[发明专利]用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备

说明书

本发明公开了一种用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备，所述Zigbee终端设备包括终端通信模块、控制模块、交流电能参数采集模块、直流电能参数采集模块，其中：所述终端通信模块与控制模块相连，控制模块分别与交流电能参数采集模块、直流电能参数采集模块相连。本发明采用Zigbee无线通信传输技术，具有低功耗、成本低以及自组网等优点，并且支持多种网络拓扑结构，可以大规模组网，全面对电力系统各部分进行实时监控。本发明保证了植物工厂光伏发电的交/直流侧基本电力参数测量精度以及数据无线传输的可靠、准确、稳定性。

技术领域

本发明属于植物工厂光伏发电电力监测领域，涉及一种用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备。

背景技术

目前，国内的种植业存在产量不足以及受环境影响较大等问题，面对以上问题，植物工厂逐渐出现在了人们的视野当中，植物工厂具有产量高、优品质等特点，可以很好的解决上述种植业问题，在未来植物工厂将在国内迎来大规模应用。

植物工厂的供电方式逐渐由传统的燃煤发电转换为使用清洁能源比如光伏发电来降低碳排放。而光伏发电在一定程度下会受环境的影响，一旦基本电力参数偏离了它的标准幅值或者频率发生畸变，会导致用电设备不能正常工作，从而影响农作物的产量与品质。因此为了保证光伏发电的电能质量，需要一种电力参数监测系统，来对植物工厂光伏发电的基本电力参数进行准确的测量，并将测量了结果稳定的传输到上位机当中进行实时的监控。

光伏发电电力参数监测系统早期大多采用有线数据传输方式，使用总线或者电力线载波的方式将采集的数据传输到上位机当中，但这种有线传输方式存在布线麻烦、不易维护等缺点。后来，随着无线技术的发展，逐渐将无线通信技术引入到电网监测系统当中。常见的无线技术有红外线通信技术以及Zigbee无线通信技术，但前者受环境的影响较大，无法解决远程通信，不适合运用到大规模组网系统当中。而后者成本低、功耗小，将其运用到电力参数监测系统当中，运用其强大而灵活的自组网功能，可以实现不同的拓扑连接，可以保证数据更加可靠、准确、稳定的传输。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺点，本发明提供了一种用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备，保证了植物工厂光伏发电的交/直流侧基本电力参数测量精度以及数据无线传输的可靠、准确、稳定性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于植物工厂的基本电力参数监测的Zigbee终端设备，包括终端通信模块、控制模块、交流电能参数采集模块、直流电能参数采集模块，其中：

所述终端通信模块与控制模块相连，控制模块分别与交流电能参数采集模块、直流电能参数采集模块相连；

所述终端通信模块接收协调器传输过来的电力参数采集命令，并转发到控制模块当中，当接收到控制模块处理后的电力参数后，将电力参数发送到协调器当中；

所述控制模块根据从终端通信模块转发过来的电力参数采集命令生成电力参数采集信号，发送至交流电能参数采集模块、直流电能参数采集模块；当接受到交流电能参数采集模块、直流电能参数采集模块采集到的参数后，对数据进行处理后发送到终端通信模块当中；

所述交流电能参数采集模块接收到控制模块发送的电力参数采集信号后，对植物工厂光伏发电交流侧的电压有效值、电流有效值、功率因素、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能以及频率等参数进行采集，将交流侧采集到的基本电力参数传输到控制模块当中；

所述直流电能参数采集模块接收到电力参数采集信号后，对植物工厂光伏发电直流侧的直流电压、直流电流、直流电能以及直流功率等参数进行采集，将直流侧采集到的基本电力参数传输到控制模块当中。

本发明中，所述终端通信模块采用CC2530型号的Zigbee芯片，其通信步骤如下：

步骤S1:协调器发出的网络连接状态帧，并建立网络；