一种太阳能供电的楼宇节能监测系统

本发明涉及一种楼宇监测系统，具体是指一种太阳能供电的楼宇节能监测 系统。

目前，楼宇的能耗居高不下，对电网的负荷很大，随着常规能源的紧缺， 太阳能的利用逐渐得到重视，它被认为是当今世界上最有发展前景的新能源技 术。如果能在楼宇监测系统中充分利用太阳能，从而降低对电网的依赖，则可 以节省大量的电力。

本发明的目的在于克服现有楼宇监测系统利用电网供电浪费大量能源的缺 陷，提供一种太阳能供电的楼宇节能监测系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种太阳能供电的楼宇节能监测系 统，主要由光伏发电系统，与光伏发电系统相连接的楼宇检测系统组成；所述 光伏发电系统由太阳能光伏电池组，与太阳能光伏电池组相连接的蓄电池，与 蓄电池相连接的逆变系统组成；所述楼宇检测系统则由处理模块，分别与处理 模块相连接的储存器、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器以及报警器组成； 所述逆变系统则与处理模块相连接。

进一步的，所述逆变系统由变压器T，与变压器T的原边电感线圈相连接 的逆变电路，以及与变压器T的副边电感线圈相连接的稳压输出电路组成。

所述逆变电路由处理芯片U1，场效应管MOS，N极经电阻R3后与变压器 T的原边电感线圈的同名端相连接、P极则与蓄电池相连接的稳压二极管D1， 正极与稳压二极管D1的N极相连接、负极接地的电容C2，串接在稳压二极管 D1的N极和处理芯片U1的VCC管脚之间的电阻R1，正极经二极管D2后与 处理芯片U1的COMP管脚相连接、负极则经电阻R4后与处理芯片U1的GND 管脚相连接的同时接地的电容C1，负极经电阻R2后与处理芯片U1的VREF 管脚相连接、正极则经二极管D3后与场效应管MOS的源极相连接的电容C3， 串接在处理芯片U1的ISET管脚和场效应管MOS的栅极之间的电阻R5，以及 P极与处理芯片U1的OUT管脚相连接、N极则与场效应管MOS的漏极相连接 的二极管D4组成；所述处理芯片U1的RT/CT管脚与电容C3的负极相连接、 其VFB管脚则与电容C1的负极相连接；所述场效应管MOS的漏极与变压器T 的原边电感线圈的非同名端相连接。

所述稳压输出电路由三端稳压芯片U2，P极与变压器T的副边电感线圈的 非同名端相连接、N极则与三端稳压芯片U2的IN管脚相连接的稳压二极管D5， P极与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、N极则与三端稳压芯片U2的 GND管脚相连接的同时接地的稳压二极管D6，以及正极与三端稳压芯片U2的 OUT管脚相连接、负极则与三端稳压芯片U2的GND管脚相连接的电容C4组 成；所述电容C4的正极和负极均与处理模块相连接。

所述处理芯片U1为UC3842集成芯片，三端稳压芯片U2则为LM317集成 芯片。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明通过光伏发电对楼宇检测系统提供电源，其充分利用了光伏基 础，降低了楼宇运营成本，适合广泛推广。

(2)本发明通过多路数据传感器采集楼宇中的各项参数，实现了多种监控 同时工作，具有检测数据全面的特点，提升了楼宇智能化水平。

(3)本发明的逆变系统的逆变效率很高，可以使电能得到充分的利用。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的逆变系统的电路结构示意图。

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不 限于此。

实施例

如图1所示，本发明的太阳能供电的楼宇节能监测系统，主要由用于提供 工作电源的光伏发电系统，用于检测层楼各种参数的楼宇检测系统组成。该楼 宇检测系统设置于各楼层中，其与光伏发电系统相连接。

所述光伏发电系统由太阳能光伏电池组，与太阳能光伏电池组相连接的蓄 电池，与蓄电池相连接的逆变系统组成。该太阳能光伏电池组用于把太阳能转 换为电能，其需设置于光照处。蓄电池用于储存太阳能光伏电池组输出的电能， 逆变系统用于把直流电压转换为交流电压提供给楼宇检测系统。

另外，该楼宇检测系统则由处理模块，分别与处理模块相连接的储存器、 温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器以及报警器组成；所述逆变系统则与处 理模块相连接。其中，处理模块为AT89C2051单片机。温度传感器与AT89C2051 单片机的P1.5管脚相连接，用于采集楼层的温度，其采用上海科旗仪表有限公 司生产的SMW温度传感器来实现。湿度传感器与AT89C2051单片机的P1.6管 脚相连接，用于采集楼层的温度，其采用北京九纯健科技发展有限公司生产的 JCJ175型湿度传感器。烟雾传感器与AT89C2051单片机的P1.7管脚相连接， 其用于采集楼层的烟雾信号，其采用郑州炜盛电子科技有限公司生产的MQ-2 烟雾传感来实现。储存器与AT89C2051单片机的P3.5管脚相连接，用于预先储 存温度、湿度以及烟雾的上限值，其优选VNXE320A储存模块。报警器则与 AT89C2051单片机的P3.7管脚相连接。

所述逆变系统可以高效的把直流电压转换为交流电压，该逆变系统的结构 如图2所示，其由变压器T，与变压器T的原边电感线圈相连接的逆变电路， 以及与变压器T的副边电感线圈相连接的稳压输出电路组成。

其中，所述逆变电路由处理芯片U1，场效应管MOS，电阻R1，电阻R2， 电阻R3，电阻R4，电阻R5，电容C1，电容C2，电容C3，稳压二极管D1， 二极管D2，二极管D3以及二极管D4组成。

连接时，稳压二极管D1的N极经电阻R3后与变压器T的原边电感线圈的 同名端相连接、其P极则与蓄电池相连接。电容C2的正极与稳压二极管D1的 N极相连接、其负极接地。电阻R1串接在稳压二极管D1的N极和处理芯片 U1的VCC管脚之间。电容C1的正极与二极管D2的N极相连接、其负极则经 电阻R4后与处理芯片U1的GND管脚相连接的同时接地。所述二极管D2的P 极则与处理芯片U1的COMP管脚相连接。电容C3的负极经电阻R2后与处理 芯片U1的VREF管脚相连接、其正极则与二极管D3的P极相连接。所述二极 管D3的N极则与场效应管MOS的源极相连接。电阻R5串接在处理芯片U1 的ISET管脚和场效应管MOS的栅极之间。二极管D4的P极与处理芯片U1的 OUT管脚相连接、其N极则与场效应管MOS的漏极相连接。

同时，所述处理芯片U1的RT/CT管脚与电容C3的负极相连接、其VFB 管脚则与电容C1的负极相连接。所述场效应管MOS的漏极与变压器T的原边 电感线圈的非同名端相连接。该逆变电路可以高效的把直流电压转换为交流电 压，为了更好的实施本发明，该处理芯片U1优选UC3842集成芯片来实现。

所述稳压输出电路由三端稳压芯片U2，P极与变压器T的副边电感线圈的 非同名端相连接、N极则与三端稳压芯片U2的IN管脚相连接的稳压二极管D5， P极与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、N极则与三端稳压芯片U2的 GND管脚相连接的同时接地的稳压二极管D6，以及正极与三端稳压芯片U2的 OUT管脚相连接、负极则与三端稳压芯片U2的GND管脚相连接的电容C4组 成；所述电容C4的正极与AT89C2051单片机的VCC管脚相连接、其负极则与 AT89C2051单片机的的XTAL1管脚相连接。该稳压输出电路可以对交流电压进 行处理，使交流电压更加稳定，该三端稳压芯片U2优选LM317集成芯片来实 现。

使用时光伏发电系统给楼宇检测系统提供电源，温度传感、湿度传感器以 及烟雾传感器分别采集楼层的温度、湿度以及烟雾信号并发送给处理模块，当 温度、湿度以及烟雾值超过储存器中预储存的温度、湿度以及烟雾值后处理模 块驱动报警器报警。

如上所述，便可很好的实现本发明。