【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及光伏氣膜艙，具體為一種光伏氣膜艙數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與監(jiān)測系統(tǒng)及其方法。
技術(shù)介紹
1、光伏氣膜艙是一種結(jié)合了氣膜技術(shù)和光伏技術(shù)的新型結(jié)構(gòu)，它通過在氣膜艙的頂部或墻面上安裝光伏組件來實(shí)現(xiàn)太陽能發(fā)電，氣膜艙是通過內(nèi)部微正壓來支撐的空間結(jié)構(gòu)體系，內(nèi)部無需梁、柱支撐，光伏氣膜集成技術(shù)將柔性光伏組件與氣膜結(jié)構(gòu)集成結(jié)合，形成一種可以自發(fā)自用能源自持得新模式，光伏氣膜艙采用輕質(zhì)柔性材料，自重輕，每平方米膜材加上外部鋼纜重量僅約1.5公斤，能夠適應(yīng)軟土地基和其他復(fù)雜地質(zhì)條件，無需復(fù)雜的地基處理，降低了基礎(chǔ)建設(shè)的成本和周期，氣膜艙的地基適應(yīng)性強(qiáng)，可以在地質(zhì)條件較差的區(qū)域使用，如軟土地基，只需進(jìn)行簡單的地基處理即可滿足使用要求，氣膜艙依靠內(nèi)外氣壓差作為支撐，不需要承重結(jié)構(gòu)以及受彎、受扭和受壓構(gòu)件，對基礎(chǔ)的作用力主要是上拔力和水平力，內(nèi)部壓力還可根據(jù)不同天氣情況進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，光伏氣膜艙通過集成輕質(zhì)化、柔性化的光伏組件、高性能得儲(chǔ)能系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)組形成的能源微網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了氣膜“自發(fā)自用、能源自持”的新模式，有效解決了氣膜運(yùn)行對傳統(tǒng)供電能源的依賴。
2、通過專用柔性組件邊框和卡扣件等的氣膜光伏系統(tǒng)構(gòu)造和安裝技術(shù)，解決了氣承式膜結(jié)構(gòu)與光伏組件的協(xié)同變形和承載問題，確保了在惡劣天氣下的安全運(yùn)行，光伏氣膜艙配備了遠(yuǎn)程終端實(shí)時(shí)監(jiān)控能源和安全的信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了光伏氣承式氣膜結(jié)構(gòu)能源能效和安全的智慧化管理，氣膜艙的結(jié)構(gòu)特征具有良好的保溫性能，可以降低能耗，同時(shí)集成的光伏組件能夠產(chǎn)生清潔能源，助力低碳減排，氣膜艙可以實(shí)現(xiàn)快速安裝和拆卸，具有可
3、對光伏氣膜艙的設(shè)備如光伏組件、逆變器、氣象站、用電終端設(shè)備等進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，包括發(fā)電量、電壓、電流、溫度等參數(shù)，以及日照、氣溫、風(fēng)速風(fēng)向等氣象信息，通過遠(yuǎn)程監(jiān)測及運(yùn)維管理，實(shí)現(xiàn)對整體運(yùn)行情況的監(jiān)測、標(biāo)準(zhǔn)單元運(yùn)行監(jiān)測、設(shè)備遠(yuǎn)程控制，現(xiàn)有的光伏氣膜艙在使用時(shí)，不便于實(shí)現(xiàn)對光伏氣膜倉的實(shí)時(shí)監(jiān)測和管理，降低了系統(tǒng)的安全性和可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種光伏氣膜艙數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與監(jiān)測系統(tǒng)及其方法，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的現(xiàn)有的光伏氣膜艙在使用時(shí)，不便于實(shí)現(xiàn)對光伏氣膜倉的實(shí)時(shí)監(jiān)測和管理，降低了系統(tǒng)的安全性和可靠性的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種光伏氣膜艙數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與監(jiān)測系統(tǒng)，包括傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集單元、通信模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)測中心，所述傳感器模塊包括：溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、氣壓傳感器、電流傳感器和電壓傳感器，所述數(shù)據(jù)采集單元包括：微控制器和數(shù)據(jù)采集卡，所述通信模塊包括：wi-fi、lora、nb-iot的無線通信方式，所述遠(yuǎn)程監(jiān)測中心包括：服務(wù)器和監(jiān)測軟件。
3、優(yōu)選的，所述溫度傳感器：在氣膜倉內(nèi)部和外部不同位置安裝多個(gè)溫度傳感器，用于監(jiān)測倉內(nèi)溫度、倉外環(huán)境溫度以及光伏組件表面溫度。
4、濕度傳感器：安裝在氣膜倉內(nèi)，監(jiān)測倉內(nèi)濕度，防止?jié)穸冗^高影響設(shè)備運(yùn)行和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
5、光照傳感器：安裝在氣膜倉外部，監(jiān)測光照強(qiáng)度，為光伏系統(tǒng)的性能評估提供參考。
6、氣壓傳感器：監(jiān)測氣膜倉內(nèi)部氣壓，確保氣膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
7、電流傳感器和電壓傳感器：安裝在光伏組件的輸出線路上，實(shí)時(shí)監(jiān)測光伏系統(tǒng)的輸出電流和電壓。
8、優(yōu)選的，所述微控制器和數(shù)據(jù)采集卡接收來自各個(gè)傳感器的信號(hào)，并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理，且微控制器和數(shù)據(jù)采集卡具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，臨時(shí)存儲(chǔ)一定時(shí)間內(nèi)的采集數(shù)據(jù)，以防通信故障時(shí)數(shù)據(jù)丟失。
9、優(yōu)選的，所述服務(wù)器和監(jiān)測軟件接收來自各個(gè)光伏氣膜倉的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和顯示，提供實(shí)時(shí)監(jiān)測界面，顯示氣膜倉的溫度、濕度、氣壓、光照強(qiáng)度以及光伏系統(tǒng)的輸出參數(shù)，具備數(shù)據(jù)分析功能，對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢分析、異常檢測。
10、一種數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測方法，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析與處理和系統(tǒng)維護(hù)與優(yōu)化，
11、所述數(shù)據(jù)采集包括：
12、傳感器按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集單元對傳感器信號(hào)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，等待通信模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)測中心。
13、所述數(shù)據(jù)傳輸包括：
14、通信模塊將采集到的數(shù)據(jù)打包發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)測中心。
15、所述數(shù)據(jù)分析與處理包括：
16、遠(yuǎn)程監(jiān)測中心接收到數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和存儲(chǔ)，采用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便后續(xù)的查詢和分析。
17、所述系統(tǒng)維護(hù)與優(yōu)化包括：
18、定期對傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)，確保傳感器的準(zhǔn)確性和可靠性
19、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集每分鐘采集一次溫度、濕度、光照強(qiáng)度的數(shù)據(jù)，每秒鐘采集一次光伏系統(tǒng)的電流和電壓數(shù)據(jù)。
20、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)傳輸采用定時(shí)傳輸以及事件觸發(fā)傳輸?shù)姆绞剑瑪?shù)據(jù)傳輸過程中，采用數(shù)據(jù)校驗(yàn)和重傳機(jī)制確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。
21、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)分析與處理對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，進(jìn)行異常檢測，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超出預(yù)設(shè)的正常范圍時(shí)，發(fā)出報(bào)警信息并進(jìn)行故障診斷。
22、優(yōu)選的，所述系統(tǒng)維護(hù)與優(yōu)化根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對光伏氣膜倉系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，不斷完善監(jiān)測軟件的功能，提高系統(tǒng)的易用性和穩(wěn)定性。
23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：該光伏氣膜艙數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與監(jiān)測系統(tǒng)及其方法：
24、1.通過實(shí)時(shí)監(jiān)測氣膜倉內(nèi)的溫度、濕度和氣壓等參數(shù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，如溫度過高可能引發(fā)火災(zāi)隱患、濕度過高可能損壞設(shè)備等，從而采取相應(yīng)的措施，保障氣膜倉的安全運(yùn)行，對光伏組件的輸出電流和電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)光伏系統(tǒng)的故障，如短路、開路等，避免故障擴(kuò)大化，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高了系統(tǒng)安全性；
25、2.通過光照傳感器監(jiān)測光照強(qiáng)度，結(jié)合溫度等參數(shù)，可以對光伏組件的性能進(jìn)行評估，為調(diào)整光伏組件的角度、優(yōu)化布局等提供依據(jù)，提高光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率，分析氣膜倉內(nèi)的溫度和濕度變化趨勢，可以優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行策略，提高氣膜倉內(nèi)的環(huán)境舒適度，同時(shí)降低能源消耗，實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)為系統(tǒng)的優(yōu)化和調(diào)整提供了準(zhǔn)確的依據(jù)，能夠不斷提高光伏氣膜倉系統(tǒng)的整體性能，優(yōu)化了系統(tǒng)性能；
26、3.系統(tǒng)存儲(chǔ)的大量歷史數(shù)據(jù)可以進(jìn)行趨勢分析和統(tǒng)計(jì)分析，為系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)營提供數(shù)據(jù)支持，通過對不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，可以評估系統(tǒng)的性能變化，為系統(tǒng)的升級(jí)和改進(jìn)提供決策依據(jù)，數(shù)據(jù)的積累也有助于研究光伏氣膜倉系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律，為行業(yè)的發(fā)展提供參考；
27、4.光伏氣膜倉本身利用太陽能發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了清潔能源的利用，減少了對傳統(tǒng)能源的依賴，實(shí)時(shí)監(jiān)測和優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行可以降低能源消耗，提高能源利用效率，進(jìn)一步減少對環(huán)境的影響，為環(huán)保和節(jié)能做出貢獻(xiàn)。
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1.一種光伏氣膜艙數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與監(jiān)測系統(tǒng)，包括傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集單元、通信模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)測中心，其特征在于：所述傳感器模塊包括：溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、氣壓傳感器、電流傳感器和電壓傳感器，所述數(shù)據(jù)采集單元包括：微控制器和數(shù)據(jù)采集卡，所述通信模塊包括：Wi-Fi、LoRa、NB-IoT的無線通信方式，所述遠(yuǎn)程監(jiān)測中心包括：服務(wù)器和監(jiān)測軟件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏氣膜艙數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏氣膜艙數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述微控制器和數(shù)據(jù)采集卡接收來自各個(gè)傳感器的信號(hào)，并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理，且微控制器和數(shù)據(jù)采集卡具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，臨時(shí)存儲(chǔ)一定時(shí)間內(nèi)的采集數(shù)據(jù)，以防通信故障時(shí)數(shù)據(jù)丟失。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏氣膜艙數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述服務(wù)器和監(jiān)測軟件接收來自各個(gè)光伏氣膜倉的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和顯示，提供實(shí)時(shí)監(jiān)測界面，顯示氣膜倉的溫度、濕度、氣壓、光照強(qiáng)度以及光伏系統(tǒng)的輸出參數(shù)，具備數(shù)據(jù)分析功能，對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢分析、異常檢測。<...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種光伏氣膜艙數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與監(jiān)測系統(tǒng)，包括傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集單元、通信模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)測中心，其特征在于：所述傳感器模塊包括：溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、氣壓傳感器、電流傳感器和電壓傳感器，所述數(shù)據(jù)采集單元包括：微控制器和數(shù)據(jù)采集卡，所述通信模塊包括：wi-fi、lora、nb-iot的無線通信方式，所述遠(yuǎn)程監(jiān)測中心包括：服務(wù)器和監(jiān)測軟件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏氣膜艙數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏氣膜艙數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述微控制器和數(shù)據(jù)采集卡接收來自各個(gè)傳感器的信號(hào)，并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理，且微控制器和數(shù)據(jù)采集卡具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，臨時(shí)存儲(chǔ)一定時(shí)間內(nèi)的采集數(shù)據(jù)，以防通信故障時(shí)數(shù)據(jù)丟失。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏氣膜艙數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述服務(wù)器和監(jiān)測軟件接收來自各個(gè)光伏氣膜倉的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和顯示，提供實(shí)時(shí)監(jiān)測界面，顯示氣膜倉的溫度、濕度、氣壓、光照強(qiáng)度以及光伏系統(tǒng)的輸出參數(shù)，具備數(shù)據(jù)分析功...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：厲雋彥，顧鳴，唐永杰，
申請(專利權(quán))人：上海東禹能源科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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