基于物联网技术的家用光伏发电系统监控装置设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着人类工业社会的发展,传统能源逐渐消耗殆尽,同时随着人们生活水平不断提高，社会经济活动和交流日益频繁与扩大，生活用电量不断增加，中国已成为继美国之后的世界第二大电力消费大国，但电力对中国经济发展的制约作用已开始显现，如何充分利用电力、节约电能、保障电力品质，已经成为我国亟待解决的问题。同时传统能源的使用所造成的环境污染也越来越难以治理,因而新能源的利用和开发迫在眉睫。同时从能源安全和能源战略角度来看,太阳能是一种理想的可再生绿色能源,太阳能发电是解决化石能源日趋紧缺和减少环境污染的重要途径。同时国家的十二五规划中,加大了对于新能源项目的支持力度,光伏发电产业在我国的发展也得到了有效的推进。因此，研究开发太阳能发电的绿色能源具有强烈的紧迫性。

目前国内光伏发电监控系统多采用传统控制方式，传统控制系统一般是通过有线的方式来组建的，功能需求越多安装越复杂，它具有以下几个弊端：1.布线复杂，安装空间大；2.电缆用量大，浪费材料；3.系统功能固定，扩展性差；4.运行维护成本高，损耗能量；5.移动性能差，且影响美观。总总原因，传统光伏发电监控系统在现在不符合潮流，已经趋于被市场淘汰。

而短距离无线通信是近几年发展起来的一种新型无线数据采集与传输技术^[7]，其核心是zigbee网络的构建，而将zigbee与gprs技术结合起来就可以实现光伏系统的无线远程监控系统。该系统可以实现数据在线采集、短距离无线数据传输、数据融合及远程监控传输等功能。同时该系统具有网络组建灵活、数据传速率快、维护方便等优点。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：

本课题设计一种基于物联网技术的家用光伏发电系统监控装置，采用cc2530作为系统的核心芯片，实现对家用光伏发电系统自动控制及网络集成。该系统应包括光照、电流、电压检测传感器、zigbee网络监控系统、lcd或者移动通信设备等显示界面。

本课题预期目标：

3. 研究的方法与步骤

拟采用的研究方法

本课题拟采用软硬件相结合组成实际控制系统。主要分为以下几个部分：电路原理图设计与分析，算法模型建立并进行软件的编程及其功能的调试与仿真。然后印刷电路版图，采用cc2530单片机，采用模数转换器，完成对数据的采集、分析与处理，最后输出控制量。

拟采用的具体步骤为：

4. 参考文献

[1]金纯. zigbee技术基础及案例分析[m]. 国防工业出版社，2008.

[2] 瞿雷 胡咸斌. zigbee技术及应用[m]. 北京航空航天大学出版社，2007.

[3] 王小强，欧阳骏，黄宁淋. zigbee无线传感器网络设计与实现[m]. 化学工业出版社，2012.

5. 计划与进度安排

（1）2022.2.22—2022.3.07 查阅资料，撰写开题报告；

（2）2022.3.07—2022.4.04 硬件功能分析，熟悉ccs2530系统指令及编程语言；

（3）2022.4.04—2022.5.09 开发应用程序、熟悉本系统的硬件设计；