一种基于WSN的光伏温室监控系统及构建方法

摘要

本发明公开了一种基于WSN的光伏温室监控系统及构建方法。该方法基于无线传感器网络实现温室环境信息监控，利用太阳能光伏发电供给温室电能，结合工控一体机和PLC实现温室控制，三者有机结合实现温室综合监测控制；该系统包括无线信息采集节点(8)及无线信息采集汇聚节点(9)、无线信息控制节点(6)及无线信息控制汇聚节点(5)、现场控制器(7)、太阳能光伏发电系统(1)；太阳能光伏发电系统(1)包括太阳能光伏矩阵(2)、太阳能控制器(12)、蓄电池(3)、直流/交流逆变器(11)、并网控制器(10)，所述包括太阳能光伏矩阵(2)通过太阳能控制器(12)分别与蓄电池(3)和直流/交流逆变器(11)相连，该直流/交流逆变器(11)和传统电网(4)通过并网控制器(10)与现场控制器(7)相连。该系统具有高可靠性、易扩展，降低了温室周年运行能耗。

主权项

一种基于WSN的光伏温室监控系统构建方法，其特征在于包括以下步骤：S1：选取一定太阳能薄膜电池材料，测量其光谱透射特性及光电转换率；以固定时间间隔采集光照辐射强度，并结合温室所处地理经纬度、温室屋顶角，分析不同时段室内光照辐射强度；S2：将太阳能薄膜电池材质和玻璃材料成非对称双坡面共同搭建温室屋顶；采用计算流体力学方法分析温室内光场、温度场的变化规律，并根据变化规律设置无线信息采集节点的位置；S3: 设置无线信息采集汇聚节点，组成温室环境信息星型监控网络实现与现场中央控制器的无线通信；在温室中设置无线信息控制节点和无线信息控制汇聚节点；S4：设置现场中央控制系统，用以接受无线信息采集汇聚节点发送的采集信息，向无线信息控制汇聚节点发送控制信息，中央控制系统设有人机交互接口和控制系统，可以用于手动控制和定时控制；S5：设置太阳能光伏发电系统，通过并网控制器将太阳能发电和传统电网结合起来，通过现场中央控制系统监控太阳能发电信息，并对电能的输出调节。