[实用新型]一种基于无线网络的太阳光追踪集群控制装置

说明书

技要领域

本实用新型涉及一种基于无线网络的太阳光追踪集群控制装置。

背景技术

为了克服现有的分布式太阳光追踪装置中分布式集群管理困难的不足，本实用新型提供了一种具有无线通讯功能的太阳光追踪集群控装置。目前，在太阳能应用领域的集群控制方式大多采用串口通信，GPRS通讯或2.4Gz无线通信。实用新型专利独立太阳能路灯远程集群控制装置（申请号：201020280207.6）采用的是GPRS通信方式与射频通信方式和实用新型专利太阳能追日控制器（申请号：201120431637.8）采用的是红外无线通讯方式。这些方案都能实现通信与控制与广域网远程控制。但是，如果涉及分布式的太阳光追踪装置时，这些方案的实施成本较高，通信传输的速率较低。

发明内容

本实用新型设计的目标是结合现有的分布式太阳光追踪系统所取得的技术基础，开发出一种基于无线网络的太阳光追踪集群控制装置，该装置是通过无线网络传输相关数据。由于集群中每一个太阳光追踪终端器会接收集群控制器发送来的太阳角度信息，所以终端器不需要再配备结构复杂，成本高的太阳光角度传感器。这大大减少了分布式太阳光追踪系统的安装成本。在智能控制与监测方面都有良好的稳定性高，并且通信速率高，易于拓展。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：装置由主控芯片ARM单片机、无线Modem、太阳光角度测量电路以及多个相互独立的太阳光追踪终端器组合而成的太阳光追踪终端器集群组成，装置中ARM单片机分别与无线Modem和太阳光角度测量电路连接，同时装置可根据控制系统的需求通过无线 Modem与每个太阳光追踪终端器中的内置无线Modem进行无线连接并实现两者之间通讯，这种通讯既可相互独立，又可同时进行。

所述的太阳光追踪终端器是实现太阳光追踪的器件，由电机控制板，内置无线Modem和转动机械部分组成，其中内置无线Modem与电机控制板连接，电机控制板再与转动机械部分连接。太阳光追踪终端器能够根据接收到的指令驱动步进电机旋转到固定角度，使太阳光始终与太阳能电池板平面保持垂直状态。

实施效果

本实用新型的有益效果是通过无线网络，实现了分布式光伏追日工程的集群管理要求。由于太阳光追踪终端器会接收集群控制器发送来的太阳角度信息，所以太阳光追踪终端器不需要再配备太阳光角度传感器。这大大减少了分布式光伏追日工程的安装成本。另外，系统中太阳光追踪终端器与太阳光追踪集群控制装置是可以根据需求自由定制。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种基于无线网络的太阳光追踪集群控制装置结构框图。

图2是太阳光追踪终端器的结构图。

图3是控制指令的组成结构图。

具体实施方式

为了对本实用新型更明确的理解，下面结合附图进一步说明。

图1中， 101是太阳光角度测量电路，102是ARM单片机，103是无线Modem，104、105、106是太阳光追踪终端器所组成的集群。

图2是太阳光追踪终端器的结构组成简图。其中，201是内置无线Modem、202是电机控制板、203是机构结构。

图3是控制指令的组成结构图。其中指令长度为16位；第0位至第3位为识别码域。第4位至第9位为命令位域，第10位至第15位为校验码位域。识别位域是为了方便对各种终端进行识别，方便进行管理。命令位域则是指向指定的太阳光追踪终端器所要发送的命令代码，校验位域是对太阳光追踪集群控制装置发送来的指令进行校验，检查命令是否完整，准确。

按照如附图1所述的技术方案连接器件，太阳光追踪集群控装置根据太阳光角度测量数据及用户自定义的控制要求向追日终端器集群发送控制指令。控制指令由识别编码，命令，校验码三部分组成，其结构如附图3所示。识别编码是要指定软件会向哪一台追日终端器进行操作，命令即发送给指定太阳光追踪终端器所要执行的动作，校验码是追日终端器接收到太阳光追踪集群控装置传来的控制指令后，通过校验码对控制指令进行检查，确定指令是否传输无误。太阳光追踪终端器接受到转动控制指令之后，开始驱动转向电机执行太阳光追踪控制，然后把运行的结果回传给太阳光追踪集群控装置，最后太阳光追踪集群控装置将此数据进行保存。

本实用新型控制流程为：太阳光追踪集群控制器进行初始化操作，太阳光追踪集群控制器通进太阳光角度传感电路获得太阳光角度信息，太阳光追踪集群控制器向太阳光追踪终端器发送初始化命令，太阳光追踪终端器接收命令后进行应答，如果超过设定的时间没有产生应答信号则太阳光追踪集群控制器会记录并提示用户。在太阳光追踪终端器与太阳光追踪集群控制器连接正常的情况下，向太阳光追踪终端器发送启动命令和启动太阳光追踪终端器的内部定时器。该过程的作用是太阳光追踪终端器要进行方位自校准。太阳光追踪集群控制器向太阳光追踪终端器发送控制指令，太阳光追踪终端器的功能是根据接收到的指令驱动步进电机旋转到固定角度，使用太阳能电池板可以与太阳光保持垂直状态。若太阳光追踪集群控制器发送了控制指令却没有接收到应答信号，则太阳光追踪集群控制器将会继续发送并且记录此错误信息。太阳光追踪集群控制器接收到应答信号后，对此次操作进行记录。