基于ZIGBEE/TDLTE网关的光伏电站智能监控系统.pdf

本发明公开一种基于ZigBee/TD-LTE网关的光伏电站智能监控系统，ZigBee无线网络连接ZigBee/TD-LTE网关，ZigBee/TD-LTE网关连接4G网络；ZigBee/TD-LTE网关由ZigBee模块、过渡层和TD-LTE模块构成，ZigBee模块与ZigBee无线网络通过无线通信传输光照与输出功率信息，ZigBee模块与过渡层通过串口连接，过渡层与TD-LTE模块通过串口连接；过渡层对由ZigBee模块处理后的数据进行拆分和重组，TD-LTE模块对过渡层传来的数据重新封装，通过无线信号传入4G网络；采用ZigBee与TD-LTE技术组建光伏电站远程光照数据、电池板输出功率数据传输系统，较好地适应远距离大型光伏电站的远程监控要求。

1.  一种基于ZigBee/TD-LTE网关的光伏电站智能监控系统，其特征是：包括ZigBee无线网络（31）、ZigBee/TD-LTE网关（5）、 4G网络（9）以及管理存储端（12）和移动端（13）；ZigBee无线网络（31）连接ZigBee/TD-LTE网关（5），ZigBee/TD-LTE网关（5）连接4G网络（9），4G网络（9）分别连接管理存储端（12）和移动端（13）；ZigBee/TD-LTE网关（5）由 ZigBee模块（6）、过渡层（50）和TD-LTE模块（8）构成，ZigBee模块（6）与ZigBee无线网络（31）通过无线通信传输光照与输出功率信息，ZigBee模块（6）与过渡层（50）通过串口连接，过渡层（50）与TD-LTE模块（8）通过串口连接；过渡层（50）对由ZigBee模块（6）处理后的数据进行拆分和重组，TD-LTE模块（8）对过渡层（50）传来的数据重新封装，通过无线信号传入4G网络（9），4G网络（9）分别将光照和输出功率数据传送到管理存储端（12）和移动端（13）。

2.  根据权利要求1所述基于ZigBee/TD-LTE网关的光伏电站智能监控系统，其特征是：ZigBee无线网络（31）由多个终端（1）、多个路由（2）和一个协调器（3）构成，多个终端（1）按照连续的正六边形布置并且均装在正六边形的六个顶点处对应的光伏电池板（11）上，相邻六边形上的两个顶点处共用一条无线链路和一个终端（1）；在最靠近ZigBee/TD-LTE网关（5）的一个正六边形的中心处设协调器（3）和控制器（4），协调器（3）设在控制器（4）上，在其余的每个正六边形的中心处设有一个路由（2），路由（2）设在对应的光伏电池板（11）上；一个终端（1）连接其所在的正六边形中心处的一个路由（2），相邻正六边形上的两个顶点处共用的终端（1）随机选择连接其所在的正六边形中心处的一个路由（2）；每个路由（2）都与周围相邻正六边形中心处的路由（2）相连，协调器（3）除连接其所在的正六边形顶点处的终端（1）外还连接其周围相邻正六边形中心处的路由（2）；终端（1）采集光伏电站现场的光照和输出功率数据，路由（2）传输由终端（1）采集的光照和输出功率数据。

3.  根据权利要求2所述基于ZigBee/TD-LTE网关的光伏电站智能监控系统，其特征是：ZigBee模块（6）由ZigBee物理层（51），ZigBee MAC层（52）、ZigBee 网络层（53）和ZigBee 应用层（54）组成，ZigBee物理层（51）根据光照和输出功率的数据传输方向对接受的数据进行去除或添加ZigBee物理层分组头，ZigBee MAC层（52）根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加ZIgBee MAC层分组头；ZigBee 网络层（53）根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加ZIgBee 网络层分组头；ZigBee 应用层（54）根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加ZIgBee 网络层分组头；ZigBee物理层（51）与过渡层（50）通过串口进行连接；TD-LTE模块（8）由TD-LTE物理层（55）、TD-LTE数据链路层（56）和TD-LTE网络层（57）组成，过渡层（50）通过串口与TD-LTE物理层（55）连接，TD-LTE物理层（55）根据光照和输出功率数据输方向对接受的数据进行去除或添加TD-LTE物理层分组头；TD-LTE数据链路层（56）根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加TD-LTE数据链路层分组头；TD-LTE网络层（57）根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加TD-LTE网络层分组头。

4.  根据权利要求3所述基于ZigBee/TD-LTE网关的光伏电站智能监控系统，其特征是：协调器（3）接受来自ZigBee/TD-LTE网关（5）的指令，判断指令中包含的是光照指令还是输出功率指令，将信息传送给控制器（4），控制器（4）接受指令，对光伏电池板（11）的输入参数进行调整，使光伏电池板（11）输出最大功率。

5.  根据权利要求4所述基于ZigBee/TD-LTE网关的光伏电站智能监控系统，其特征是：其特征是：终端（1）采集光伏电站的光照与输出功率的有效数据，传送给路由（2）或协调器（3）并由协调器（3）发出，ZigBee/TD-LTE网关（5）的ZigBee模块（6）接收有效数据，光照和输出功率信息从ZigBee模块（6）的ZigBee应用层（54）开始去除ZigBee应用层分组头得到ZigBee网络层（53）数据帧、去除ZigBee网络层分组头得到ZigBee MAC层（52）数据帧、去除ZigBeeMAC层分组头得到ZigBee物理层（51）数据帧、去除ZigBee物理层分组头得到ZigBee无线网络（31）要传输的数据；ZigBee物理层（51）的数据帧通过串口传给过渡层（50），过渡层（50）对所得数据进行分解和重组得到新的有效数据并传送到TD-LTE模块（8），TD-LTE模块（8）对数据进行封装后传入 4G网络（9）；管理存储端（12）分析4G网络（9）传回的光照和输出功率数据，与预存的光照和温度下的P-V曲线对比.通过4G网络（9）向TD-LTE模块（8）发出输入电压调整指令，TD-LTE模块（8）接收到指令后，剥除TD-LTE网络层分组头得到TD-LTE数据链路层（56）的数据帧、剥除TD-LTE数据链路层分组头得到TD-LTE物理层（55）数据帧、剥除TD-LTE物理层分组头得到只包含有效载荷的数据帧，TD-LTE物理层（55）将最终的数据通过串口传送给过渡层（50），过渡层（50）对数据重新整理及转换送到ZigBee模块（6），ZigBee模块（6）对传来的数据进行处理后传送给协调器（3），协调器（3）再将信息传送给控制器（4），控制器（4）根据指令找到需要调整的光伏电池的位置以调整输入电压。

6.  根据权利要求5所述基于ZigBee/TD-LTE网关的光伏电站智能监控系统，其特征是：ZigBee模块（6）对对传来的数据添加ZigBee物理层分组头得到ZigBee物理层（51）数据帧、添加ZigBee MAC层分组头得到ZigBee MAC层（52）数据帧、添加ZigBee 网络层分组头得到ZigBee 网络层（53）数据帧、添加ZigBee应用层分组头得到ZigBee 网络层（53）数据帧。

7.  根据权利要求5所述基于ZigBee/TD-LTE网关的光伏电站智能监控系统，其特征是：TD-LTE模块（8）对数据进行封装时，对数据添加TD-LTE模块物理层分组头得到TD-LTE模块数据链路层（56）的数据帧、添加TD-LTE模块数据链路层分组头得到TD-LTE模块网络层（57）的数据帧、添加TD-LTE模块网络层分组头，得到可以再4G网络（9）传输的数据帧。

8.  根据权利要求5所述基于ZigBee/TD-LTE网关的光伏电站智能监控系统，其特征是：管理存储端（12）对4G网络（9）传来的光照和输出功率数据进行处理、查看和存储，移动端（13）对由4G网络（9）传送的光照和输出功率数据进行查看和对紧急情况进行处理。

基于ZigBee/TD-LTE网关的光伏电站智能监控系统
技术领域
本发明涉及用于光伏电站现场光照数据采集的远距离传输系统，尤其涉及一种使用ZigBee和TD-LTE技术的远距离光照数据和输出功率采集传输系统。
背景技术
太阳能电池板的运行状态是光伏电站稳定运行的重要指标，而光照更是影响电池板运行效率的关键因素，功率是衡量电池板运行效率的评判标准。现有的中小型光伏电站监控系统普遍采用光照传感器结合WiFi（无线网）、蓝牙、以太网等方式组成局域网对光伏电站的光照数据进行监控，同时与GPRS技术相结合实现数据的远程传输的。但是对于监控数量多、范围广的光伏电站，WiFi、蓝牙、以太网等技术就显示出缺陷：如WiFi，其安全性低，稳定性差，不适合用来传输精确且重要的光照参数；如蓝牙，其最多传输距离达100m，对于大型的光伏电站显然覆盖不全面；而以太网需要通过包括同轴缆、双绞线和光纤在内的有线介质，对于大范围的光伏电站布线，需要消耗大量的人力和物力，显然增加了光伏电站的运行成本。利用GPRS远程传输数据是一种经济的数据传输方法，但传输的信息量小，对于需要不断地采集现场光照信息的较大光伏电站，利用GPRS会造成数据的丢失。
为了解决上述现有中小型光伏电站监控系统存在的问题，提出了使用ZigBee和GPRS的组合来进行组网的适用于远距离大型光伏电站的监控系统。ZigBee-GPRS组网包括ZigBee网络、ZigBee-GPRS网关、GPRS网络、Internet网络、手机和远程监控中心，通过ZigBee无线网络采集光伏电站现场光照数据，通过ZigBee-GPRS网关传送到GPRS网络，再通过GPRS网络转接到Internet网络，然后再传送到手机和远程监控中心。这种ZigBee-GPRS组网存在的问题是：首先，没有充分考虑ZigBee网络的有效组网，造成部分节点跳转次数过多，导致信息的丢失；其次，选用GPRS来进行数据的远程传输不仅会因为GPRS技术本身出现数据包丢失的现象，可靠性差，还会因为GPRS技术存在转接延时，导致实时性差，在光伏电池存在黑点需要紧急处理时，GPRS的延时会造成巨大的损失。
目前，TD-LTE(4G)技术凭借其频谱利用率高、网络架构简单、QoS（服务质量）机制等优点逐渐被使用。TD-LTE技术包括MIMO（多输入/多输出）技术、正交频分复用（OFDM）技术、正交频分多址（OFDMA）技术以及载波聚合技术。MIMO技术可以大幅提高系统容量和频谱利用率，从而获得高数据传输速率；OFDM技术可以尽量消除码间干扰，保证数据传输可靠；OFDMA技术保证了频谱资源用户的正交性，保证用户间的无干扰；载波聚合技术可以拓展系统带宽，有利于提高数据传输率。如果将TD-LTE技术应用于光伏电站的远程监测可以有效传输光伏电站光照,温度信息，实时性高，可靠性都到达最高水平。但是光伏电站占地面积广，监测点数量巨大，TD-LTE无法实现对电站现场的监测与数据传输。
发明内容
针对现有ZigBee-GPRS组网对远距离大型光伏电站的光照数据和输出功率采集传输存在的问题，本发明提出一种基于ZigBee/TD-LTE网关的光伏电站智能监控系统，结合TD-LTE技术，在ZigBee有效组网下实现利用ZigBee与TD-LTE网关进行协议转换从而实现ZigBee与4G网络的连接的光伏电站监控系统，实现大型光伏电站的光照、输出功率的远程智能监控。
为实现上述目的，本发明基于ZigBee/TD-LTE网关的光伏电站智能监控系统采用的技术方案是：包括ZigBee无线网络、ZigBee/TD-LTE网关、 4G网络以及管理存储端和移动端；ZigBee无线网络连接ZigBee/TD-LTE网关，ZigBee/TD-LTE网关连接4G网络，4G网络分别连接管理存储端和移动端；ZigBee/TD-LTE网关由 ZigBee模块、过渡层和TD-LTE模块构成，ZigBee模块与ZigBee无线网络通过无线通信传输光照与输出功率信息，ZigBee模块与过渡层通过串口连接，过渡层与TD-LTE模块通过串口连接；过渡层对由ZigBee模块处理后的数据进行拆分和重组，TD-LTE模块对过渡层传来的数据重新封装，通过无线信号传入4G网络，4G网络分别将光照和输出功率数据传送到管理存储端和移动端。
ZigBee无线网络由多个终端、多个路由和一个协调器构成，多个终端按照连续的正六边形布置并且均装在正六边形的六个顶点处对应的光伏电池板上，相邻六边形上的两个顶点处共用一条无线链路和一个终端；在最靠近ZigBee/TD-LTE网关的一个正六边形的中心处设协调器和控制器，协调器设在控制器上，在其余的每个正六边形的中心处设有一个路由，路由设在对应的光伏电池板上；一个终端连接其所在的正六边形中心处的一个路由，相邻正六边形上的两个顶点处共用的终端随机选择连接其所在的正六边形中心处的一个路由；每个路由都与周围相邻正六边形中心处的路由相连，协调器除连接其所在的正六边形顶点处的终端外还连接其周围相邻正六边形中心处的路由；终端采集光伏电站现场的光照和输出功率数据，路由传输由终端采集的光照和输出功率数据。
ZigBee模块由ZigBee物理层，ZigBee MAC层、ZigBee 网络层和ZigBee 应用层组成，ZigBee物理层根据光照和输出功率的数据传输方向对接受的数据进行去除或添加ZigBee物理层分组头，ZigBee MAC层根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加ZIgBee MAC层分组头；ZigBee 网络层根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加ZIgBee 网络层分组头；ZigBee 应用层根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加ZIgBee 网络层分组头；ZigBee物理层与过渡层通过串口进行连接；TD-LTE模块由TD-LTE物理层、TD-LTE数据链路层和TD-LTE网络层组成，过渡层通过串口与TD-LTE物理层连接，TD-LTE物理层根据光照和输出功率数据输方向对接受的数据进行去除或添加TD-LTE物理层分组头；TD-LTE数据链路层根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加TD-LTE数据链路层分组头；TD-LTE网络层根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加TD-LTE网络层分组头。
本发明采用上述技术方案后具有的优点是：
1、本发明将TD-LTE技术与ZigBee网络结合，利用ZigBee网络节点数量多的优点监测数据，再结合TD-LTE技术传输数据高可靠性、高实时性的优点，较好地适应远距离大型光伏电站的远程监控要求。相对于GPRS技术，TD-LTE采用扁平网络架构，频谱利用率高，对功控要求低，易于规划。
2、本发明采用ZigBee与TD-LTE技术组建光伏电站远程光照数据、电池板输出功率数据传输系统，按照光照、输出功率数据传输要求实现光伏电站对光照、输出功率连续记录、存档以及对异常现象的及时处理功能。
3、本发明采用ZigBee/TD-LTE网关实现ZigBee网络与4G网络的对接，将由ZigBee网络采集的光照和输出功率数据通过4G网络传输到工业机及移动端，提高了实时性，降低了成本。
附图说明
图1是本发明基于ZigBee/TD-LTE网关的光伏电站智能监控系统的结构连接框图；
图2是图1中ZigBee/TD-LTE网关结构放大图。
图中：1. 终端；2. 路由；3. 协调器；4. 控制器；5. ZigBee/TD-LTE网关；6. ZigBee模块；8. TD-LTE模块；9. 4G网络；11. 光伏电池板；12. 管理存储端；13. 移动端；31.  ZigBee无线网络；50. 过渡层；51. ZigBee物理层；52. ZigBee MAC层；53. ZigBee 网络层；54. ZigBee 应用层；55. TD-LTE物理层；56. TD-LTE数据链路层；57. TD-LTE网络层。
具体实施方式
参见图1，光伏电站的光伏电池板11布置在连续的正六边形的六个顶点处，且相邻六边形上的两个顶点处共用一条无线链路和光伏电池板11。
本发明包括ZigBee无线网络31、ZigBee/TD-LTE网关5、 4G网络9以及管理存储端12和移动端13。其中，ZigBee无线网络31连接ZigBee/TD-LTE网关5，ZigBee/TD-LTE网关5连接4G网络9，4G网络9分别连接管理存储端12和移动端13。ZigBee无线网络31由多个终端1、多个路由2和一个协调器3构成，多个终端1按照连续的正六边形布置并且均安装在正六边形的六个顶点处对应的光伏电池板11上，相邻六边形上的两个顶点处共用一条无线链路和一个终端1。
在最靠近ZigBee/TD-LTE网关5的一个正六边形的中心处安装协调器3和控制器4，协调器3安装在控制器4上。在其余的每个正六边形的中心处均安装一个光伏电池板11和一个路由2，路由2安装在对应的光伏电池板11上。一个终端1连接其所在的正六边形中心处的一个路由2，相邻正六边形上的两个顶点处共用的终端1可以随机选择连接其所在的正六边形中心处的一个路由2。一个路由2同时连接其所在的正六边形顶点处的几个终端1。每个路由2都与周围相邻正六边形中心处的路由2全部相连。协调器3除了连接其所在的正六边形顶点处的终端1外，还连接其周围相邻正六边形中心处的路由2。
终端1负责采集光伏电站现场的光照和输出功率数据，路由2与周围的路由2全部相连，负责传输由终端1采集的光照和输出功率数据，这样可以实现数据在ZigBee无线网络31中的有效传输。
协调器3负责组建ZigBee无线网络31以及与外界进行光照和输出功率数据交流。当协调器3接受来自ZigBee/TD-LTE网关5的指令时，先判断指令中包含的是光照指令还是输出功率指令，然后将信息传送给控制器4，控制器4接受指令，对光伏电站现场的光伏电池板11的输入参数进行调整，从而实现光伏电池板11的最大功率点追踪即输出功率保持最大。
ZigBee/TD-LTE网关5是ZigBee无线网络31与4G网络9之间的信息交换的转换器。ZigBee/TD-LTE网关5由 ZigBee模块6、过渡层50和TD-LTE模块8构成。ZigBee模块6负责与ZigBee无线网络31实现无线通信，传输光照与输出功率信息。ZigBee模块6与过渡层50通过串口连接，过渡层50与TD-LTE模块8通过串口连接。过渡层50负责对由ZigBee模块6处理后的数据进行拆分和重组，通过串口送到TD-LTE模块8。TD-LTE模块8负责将由过渡层50传来的包含光照和输出功率的数据进行重新封装后，通过无线信号传入4G网络9。然后4G网络9分别将光照和输出功率数据传送到管理存储端12和移动端13。管理存储端12负责由4G网络9传来的光照和输出功率数据进行处理，查看和存储。移动端13负责根据需要对由4G网络9传送的光照和输出功率数据进行查看和对紧急情况进行处理。
参见图2，ZigBee模块6由ZigBee物理层51，ZigBee MAC层52、ZigBee 网络层53和ZigBee 应用层54组成。TD-LTE模块8由TD-LTE物理层55、TD-LTE数据链路层56和TD-LTE网络层57组成。ZigBee物理层51负责根据光照和输出功率的数据传输方向对接受的数据进行去除或添加ZigBee物理层分组头；ZigBee MAC（媒体介入控制）层52负责根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加ZIgBee MAC层分组头；ZigBee 网络层53负责根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加ZIgBee 网络层分组头；ZigBee 应用层54负责根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加ZIgBee 网络层分组头。然后ZigBee物理层51与过渡层50通过串口进行连接，过渡层50通过串口与TD-LTE物理层55进行连接。TD-LTE物理层55负责根据光照和输出功率数据输方向对接受的数据进行去除或添加TD-LTE物理层分组头；TD-LTE数据链路层56负责根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加TD-LTE数据链路层分组头；TD-LTE网络层57负责根据光照和输出功率数据传输方向对接受的数据进行去除或添加TD-LTE网络层分组头。
ZigBee数据的数据帧包括应用层分组头、网络层分组头、MAC层分组头、物理层分组头和有效载荷，有效载荷包括用来标识所传送数据是光照还是输出功率的标识（1或2）和具体数值。TD-LTE数据的数据帧包括网络层分组头、数据链路层分组头、物理层分组头和有效载荷，有效载荷包括用来标识所传送数据是光照还是输出功率的标识（1或2）和具体数值。
本发明工作时，具体按以下步骤实现光伏电站的智能监控：
步骤1：光伏电站现场光照和输出功率数据由终端1节点负责采集，终端1相互之间不直接连接。由于光照和输出功率不会突然变化，所以终端1分时间段采集光照信息和输出功率信息，即每隔一分钟采集一次光照，再隔一分钟采集输出功率数据，以2分钟为周期循环采集。在采集到的光照与输出功率的的有效数据内分别加上标识1,2后立刻传送给路由2节点或者协调器3。路由2节点安排在正六边形的中间，光照和输出功率数据由终端1节点传送到路由2节点，路由2节点之间按最短路径原则连接到协调器3，负责将本正六边形范围内的终端1采集到的光照和输出功率信息或者由下一级路由2传送过来的光照和输出功率数据传送到协调器3；协调器3负责组建网络以及负责组建整个网络与外界的通讯，被安装在控制器4上并与路由2节点或者终端1节点直接相连，接受其传输过来的数据。如果终端1节点与协调器3直接相连，则直接传送光照、输出功率信息至协调器3；若终端1节点没有与协调器3相连，则经过一个或多个路由2节点路由至协调器3，这样组网有效地减少了信息传送时的跳转次数，避免了信息的丢失。
步骤2：ZigBee网络31将收集到的光照和输出功率数据由协调器3发出，由ZigBee/TD-LTE网关5的ZigBee模块6负责接收。光照和输出功率信息从ZigBee模块6的最高层 ZigBee应用层54开始去除ZigBee应用层分组头得到ZigBee网络层53数据帧、去除ZigBee网络层分组头得到ZigBee MAC层52数据帧，去除ZigBeeMAC层分组头得到ZigBee物理层51数据帧、去除ZigBee物理层分组头得到ZigBee无线网络31要传输的数据；随后，ZigBee物理层51将最后的数据帧通过串口传给过渡层50，过渡层50对所得数据进行分解和重组，得到新的有效数据。然后将此数据通过串口传送到TD-LTE模块8。在得到包含全部信息的数据后，TD-LTE模块8对数据进行再次封装，过程如下：
1、添加TD-LTE模块物理层分组头，得到TD-LTE模块数据链路层56的数据帧。
2、添加TD-LTE模块数据链路层分组头，得到TD-LTE模块网络层57的数据帧。
3、添加TD-LTE模块网络层分组头，得到可以再4G网络9传输的数据帧。
4、最后将经过ZigBee/TD-LTE网关5拆解和封装的信息传入4G网络9。网关的处理将数据处理的过程分开，有利于数据处理得有序性和可靠性，同时TD-LTE技术拥有高数据传输率，不会造成数据在网关处的拥堵现象。
步骤3：传入 4G网络9的光照和输出功率信息根据需要分别传给移动端13供移动端查看和反馈以及传给管理存储端12进行处理，识别和存储。目前由于4G网络9是针对手机的网络，而管理存储端12大多为工业计算机，所以只需要在管理存储端安装4G适配器便可使用4G网络9，这样不仅可以拥有有线传输数据的优点，而且可以避免复杂的布线。
步骤4：管理存储端12存有根据当地往年光照绘制出的不同光照和温度下的P-V曲线，即输出功率和电压曲线。管理存储端12对由4G网络9传回的光照和输出功率数据进行有效内容提取，根据标识1或者2类区分光照与输出功率信息后，与存储端存储的数据曲线对比.如果现场收集到的一定光照下的输出功率与给定值的误差小于一个误差定值，则将光照和输出功率信息存储到管理存储端12的存储区。如果分析发现输入的电压在此光照下，输出功率偏离最大功率点时，管理存储端12根据所采用的控制算法，通过4G网络9向ZigBee/TD-LTE网关5的TD-LTE模块8发出输入电压调整指令，指令中包含了如何调整输入电压的信息以及所需要调节的某些光伏电池的位置（以电导增量法为例，当管理存储端12接受的某光照强度下的电池输出功率低于该光照强度下的经验最大功率，则判断此时现场的P-V曲线导数，如果导数大于0，则发出增加输入电压的指令，如果倒数小于0，则发出减少输入电压的指令）。
TD-LTE模块8接收到来自4G网络10的输入电压调整指令后，剥除TD-LTE网络层分组头得到TD-LTE数据链路层56的数据帧、剥除TD-LTE数据链路层分组头得到TD-LTE物理层55数据帧、剥除TD-LTE物理层分组头得到只包含有效载荷的数据帧。TD-LTE物理层55将最终的数据通过串口传送给过渡层50，过渡层50对数据重新整理及转换通过串口传间数据送到ZigBee模块6，ZigBee模块6对传来的数据进行处理如下：
1、添加ZigBee物理层分组头得到ZigBee物理层51数据帧；
2、添加ZigBee MAC层分组头得到ZigBee MAC层52数据帧；
3、添加ZigBee 网络层分组头得到ZigBee 网络层53数据帧；
4、添加ZigBee应用层分组头得到ZigBee 网络层53数据帧；
然后ZigBee模块6将封装完成的信息传送给协调器3，协调器3再将信息传送给控制器4，控制器4根据指令内容找到需要调整的光伏电池的位置，再根据内容调整输入电压，解决现场异常情况。由于4G网络9和TD-LTE技术的实时性，该系统实现了控制器的远程实时操作。
步骤5：之后，管理存储端12继续监测由ZigBee/TD-LTE网关5传回的数据，如果传回的光照与输出功率符合管理存储端12存储的P-V曲线，则将正常值存储；若还是偏离正常值，则继续步骤4直至正常。
步骤6：移动端13想要随时观测光伏现场光照和温度参数时，或对现场光照或者温度参数进行改变时，只需要通过4G网络9发送指令到ZigBee/TD-LTE网关5，指令的处理及传输过程如步骤4。