基于物联网的太阳能发电监测系统

【摘要】：近年来，随着传统能源消耗所产生的环境污染越来越严重，新型能源发展受到重视，太阳能发电产业的发展也异常迅猛，为了保证太阳能发电设备能稳定高效地工作，必须将太阳能板发电过程中的各项实时监测数据，有效传递给太阳能发电的监测人员，以便能及时有效的了解所监测的太阳能发电阵列的工作运行环境及工作情况，并分析管理监测到的各项数据。本课题的目的就是设计实现一种基于物联网的参数监测系统，以实现太阳能发电阵列监测数据的监测的智能化、信息化。 首先，课题从研究背景和意义出发，在了解国内太阳能发电的现状及物联网的发展现状的基础上，提出了一种基于物联网架构的太阳能发电监测系统的方案。 其次，又具体阐述了基于物联网的太阳能发电监测系统的结构及其总体设计方案。对应于物联网的层次结构，系统可分为三部分：传感器数据采集节点、主控节点和远程监测中心。若干传感器数据采集节点组成了监测系统的感知层，每个数据采集节点负责一定范围内的数据采集，它们组合起来能覆盖所监测的太阳能发电阵列内所有区域；多个主控节点一起构成了监测系统的网络层，它们中的每一个都分管其下的多个数据采集节点；而远程监测中心则作为监测系统的应用层，接收主控节点传输来的数据并进行处理和存储，最后通过人机界面实现显示和控制。传感器数据采集节点和主控节点之间采用CAN总线传输方式进行通信，主控节点通过GPRS和Internet连接到远程监测中心。 然后，文章详细阐述了太阳能发电监测系统各层次的硬件模块设计与软件设计。其中，传感器数据采集节点的功能是数据采集和短距离的数据传输，该节点以P87C591单片机为控制核心，分别采集太阳能辐照度、背板温度、蓄电池温度和环境温湿度的值，并将数据通过CAN总线送入主控节点。主控节点以LPC2294为控制核心，并外接一个GPRS透明传输模块，通过GPRS无线传输，将阵列内所有传感器数据采集节点传送过来的数据进行存储和显示，并送入远程检测中心。远程监测中心为用户提供发电阵列的人机界面，通过远程监测中心内的数据库，管理人员可以监测发电系统中所有的参数和工作状态，并在出现异常时通知维护人员及时进行维修。 最后对课题进行了总结与展望。 【关键词】：物联网 监测 太阳能发电 CAN GPRS ARM7
【学位授予单位】：广西工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM615;TP274
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 课题研究背景10-11
• 1.2 课题研究现状11-12
• 1.3 课题研究意义12-13
• 1.4 课题研究内容13-14
• 1.5 论文的结构14-15
• 第二章 太阳能发电监测系统设计与实现的技术基础15-24
• 2.1 物联网概念及相关技术15-19
• 2.1.1 物联网的定义15
• 2.1.2 物联网的体系架构15-17
• 2.1.3 物联网的相关技术17-18
• 2.1.4 物联网的应用研究18-19
• 2.2 ARM 嵌入式处理器简介19-20
• 2.3 GPRS 技术简介20-22
• 2.3.1 GPRS 技术20-21
• 2.3.2 GPRS 透明传输模块21-22
• 2.4 CAN 总线技术22-23
• 2.4.1 CAN 总线的特点22-23
• 2.4.2 CAN 总线的优势23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 太阳能发电监测系统总体设计24-32
• 3.1 太阳能发电监测系统的物联网结构24-28
• 3.1.1 传感器数据采集节点及其功能25-26
• 3.1.2 主控节点及其功能26-27
• 3.1.3 远程监测中心及其功能27-28
• 3.2 通信协议的制定28-31
• 3.2.1 CAN 通信协议28-30
• 3.2.2 TCP/IP 协议30-31
• 3.3 本章小结31-32
• 第四章 传感器数据采集节点的设计32-46
• 4.1 硬件电路设计32-40
• 4.1.1 主控制器32-34
• 4.1.2 电源电路34
• 4.1.3 CAN 节点接口电路34-35
• 4.1.4 RS-232 电平转换电路35-36
• 4.1.5 A/D 转换电路36-38
• 4.1.6 传感器接口电路38-40
• 4.2 节点软件设计40-45
• 4.2.1 主程序设计40-42
• 4.2.2 CAN 通讯软件设计42-44
• 4.2.3 数据采集与处理模块设计44-45
• 4.3 本章小结45-46
• 第五章 主控节点的设计与实现46-60
• 5.1 主控节点硬件电路设计46-54
• 5.1.1 主控节点处理器概述46-48
• 5.1.2 主控节点的存储器48-49
• 5.1.3 电源电路和复位电路49-51
• 5.1.4 主控节点的液晶显示电路设计51-52
• 5.1.5 主控节点与 Internet 的连接52-53
• 5.1.6 主控节点的 CAN 通信接口电路设计53-54
• 5.2 主控节点软件设计54-59
• 5.2.1 操作系统的构建54
• 5.2.2 主控节点软件流程54-59
• 5.3 本章小结59-60
• 第六章 远程监测中心终端设计与实现60-68
• 6.1 监测系统数据库的设计60-62
• 6.2 监测中心软件功能模块化设计62-67
• 6.2.1 监控中心软件功能结构62-63
• 6.2.2 设备状态显示模块63-65
• 6.2.3 设备运行总览模块65
• 6.2.4 故障处理模块65-67
• 6.3 本章小结67-68
• 第七章 结论与展望68-70
• 7.1 论文总结68
• 7.2 总结展望68-70
• 参考文献70-72
• 附录72-74
• 发表论文和参加科研情况说明74-75
• 致谢75

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

从互联网到物联网    邬贺铨;

物联网的应用与挑战综述    邬贺铨;

简易数字温度仪的设计    刘源;

基于GPRS的集中供热数据采集系统    张健;李冬玲;马爱龙;孙鹤旭;

小区太阳能发电设计的探讨    符尊明;

浅谈物联网技术及应用    王凌强;

CAN总线技术及设计应用    李雅梅;高剑;

基于CAN总线的车身控制系统设计    李秋菊;田秋艳;

多映像加载方法在嵌入式系统程序调试中的应用    孟钢;陈安;胡跃明;

基于ARM的电力参数远程测控系统的设计与实现    魏宏;

基于物联网的车辆监管系统设计与实现    翁小辉

基于物联网的节能型机房环境控制系统设计实现    谢伟

基于物联网架构的热计量表远程实时监测系统的研究    陈云云

Linux操作系统实时性研究与应用    赵德志

基于物联网技术的森林火灾监测研究    王轩

Microwindows在嵌入式系统中的应用    万书芹

基于ARM微处理器的随动系统实验平台开发    刘玉倩

工业远程智能测控系统的应用研究    黄剑

基于GPRS网络的嵌入式远程抄表系统的研究与设计    李璐

基于信号稳定度提高RFID识别率的方法    胡桂兵;邱雪松;孟洛明;

物联网移动性管理关键技术    柴蓉;冉丽丽;陈前斌;

Windows Vista权限管理的应用研究    赵越;姜参;

物联网及其在物流产业中的应用研究    刘彦平;康全利;

物联网安全    王和;杨华;高福兵;

物联网技术的研究    陈耀华;黄越美;古鹏;

光伏电池建模及其输出特性仿真    王琴;姜丰;钟清瑶;

江南体育在线直播观看 发电并网模拟装置的研究    彭其泽;张全柱;

信息安全在物联网时代面临的挑战    邢鹏;张猛;

我国物联网产业的法律维度初探——基于国际视野的慎思    罗苟新;

实验室信息管理系统(LIMS)的发展现状及趋势分析    安聪;毛军文;

我国江南体育在线直播观看 产业投资风险及决策研究    朱震宇

物联网环境下基于上下文感知的智能交互关键技术研究    蒲海涛

瓦斯监测系统故障智能诊断技术研究    王其军

冶金法制备太阳能级硅过程中氧化精炼除硼应用基础研究    伍继君

无线传感网中数据传输调度研究    张海涛

高效软性磨粒流精密加工方法及其测控系统    许京雷

物联网带宽优化分配与智能物流监管系统研究    李征

基于3D WebGIS技术的地质灾害监测预警研究    黄健

基于竞争力培育的物联网产业发展研究    钟祥喜

嵌入式系统任务调度机制的研究与实现    曹营

小型无人机航迹规划及数据链的设计    李磊

江南体育在线直播观看 发电及其并网控制技术的研究    吴丽红

基于ARM和嵌入式Linux的远程视频监控系统设计    王奔

基于嵌入式ARM的孵化箱温湿度控制系统的研究    袁涛

公共建筑智能供热节能控制与优化管理系统研究    梁玉其

CAN总线控制器的接口IP核设计与实现    胡小国

电能信息无线采集系统设计与实现    蒋德珍

基于6LoWPAN技术的智能家居系统研究    王昆仑

基于传感器网络的嵌入式隧道监控系统设计    刘乾

车辆底盘安全检查系统的应用    卢珍;

基于ZigBee无线传感器网络的森林火灾监测系统的研究    张军国;李文彬;韩宁;阚江明;

基于SHT11的WSN在矿井测控系统中的应用    宋迪;程志华;牛斗;姚翔;

Application of Integrated Database to the Casting Design    In-Sung Cho;Seung-Mok Yoo;Chae-Ho Lim;Jeong-Kil Choi;

物联网:实现中国飞跃的一次机会    李会平;

ZigBee和GPRS技术在无线监控系统中的应用    王久鹏;尚春阳;

基于GPRS的远程仪表监控系统    黄承安 ,张跃 ,云怀中

嵌入式系统基于RTL8019AS的以太网接入设计    徐健;周杏鹏;

基于GPRS的远程自动抄表系统的设计    朱庆豪;曾蕾;

自动抄表技术及其在电能计量领域的应用    潘晓君;秦军;

    本报记者 谢桂珍

    IBM董事长兼CEO 彭明盛

    本报记者 苏江

基于GPRS和ZigBee自动抄表的无磁热量表的设计与实现    邵光

自动焦度计的研制    周明昱

IC卡水/热量表产业化开发的关键技术研究    张丽陶

实时数据无线监控系统的研究及应用    张毅

基于GPRS的嵌入式数据采集系统的设计及研究    马彪

基于GPRS网络水情遥测系统的研究与实现    武晓明

一种无线传感器监测网络系统的研制    刘婷

Linux操作系统实时技术研究与应用    肖皓月

城域林业信息网络安全体系研究    张国华

面向服务的URP智能客户端解决方案研究    唐文枝

新型熔盐太阳能发电方法    沈志刚;

家用太阳能发电装置    陈璐明

21世纪我国太阳能发电的趋势    李国全

光伏窗口    德松

太阳能产业破局    程必忠;

将发展大规模太阳能发电提上日程    严陆光;

太阳能建筑应用升温    贺劼;

太阳能住宅与太阳能社区    叶诠之;

电力科技信息    

太阳能发电成本有望降低3/4    

太阳能发电技术综述    洪彬倬;聂一雄;

迎接太阳能发电的新时代    杨金焕;

浅析江南体育在线直播观看 灯具的应用    麻树礼;

探讨风光发电在济南地区的应用    舒海静;李永安;刘学来;

我国太阳能发电现状及存在的若干问题    于建辉;周浩;

太阳能热利用技术的应用概况    张琛;

一种在汽车上应用太阳能技术的设计方案    卢磊;陈效华;刘淑娟;王秀田;

浅谈郑州某小区楼道太阳能照明系统设计    张小勇;

在新世纪中太阳能发电将成为龙头发电产业    

我国太阳能科技和产业发展形势和关键技术问题    闻立时;

青海：太阳能发电造福百姓    王娟

太阳能发电 上下游冷热不同调    黄女瑛

太阳能产业蒸蒸日上 企业开发高性价比电池板    陈怡均 DigiTimes

上海交大将建亚洲最大太阳能发电站    李秀中

太阳能发电产业迎来了好时光    保定天威英利新能源有限公司总经理 苗连生

CSI阿特斯——追逐着太阳奔跑    高阿娜

10兆瓦太阳能发电站界至划定启动    杜求然　记者 吕晓明

王永忠：加快发展居民太阳能发电产业    本报记者 夏凌

以色列：从太阳能热水器到大规模太阳能发电    本报驻以色列记者 郑晓春

“江南体育在线直播观看 ”不要盲目跟风    记者 窦晓竹

我国太阳能发电管理策略研究    钟渝

多Agent技术在电力系统中的应用研究    陈璟华

零能耗太阳能住宅原型设计与技术策略研究    杨向群

我国分散发供电与集中供电协调规划理论及应用研究    杨素萍

能源系统的解析解与多能源互补系统集成研究    李元媛

槽式太阳能热发电站微观选址的方法研究    赵明智

三相电压源PWM整流器控制技术研究    徐金榜

促进节能和可再生能源电力发展的绿色电价研究    谷志红

计及分布式电源的电力系统潮流及可靠性与稳定性研究    刘波

三套管蓄能型太阳能与空气源热泵集成系统实验与模拟    杨灵艳

云南省太阳能发电产业发展战略研究    李强

德国太阳能发电产业的发展经验及对我国的启示    蔡璐

太阳能发电的研究和应用    贾明兴

太阳能与甲醇热化学互补系统集成与模拟研究    张传强

太阳能发电工程中追日系统的设计    李丹

太阳能发电监测系统的设计与实现    赖江轶

太阳能发电在意大利和中国的投资评估    马太奥（Sibilia Matteo）

太阳能集风发电系统热气流流动特性的研究    向颖

基于嵌入式的光伏发电最大功率点跟踪控制系统的研究    林中华

基于输出电流的光伏发电系统最大功率点跟踪算法研究    蔡晓峰