[实用新型]一种基于ZigBee的塔式太阳能热发电镜场分布式无线控制系统

说明书

本实用新型公开了一种基于ZigBee的塔式太阳能热发电镜场分布式无线控制系统，涉及塔式太阳能光热发电技术领域。所述控制系统由ZigBee网络和定日镜阵列组成，所述ZigBee网络由协调器、中继节点、路由模块和终端设备构成。所述定日镜阵列中，N个定日镜组成一个镜组；其中，一个定日镜上安装有路由模块，作为管理定日镜；其它定日镜上安装有一个终端设备，与所述路由模块通信，作为普通定日镜；四个镜组组成一个镜行，对应一个中继节点，多个中继节点与一个协调器通信。中继节点的部署方式为正六边形的网格化部署。本分布式无线控制系统的构建减少了网络节点的部署，并避免了通信阻塞、拥挤等问题。

技术领域

本实用新型涉及塔式太阳能光热发电技术领域，具体涉及一种基于ZigBee的塔式太阳能热发电镜场分布式无线控制系统。

背景技术

塔式太阳能热发电技术是已开发的太阳能发电技术的一种，具有发电效率高、可以高温储热等优点。为了得到较高的聚光倍数从而获得较高的温度用于发电，在塔式太阳能热电站中通常采用上万面定日镜，组成占地面积很大的定日镜场；每面镜子都需要独立工作，跟踪太阳，并将能量反射到吸热塔上。此外，定日镜是太阳能塔式热发电站的关键部件，并且定日镜场的投资成本约占总投资的50％。

根据定日镜场占地面积很大，每面镜子都需要独立工作的特点，采用无线方式构建网状控制系统来控制定日镜场中的每面定日镜的位置和角度，是非常合适的。无线方式设计定日镜场的控制系统的结构，不仅能够减少定日镜场的前期投资成本，而且能够降低投入使用后的维护成本。光热发电的无线控制网络架构运用无线通信技术，省去了复杂的布线，增强了部署和监控的灵活性。然而，现有研究仅将无线技术应用于监控，尚缺少具体的控制系统结构方面的改进。涉及无线监控网络的总体架构与硬件设计，尚缺少具体有效的控制网络构建和部署方法。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：

为了提高塔式太阳能热发电镜场的通信效率，扩大传统树形网络的规模，本实用新型提出一种基于ZigBee的塔式太阳能热发电镜场分布式无线控制系统。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本实用新型提出一种基于ZigBee的塔式太阳能热发电镜场分布式无线控制系统，其特征在于，所述控制系统由ZigBee网络和定日镜阵列组成；

所述ZigBee网络由一个主网络和若干从网络构成，其中，所述主网络由协调器和中继节点组成，所述从网络由路由模块和终端设备组成；

所述定日镜阵列中，N个定日镜组成一个镜组，每个镜组中的一个定日镜上安装有路由模块，作为管理定日镜；其它的每个定日镜上安装有一个终端设备，与所述路由模块通信，作为普通定日镜；

四个镜组组成一个镜行，对应一个中继节点，该中继节点与所述四个镜组的路由模块通信；

若干中继节点部署在定日镜阵列中，与一个协调器通信，所述协调器也与所述中继节点下一级的路由模块通信。

如前所述的一种基于ZigBee的塔式太阳能热发电镜场分布式无线控制系统，进一步地，所述中继节点按照正六边形进行网格化部署。

如前所述的一种基于ZigBee的塔式太阳能热发电镜场分布式无线控制系统，进一步地，每一个镜组对应一个无线通信信道，每一个定日镜对应一个通信地址。

如前所述的一种基于ZigBee的塔式太阳能热发电镜场分布式无线控制系统，进一步地，所述定日镜的位置与角度由定日镜步进电机接收路由模块和终端模块的信号控制。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型提出的无线网络部署采用网格化部署，在网格化部署中正六边形的无线通信节点更少，覆盖更全面；