光伏电池无线数据传输系统的设计与实现开题报告

1.1 目的及意义

能源是发展国民经济和提高人民生活水平的重要物质基础，目前能源的主要利用形式是石油、煤炭、天然气等不可再生能源，而中国的不可再生能源储量远远低于世界的平均水平，大约只有世界总储量的10%。新的可再生能源如太阳能、生物能、地热能、海洋能等正在被人类研究与开发。其中太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位，光伏产业即将成为发展最为迅速的高新产业之一。

由于近年来光伏电池产业的持续推进，以及光伏发电技术的进一步完善和改进，光伏发电的发展可谓蒸蒸日上，因此对光伏电站的远程监控管理变得更为重要。但是，由于目前的光伏电站大多建设在边远地区和人迹稀少的地区，而且比较分散，如果不能很好的解决这个问题，无疑将消耗大量的人力物力，无法适应当前光伏产业的快速发展。对光伏电站的远程监控，即是对现场设备进行在线实时监视与控制，通过远程网络把设备的运行状况和测试数据实时传回控制中心。其中，如何高效准确地传输数据是远程监控系统的重要环节。考虑到数据传输系统的建设成本、传输质量、运行维护等因素，选用集移动通信和ip技术与一身的gprs数据业务可以很好的解决远程监控系统中的数据传输问题。gprs移动数据通信网络，是目前实现各行业应用数据通信理想的方式，采用gprs终端接入internet的方式在实时性、稳定性和价格方面都有很多的优越性。所以，进行基于gprs数据传输的研究具有十分重要的意义。

2. 研究的基本内容与方案

本设计设计并实现基于GPRS的光伏电池数据的无线传输系统。客户端将数据采集器中采集到的数据，通过RS232串口发送到GPRS数据传输终端；GPRS数据传输终端将数据转换成TCP/IP包发送到GPRS网络上，再经过服务转换进入到Internet；监控中心从Internet上获取采集数据的TCP/IP包后，通过程序将采集数据的TCP/IP包还原成采集数据，从而完成了从采集现场通过GPRS和Internet传输数据到监控中心的整个通讯过程。

数据传输终端的具体设计方案是，选用MCU和内嵌TCP/IP协议的GPRS模块实现，这里的MCU并不进行TCP/IP的协议处理，只负责进行数据传输参数的存储、系统上电初始化、GPRS网络连接、用户交互数据的缓存及有关状态管理，具体功能的实现由相应软件控制。真正用户数据流的TCP/IP打包都由GPRS模块完成。GPRS终端软件主要为应用处理模块、参数设置模块和GPRS模块的初始化。主应用处理模块是终端软件的主体框架；参数设置模块主要进行模块的工作参数设定；GPRS初始化主要检查SIM状态、是否覆盖GPRS网络、信号信息等，进行网络拨号，为数据传输做准备。为了接收GPRS终端通过网络发来的数据，监控中心必须启动一个服务器程序，以便远端GPRS终端能通过互联网与监控中心建立连接进行数据传输。监控中心系统中服务器采用Socket通信，主控计算机与现场传输模块采用客户机/服务器模型。最后将接收到的数据进行处理和还原，从而完成了从采集现场通过GPRS和Internet传输数据到监控中心的整个通信过程。

3. 研究计划与安排

第1周至第5周 查阅资料，进行需求分析，完成开题报告

第6周至第8周 完成硬件设计

第9周至第11周 完成软件设计

4. 参考文献（12篇以上）

[1]王伟.光伏电站远程监控系统的设计与实现[d].北京交通大学,2015年

[2]张文瑾.光伏电站远程监控系统的研究与实现[d].扬州大学，2014年

[3]朱锐.智能型光伏电站的远程数据采集与监控系统的设计与实现[d].苏州大学，2012年