[發明專利]一種新型漁光一體化無線網絡監控系統

在審

• 申請號: 201911419939.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN113132932A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 林永清
• 申請（專利權）人: 江蘇和網源電氣有限公司
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04L29/06;H04L29/08;H04Q9/00;G01C21/02;H02S50/00;H02J13/00
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漁光一體化系統擁有光伏發電和漁業養殖的雙重收益，系統對于水體環境的影響決定了能否真正實現雙贏雙收益。水體環境中最具代表性的三個參數為水溫、酸堿度、溶解氧。本發明實現了一種新型漁光一體化無線網絡監控系統，利用Zigbee技術建立無線網絡，并搭建完整監控系統。監控系統通過觀測水溫、酸堿度和溶解氧，能夠觀測水質變化規律，彌補了漁光一體化系統在漁業收益上的監控缺失，可長期在線監控，獲得不同季節、不同氣候條件下的長期水體指標曲線，起到防范漁光互補系統的漁業養殖未知風險作用。

技術領域

本發明屬于光伏發電系統監控技術領域，具體涉及一種新型漁光一體化無線網絡監控系統。

背景技術

農業與光伏發電結合后便形成光伏農業互補系統，“漁光一體化”便是其中的一種形式。漁光一體系統在結構上可以分為兩層，它由地面上的太陽能發電系統和地面下的河流、池塘、蘆葦等漁業養殖系統組成，具有節約土地資源、減少水分蒸發、擁有雙重效益等優點。同時，漁光一體系統中池塘水面水分蒸發會吸收光伏板熱量，對光伏板有降溫作用，可提高光電轉換效率；對于漁業養殖，某些魚種或水生物偏好遮陰環境光伏板對陽光的遮擋恰好可以滿足這一需求。

漁光一體化系統對于水體環境的影響決定了這個系統能否真正實現雙贏雙收益。水體環境的常見指標包括水溫、酸堿度、溶解氧、氨氮、亞硝酸鹽、硫化物、余氯、磷酸鹽等，其中最具代表性的三個參數為水溫、酸堿度、溶解氧，其他因素的含量可通過水溫、酸堿、溶解氧等的數值反映出來。

漁光一體化系統中監控系統因所處物理環境及網絡狀況與工業物聯網存在差異，主要具備以下特點：1)傳感節點分散、無序；2)傳輸距離遠，電力供應不便；3)所處環境復雜惡劣，面臨各種極端天氣條件；4)通信遮擋問題，野外植被易干擾無線信號傳輸；5)水產養殖布線困難。考慮到上述因素，采用Zigbee技術的無線網絡方式較為適合。

Zigbee技術是一種新型無線通信方式，具有低速率、低功耗、自組網、低成本、多網絡節點、時延短、網絡容量大、可靠等特點。相對于藍牙或WiFi，覆蓋距離更廣；相對于移動通信的通信成本近乎無。

目前，光伏電站等成熟工程已采用Zigbee技術，但該技術尚未被用在漁光一體化系統中。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種新型漁光一體化無線網絡監控系統，以克服現有技術中的缺陷，旨在防范漁光互補系統的未知風險的同時，也能夠觀測水質變化規律。

為了實現上述目的，本發明提供了一種新型漁光一體化無線網絡監控系統。所述無線網絡監控系統包括監控服務器、監控數據庫、用戶顯示器、遠程客戶端、物聯網網關、Zigbee節點網絡；所述監控服務器通過Internet與所述用戶顯示器、所述遠程客戶端網絡連接，形成應用層；所述監控服務器通過數據線與所述監控數據庫、所述物聯網網關數據連接，形成網絡層；所述物聯網網關與所述Zig節點網絡通過無線協議連接，形成感知層。

優選的，所述物聯網網關將Zigbee協議轉換成互聯網使用的TCP/IP協議，傳輸至所述監控服務器。

優選的，所述Zigbee節點網絡包括終端設備、路由器、協調器和傳感器；所述協調器在所述Zigbee節點網絡中是唯一的，用于啟動網絡；所述路由器與所述協調器和所述終端設備數據連接，用于拓展網絡、加入設備以及數據緩存與中轉；所述終端設備與所述傳感器數據連接，用于采集數據。

優選的，所述傳感器包括溶解氧傳感器、PH傳感器和測溫傳感器。

同現有技術相比，本發明的有益效果體現在：

1)本發明簡便易用，選取水質主要指標進行監控，簡化操作環節，有利于分析。

2)相對于人工利用溫度計、水質監測儀進行短期測試，本發明可長期在線監控，可獲得不同季節、不同氣候條件下的長期水體指標曲線。