风光互补发电实验监控系统设计的中期报告.docx

风光互补发电实验监控系统设计的中期报告
中期报告
一、项目简介
本项目是以风光互补发电实验为主要目的开发的监控系统，旨在监控风能发电和光伏发电系统的电量、电压、电流等参数，并实时显示数据，并可以通过该系统控制充电、放电等操作。
二、设计思路
该监控系统主要包括硬件和软件两部分。硬件主要是传感器模块和控制模块，传感器模块负责获取各个参数的数据，如电量、电压、电流，并将其转换为数字信号传送到控制模块中。控制模块则负责处理和分析这些数据，并通过GUI界面将其实时显示出来，同时可以控制设备进行充电、放电等操作。
软件部分主要由嵌入式操作系统、GUI界面和通信模块组成，其中嵌入式操作系统采用嵌入式Linux平台，GUI界面则通过QT设计实现，通信模块则以MQTT协议进行实现。
三、具体实现
1.硬件设计
传感器模块采用AD7991采集模块，该模块可采集多路模拟信号，可以同时获取多个电量、电压、电流数据。AD7991模块与微处理器进行I2C通信，各个参数通过I2C接口输入。其它控制模块的信号也同样输入微处理器通过软件进行控制。
2.软件设计
嵌入式操作系统使用嵌入式Linux平台进行实现，主要涉及驱动开发和系统编译。驱动程序需要对传感器模块进行编程，并将从传感器输入的数据进行解析。系统编译需要将驱动程序和应用程序进行编译，生成可执行文件。
GUI界面采用QT进行实现，通过TCP/IP连接上位机与下位机，同时实时显示各个数据，并且可以通过GUI界面控制设备进行某些操作。
通信模块采用MQTT协议进行实现，MQTT协议是一个轻量级的网络消息传递协议，适合于InternetofThings。系统将通过MQTT协议将数据以JSON格式发送到云端，方便进行远程监控。
四、未来计划
目前项目已经完成硬件和嵌入式操作系统的开发，GUI界面和通信模块正在开发中。未来计划是将GUI界面和通信模块完善，并将其应用于实际的风光互补发电实验中，以验证其可行性和稳定性。
五、结论
本项目是为了监控风能发电和光伏发电系统的电量、电压、电流等参数而设计的监控系统，其主要功能是监控和控制设备进行充电、放电等操作。该系统已经完成了硬件和嵌入式操作系统的开发，并正在进行GUI界面和通信模块的开发。该系统的应用可以为实际的风光互补发电实验提供可靠的数据支持。