一种太阳能电站用环境监控仪及控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及太阳能光伏电站环境监控制领域，特指一种能对分布式光伏电站周围 环境参数进行实时监测的太阳能电站用环境监控仪及控制方法。
【背景技术】
[0002] 太阳能光伏发电作为新能源利用的主要形式之一也获得了广泛的应用和推广，近 年来特别是分布式光伏电站发展迅速，分布式光伏电站主要安装在荒漠、滩涂、屋顶等，但 灰尘等颗粒物对分布式光伏电站中的光伏组件在发电时有一定的影响，而现有的小型气象 站或专用的监测设备等大多未配备对粉尘颗粒物等参数的检测，也不具备控制功能，为此， 我们研发了一种能对分布式光伏电站周围环境参数进行实时监测的太阳能电站用环境监 控仪及控制方法，并具备远程控制功能，从而提高使用寿命。
【发明内容】
[0003] 本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种能对分布式光伏电站周围环 境参数进行实时监测的太阳能电站用环境监控仪及控制方法。
[0004] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种太阳能电站用环境监控仪，包含 控制电路、传感器输入电路、控制输出电路；所述传感器输入电路用于检测光照度、温湿度、 气压值、灰尘颗粒物值、雨水值和风力风向值；所述传感器输入电路将检测的环境数据值传 送给控制电路，所述控制电路经过内部处理通过控制输出电路实现对分布式光伏电站周围 的控制操作。
[0005] 优选的，所述控制电路内设置有CC2530F64模块。
[0006] 优选的，所述传感器输入电路内设置有光照度传感器、温湿度传感器、气压传 感器、灰尘颗粒物传感器、雨水传感器和风力风向传感器；所述光照度传感器内设置有 BH1750FVI检测电路；所述温湿度传感器设置有SHT11检测电路；所述气压传感器设置有 BMP180检测电路；所述灰尘颗粒物传感器内设置有DSM501A模块检测电路。
[0007] 优选的，所述控制输出电路内设置有光耦隔离的两路继电器控制开关，实现对分 布式光伏电站周围的控制操作。
[0008] 优选的，所述一种太阳能电站用环境监控仪，还包括时钟存储电路、监控仪地址 设定电路、液晶显示电路、通信电路、电源电路；所述时钟存储电路、监控仪地址设定电 路、液晶显示电路和通信电路分别和控制电路通过I2C通信；所述时钟存储电路内设置有 FM3116模块，用于存储不同时间内检测的数据和清洁保护次数；所述液晶显示电路内设置 有LCD1602模块，将传感器输入电路中各传感器测得的数据通过显示屏显示出来；所述监 控仪地址设定电路内设置有可调电阻组成的分压电路，可以对所述太阳能电站用环境监控 仪的地址进行设定；所述通信电路内设置有无线通信电路和有线通信电路，实现控制电路 的通讯控制；所述电源电路内设置有太阳能电池或锂电池的电源供电电路。
[0009] 优选的，所述监控仪地址设定电路通过CC2530F64模块的ADC输入口与控制电路 连接。
[0010] 优选的，所述无线通信电路内设置有RFX2401C模块，所述有线通信电路内设置有 光耦隔离的由SP3490EN组成的RS485通信电路。
[0011] 本发明的目的在于还提供了一种太阳能电站用环境监控仪控制方法，所述控制方 法包括： 步骤一：启动本发明所述的太阳能电站用环境监控仪，通过传感器输入电路检测光照 度、温湿度、气压值、灰尘颗粒物值、雨水值和风力风向值等； 步骤二：对采集的灰尘颗粒物值进行累积计算，综合光照度、温湿度和气压值，判断是 否达到设定的累积值； 步骤三：当灰尘颗粒物值达到设定的累积值时，在一定时间内判定是否有雨水、风力风 向值； 步骤四：如果一定时间内均无雨水值，且风力风向值不符合设定值，则打开控制输出。
[0012] 由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点： 本发明所述的太阳能电站用环境监控仪及控制方法通过传感器输入电路对分布式光 伏电站周围的环境实时在线监测，使工作人员及时进行电池组件的清洗工作及保护或通过 通信电路根据需要实现自动控制，提高了分布式光伏电站的使用寿命。
【附图说明】
[0013] 下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明： 附图1为本发明所述的太阳能电站用环境监控仪的框架示意图； 附图2为本发明所述的太阳能电站用环境监控仪控制方法的工作状态流程图； 附图3为本发明所述的太阳能电站用环境监控仪控制方法的控制方法流程图； 其中：1、控制电路；2、传感器输入电路；3、时钟存储电路；4、监控仪地址设定电路；5、 液晶显不电路；6、控制输出电路；7、通彳目电路；8、电源电路。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0015] 附图1为本发明所述的太阳能电站用环境监控仪，包含控制电路1、传感器输入电 路2、时钟存储电路3、监控仪地址设定电路4、液晶显示电路5、控制输出电路6、通信电路 7、电源电路8 ;所述控制电路1内设置有CC2530F64模块；所述传感器输入电路2、时钟存 储电路3、监控仪地址设定电路4、液晶显示电路5和通信电路7分别和控制电路1通过I2C 通信；所述传感器输入电路2内设置有光照度传感器、温湿度传感器、气压传感器、灰尘颗 粒物传感器、雨水传感器和风力风向传感器等，用于检测光照度、温湿度、气压值、灰尘颗粒 物值、雨水值和风力风向等环境数据；所述传感器输入电路2将传感器检测的环境数据传 送给控制电路1 ;所述光照度传感器内设置有BH1750FVI检测电路；所述温湿度传感器设置 有SHT11检测电路；所述气压传感器设置有BMP180检测电路；所述灰尘颗粒物传感器内设 置有DSM501A模块检测电路；所述时钟存储电路3内设置有FM3116模块，用于存储不同时 间内检测的数据和清洁保护次数；所述液晶显示电路5内设置有LCD1602模块，可以显示出 监控仪的地址和传感器输入电路2测得的数据；所述监控仪地址设定电路4内设置有可调 电阻组成的分压电路，可以对所述太阳能电站用环境监控仪的地址进行设定；所述监控仪 地址设定电路4通过CC2530F64模块的ADC输入口与控制电路1连接；所述控制输出电路 6内设置有光耦隔离的两路继电器控制开关；所述通信电路7内设置有无线通信电路和有 线通信电路，实现控制电路1的通讯控制；所述无线通信电路内设置有RFX2401C模块，所述 有线通信电路内设置有光耦隔离的由SP3490EN组成的RS485通信电路；所述电源电路8内 设置有太阳能电池或锂电池的电源供电电路，可以提供DC5V或DC3. 3V的恒定电压源。
[0016] 附图1-2本发明所述的太阳能电站用环境监控仪控制方法，包括以下步骤： 步骤一：启动本发明所述的太阳能电站用环境监控仪，通过传感器输入电路检测光照 度、温湿度、气压值、灰尘颗粒物值、雨水值和风力风向值等； 步骤二：对采集的灰尘颗粒物值进行累积计算，综合光照度、温湿度和气压值，判断是 否达到设定的累积值； 步骤三：当灰尘颗粒物值达到设定的累积值时，在一定时间内判定是否有雨水、风力风 向值； 步骤四：如果一定时间内均无雨水值，且风力风向值不符合设定值，则打开控制输出。
[0017] 根据公式所示：
【主权项】
1. 一种太阳能电站用环境监控仪，其特征在于：包含控制电路、传感器输入电路、控制 输出电路；所述传感器输入电路用于检测光照度、温湿度、气压值、灰尘颗粒物值、雨水值和 风力风向值；所述传感器输入电路将检测的环境数据值传送给控制电路，所述控制电路经 过内部处理通过控制输出电路实现对分布式光伏电站周围的控制操作。
2. 根据权利要求1所述的太阳能电站用环境监控仪，其特征在于：所述控制电路内设 置有CC2530F64模块。
3. 根据权利要求1所述的太阳能电站用环境监控仪，其特征在于：所述传感器输入电 路内设置有光照度传感器、温湿度传感器、气压传感器、灰尘颗粒物传感器、雨水传感器和 风力风向传感器；所述光照度传感器内设置有BH1750FVI检测电路；所述温湿度传感器设 置有SHTll检测电路；所述气压传感器设置有BMP180检测电路；所述灰尘颗粒物传感器内 设置有DSM501A模块检测电路。
4. 根据权利要求1所述的太阳能电站用环境监控仪，其特征在于：所述控制输出电路 内设置有光耦隔离的两路继电器控制开关，实现对分布式光伏电站周围的控制操作。
5. 根据权利要求1所述的太阳能电站用环境监控仪，其特征在于：还包括时钟存储电 路、监控仪地址设定电路、液晶显示电路、通信电路、电源电路；所述时钟存储电路、监控仪 地址设定电路、液晶显示电路和通信电路分别和控制电路通过I 2C通信；所述时钟存储电 路内设置有FM3116模块，用于存储不同时间内检测的数据和清洁保护次数；所述液晶显示 电路内设置有LCD1602模块，将传感器输入电路中各传感器测得的数据通过显示屏显示出 来；所述监控仪地址设定电路内设置有可调电阻组成的分压电路，可以对所述太阳能电站 用环境监控仪的地址进行设定；所述通信电路内设置有无线通信电路和有线通信电路，实 现控制电路的通讯控制；所述电源电路内设置有太阳能电池或锂电池的电源供电电路。
6. 根据权利要求5所述的太阳能电站用环境监控仪，其特征在于：所述监控仪地址设 定电路通过CC2530F64模块的ADC输入口与控制电路连接。
7. 根据权利要求5所述的太阳能电站用环境监控仪，其特征在于：所述无线通信电路 内设置有RFX240IC模块，所述有线通信电路内设置有光耦隔离的由SP3490EN组成的RS485 通信电路。
8. -种太阳能电站用环境监控仪控制方法，其特征在于：所述控制方法包括： 步骤一：启动本发明所述的太阳能电站用环境监控仪，通过传感器输入电路检测光照 度、温湿度、气压值、灰尘颗粒物值、雨水值和风力风向值等； 步骤二：对采集的灰尘颗粒物值进行累积计算，综合光照度、温湿度和气压值，判断是 否达到设定的累积值； 步骤三：当灰尘颗粒物值达到设定的累积值时，在一定时间内判定是否有雨水、风力风 向值； 步骤四：如果一定时间内均无雨水值，且风力风向值不符合设定值，则打开控制输出。
【专利摘要】本发明涉及一种太阳能电站用环境监控仪及控制方法，其太阳能电站用环境监控仪包含控制电路、传感器输入电路、控制输出电路；所述传感器输入电路用于检测光照度、温湿度、气压值、灰尘颗粒物值、雨水值和风力风向值；所述传感器输入电路将检测的环境数据值传送给控制电路，所述控制电路经过内部处理通过控制输出电路实现对分布式光伏电站周围的控制操作；本发明通过传感器输入电路对分布式光伏电站周围的环境实时在线监测，使工作人员及时进行电池组件的清洗工作及保护。
【IPC分类】G05B19-048, G01D21-02
【公开号】CN104750010
【申请号】CN201510098759
【发明人】汪义旺
【申请人】苏州市职业大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月6日