• 2.1.2 实验观测仪器14-16
• 2.1.3 CR3000 数据采集器及观测数据16-18
• 2.2 太阳能数据管理应用系统18-21
• 2.2.1 数据库 SQL Server18-19
• 2.2.2 编程语言 Visual C#19-21
• 第三章 BSRN3000 太阳能数据管理应用系统总体设计21-35
• 3.1 系统需求分析21
• 3.1.1 概述21
• 3.1.2 需求分析21
• 3.2 系统总体设计21-27
• 3.2.1 设计思想22
• 3.2.2 设计原则22
• 3.2.3 系统体系结构22-26
• 3.2.4 系统模块结构设计26-27
• 3.3 系统功能设计27-35
• 3.3.1 实时连接功能28
• 3.3.2 数据采集录入功能28
• 3.3.3 数据检索功能28-34
• 3.3.4 数据更新功能34-35
• 第四章 系统应用资料设计与实施35-52
• 4.1 倾斜面太阳辐射量计算应用的设计与实施35-45
• 4.1.1 设计目标35
• 4.1.2 确定计算方法35-38
• 4.1.3 应用的设计与实施38-45
• 4.2 太阳辐射模型计算应用的设计与实施45-52
• 4.2.1 设计目标45
• 4.2.2 太阳辐射模型介绍45-47
• 4.2.3 应用的设计与实施47-52
• 第五章 总结及展望52-54
• 5.1 总结52-53
• 5.2 今后工作的改进和展望53-54
• 参考文献54-57
• 致谢57-58
• 在读期间发表的论文58-59

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