韩文征，姚晓东，黄煊赫

(上海电机学院电气工程学院，上海 201306)

0 引言

光伏发电作为一种清洁、无污染、可再生的能源受到人们越来越多的关注。我国的光伏产业在国家政策的支持下得到迅猛发展[1]。但太阳能光伏发电易受太阳辐照度、温度、天气状况等因素的影响，所以对其监控是必不可少的。由于光伏电站多建设在偏远地区，不便于现场监测，并且远程有线监控布线困难，所以将物联网应用到太阳能发电系统中的要求日益迫切[2]。

文献[3]采用WiFi无线通信模块，开发出一套基于WiFi无线通讯的光伏监控系统。虽然WLAN 技术通信带宽满足要求，但无线信号传输距离和可靠性无法满足远程监控需要[4]。文献[5]采用ZigBee 和GPRS构建无线网络，完成数据采集及上传。对于ZigBee模块来说，其适用于短距离数据传输，当其应用于大规模光伏电站时，需通过组网中继延长传输距离，这就增加了监控系统成本和复杂度。LoRa相对于ZigBee和WiFi具有传输距离远、低功耗的优势。本文提出了基于LoRa的光伏电站监控系统，该监控系统能够实现对光伏电站实时监控、历史数据查询等操作，可以提高光伏发电的效率，实现光伏发电监控的智能化。

1 系统总体设计方案

光伏电站监测系统主要由LoRa采集节点、LoRa汇聚节点、服务器组成。该系统框图如图1所示。LoRa采集节点包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、辐照度传感器和单片机最小系统以及LoRa模块，数据采集节点通过各传感器采集光伏数据，将各传感器采集到的数据在STM8内部进行处理分析[6]，处理后的数据经LoRa模块通过LoRa网络上传至汇聚节点，汇聚节点对各采集节点的数据进行打包，GPRS模块建立TCP连接与服务器实现数据传输。……