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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:游翔安
研究生(外文):YU, HSIANG-AN
論文名稱:應用遠端通訊技術於太陽光電儲能監控系統之研究
論文名稱(外文):Research on the Application of Remote Communication Technology in Solar PV Energy Storage Monitoring System
指導教授:鍾翼能鍾翼能引用關係
指導教授(外文):CHUNG, YI-NUNG
口試委員:鍾翼能王中行陳雍宗
口試委員(外文):CHUNG, YI-NUNGWANG, CHUNG-SHINGCHEN, YUNG-TSUNG
口試日期:2023-07-11
學位類別:碩士
校院名稱:國立彰化師範大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2023
畢業學年度:111
語文別:中文
論文頁數:37
中文關鍵詞:遠端通訊太陽光電監控系統Arduino
外文關鍵詞:Remote CommunicationPVMonitoring SystemArduino
相關次數:
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隨著能源轉型的推進,太陽光電系統越來越普及。為了有效管理太陽光電儲能系統,需要即時監控系統來蒐集並分析系統運作數據。利用Arduino的感測器與XAMPP將溫濕度與光照度記錄至網頁數據庫,並且依據公式計算出發電量。遠端通訊技術的應用為監控系統提供更便利的數據蒐集方式,避免人工巡查的缺陷和成本,同時也提高能源系統的可靠度和穩定性。
比較無線傳輸的Wi-Fi、4G LTE和有線傳輸的乙太網路之穩定度與傳輸速度,讓使用者可以選擇最合適的網路連線方式,使監控系統的運作更有效率。讓遠端通訊技術在太陽光電儲能監控系統中具有更重要的價值,未來可以在更廣泛的能源領域得到應用。

With the advancement of energy transition, solar photovoltaic systems are becoming increasingly popular. In order to effectively manage solar energy storage systems, real-time monitoring systems are needed to collect and analyze operational data. By using Arduino sensors and XAMPP, temperature, humidity, and light intensity can be recorded in a web-based database, and the power generation can be calculated based on formulas. The application of remote communication technology provides a more convenient way to collect data for monitoring systems, avoiding the limitations and costs of manual inspection, while also improving the reliability and stability of energy systems.
By comparing the stability and transmission speed of wireless transmission technologies such as Wi-Fi and 4G LTE, as well as wired transmission technology like Ethernet, users can choose the most suitable network connection method to ensure efficient operation of the monitoring system. Remote communication technology plays a vital role in solar photovoltaic monitoring systems, and its value can be extended to a wider range of energy fields in the future.

摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 V
圖目錄 VI
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與現況 1
1.2 研究動機 3
1.3 研究目的 4
第二章 遠端通訊技術與監控系統 6
2.1 遠端通訊簡介 6
2.2 第四代行動網路 6
2.3 Wi-Fi無線網路 10
2.4 乙太網路 11
2.5 Arduino開發板 12
2.6 感測器 14
第三章 太陽光電儲能系統 16
3.1 太陽能板 16
3.2 逆變器 17
3.3 充放電控制器 18
3.4 蓄電池 19
3.5 太陽光電儲能系統 21
第四章 實驗架構與系統裝置設計 24
4.1 遠端監控實驗架構 24
4.2 數據儲存及運算 25
4.3 整合安裝包XAMPP 27
4.4 實驗數據 29
第五章 結論與未來展望 31
5.1 結論 31
5.2 未來展望 32
參考文獻 33

表目錄
表2-1 路由器TL-MR6400支援4G網路頻寬表 9
表2-2 遠傳電信基地台4G支援頻寬表 9
表2-3 微控制器Arduino Uno R3其餘腳位功能表 13
表4-1 溫溼度與光照度之測量數據 29
表4-2 三種連線方式之測量數據 30

圖目錄
圖1-1 台電近五年發電裝置容量 2
圖1-2 台電近五年再生能源裝置容量 3
圖1-3 全台太陽能總體一日發電量示意圖 4
圖2-1 遠傳電信4G網路涵蓋率(實驗地區) 8
圖2-2 路由器TL-MR6400端口之SIM卡插槽(紅框處) 8
圖2-3 光纖網路家用閘道器RTF8207W 11
圖2-4 五類雙絞線搭配RJ45接頭之網路線 12
圖2-5 微控制器Arduino UNO R3 (No Logo版本) 13
圖2-6 溫溼度感測器DHT11腳位圖 15
圖2-7 照度感測器GY-302腳位圖 15
圖2-8 開發板與感測器實體接線圖 15
圖3-1 單晶矽太陽能板 17
圖3-2 純正弦波逆變器實體圖 18
圖3-3 充放電控制器實體圖 19
圖3-4 鉛酸蓄電池實體圖 20
圖3-5 太陽光電儲能系統運作架構 21
圖3-6 太陽光電儲能系統實體圖 22
圖4-1 遠端監控架構圖 25
圖4-2 資料運算流程圖 26
圖4-3 XAMPP主視窗 28
圖4-4 網頁phpMyAdmin資料庫列表 29



[1]姚克昇,考量節約省水之自動澆灌控制改良設計之研究,碩士論文,國立彰化師範大學電機工程學系,2022年。
[2]宓芳頡,可程式控制器遠端通訊與監控之研究,碩士論文,南臺科技大學電機工程系,2014年。
[3]黃聖哲,雲端大數據即時資訊蒐集與分析架構之設計以太陽能監控系統為例,碩士論文,國立高雄應用科技大學資訊管理系,2014年。
[4]陳光明,智慧家庭監控系統-綠能電源供應之研究,碩士論文,正修科技大學資訊管理系,2018年。
[5]曾品乾,結合 LoRa 物聯網與雲端計算技術之太陽能發電遠端監控模擬系統實作,碩士論文,國立高雄師範大學光電與通訊工程學系,2020年。
[6]林伯穎,魚菜共生遠端監控系統,碩士論文,國立高雄大學電機工程學系,2018年。
[7]邱祥瑋,以 Raspberry Pi 與 Arduino 實現智慧家庭消防監控系統,碩士論文,龍華科技大學電機工程系,2017年。
[8]張峰碩,基於電力線網路之智慧家庭監控系統,碩士論文,元智大學電機工程學系,2017年。
[9]周暐浩,智慧家庭安全監控系統之開發,碩士論文,明新科技大學電子工程系,2015年。
[10]徐鈺暉,智慧家庭電力監控系統研究,碩士論文,聖約翰科技大學電子工程系,2011年。
[11]潘宏偉,智慧家庭監控系統設計與應用,碩士論文,正修科技大學電機工程系,2013年。
[12]江柏穎,智慧無線藍芽液壓電磁閥監控系統,碩士論文,國立雲林科技大學機械工程系,2019年。
[13]賴昱暄,從台灣電力供應-探討核電廠存廢,碩士論文,國立彰化師範大學電機工程學系,2021年。
[14]台灣電力公司,台電系統歷年發電裝置容量,https://www.taipower.com.tw/tc/chart_m/a02_電力供需資訊_電源開發規劃_歷年裝置容量及結構.html.
[15]台灣電力公司,台電系統歷年再生能源裝置容量,https://www.taipower.com.tw/tc/chart_m/b25_發電資訊_購入電力概況_歷年再生能源裝置容量.html.
[16]綠能科技產業推動中心,綠能資訊之即時發電量,https://www.geipc.tw/LiveEnergy.aspx.
[17]X. Li, “Intelligent Wireless Fire Monitoring System for Logistics Warehouse,” International Core Journal of Engineering., vol. 6, no. 11, pp. 22-34, Nov. 2020.
[18]X. Feng, X. Rong, and Y. Liu, “Design of Intelligent Agriculture Remote Monitoring System,” Frontiers in Science and Engineering., vol. 1, no. 6, pp. 45-49, Sep. 2021.
[19]T. Eiskop, A. Snatkin, K. Karjust, and E. Tungel, “Production monitoring system design and implementation,” Proceedings of the Estonian Academy of Sciences., vol. 67, no. 1, pp. 10-16, Mar. 2018.
[20]P. S. Kumar1, N. Kumaresh, and M. K. Raj, “Remote Based Intelligent Agriculture Monitoring System,” European Journal of Molecular and Clinical Medicine., vol. 7, no. 2, pp. 5236-5245, Feb. 2020.
[21]T. Qiu, H. Xiao, and P. Zhon, “Framework and Case Studies of Intelligence Monitoring Platform in Facility Agriculture Ecosystem,” 2nd International Conf. On Agro-Geoinformatics, Fairfax, 2013, pp. 25-35.
[22]王晨越,第四代行動通訊系統(4G-LTE)室內訊號提升研究,碩士論文,國立勤益科技大學電子工程系,2021年。
[23]遠傳電信股份有限公司,網路涵蓋率查詢,https://ecare.fetnet.net/DigService/serviceCoverageController/serviceCoveragePage.
[24]普聯技術有限公司,TL-MR6400產品規格,https://www.tp-link.com/tw/home-networking/3g-4g-router/tl-mr6400/#specifications. 
[25]國家通訊傳播委員會,電臺設置查詢系統,https://freqdbo.ncc.gov.tw/Portal/NCCB06Q_01v1.aspx.
[26]朱竣誠,基於Wi-Fi及雲端技術之雲端智慧家庭系統,碩士論文,南臺科技大學電子工程系,2015年。
[27]許勝倉,乙太網路為基礎之電信傳輸網路架構及其效能研究,碩士論文,國立中央大學通訊工程研究所,2009年。
[28]黃新賢、劉建源、林宜賢、黃志峰,微電腦原理與應用:Arduino,第三版,全華圖書,2019年。
[29]David Watson, Introduction to DHT11, Measure Temperature & Humidity, https://www.theengineeringprojects.com/2019/03/introduction-to-dht11.html.
[30]Phipps Electronics, Digital Light Intensity Sensor Module GY-302, https://www.phippselectronics.com/using-gy-302-digital-light-intensity-sensor-module-with-arduino/.
[31]莊皓翔,屋頂型太陽能板於不同環境之模擬與分析,碩士論文,國立中央大學土木工程學系,2022年。
[32]經濟部能源局,太陽光電模組產品登錄作業要點,https://www.moeaboe.gov.tw/ECW/populace/Law/Content.aspx?menu_id=3325.
[33]施華,社區發展太陽能發電系統之成本效益評估,碩士論文,國立交通大學工學院碩士在職專班產業安全與防災組,2009年。
[34]P. R. Michael, D. E. Johnston, and W. Moreno, “A Conversion Guide: Solar Irradiance and Lux Illuminance,” Journal of Measurements in Engineering., vol. 8, no. 4, pp. 153-166, Nov. 2020.
[35]Ziff Davis, Discover Your Download, Upload, Jitter, and Packet Loss, https://www.speedtest.net/.
電子全文 電子全文(網際網路公開日期:20280717)
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