CN102622842B - 太阳能电池模块的盗窃监视装置及使用该装置的盗窃监视系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供太阳能电池模块的盗窃监视装置及使用该装置的盗窃监视系统，即使多个太阳能电池模块被盗时也能够确定该被盗的多个太阳能电池模块。其具备：盗窃监视装置主体(3)；信号线(4)，其将盗窃监视装置主体和成为监视对象的多个太阳能电池模块(M)连接，并且将从盗窃监视装置主体到各太阳能电池模块的配线长度形成为各不相同；应答元件(5c)，设置在信号线和各太阳能电池模块的连接部(5)中，当经由信号线接收到监视信号时向信号线返回应答信号。盗窃监视装置主体具备盗窃检测部(10)，其从信号线的一端发送监视信号，依次接收从各应答元件返回的应答信号，从而检测出与未返回应答信号的应答元件对应的太阳能电池模块被盗。

Description

太阳能电池模块的盗窃监视装置及使用该装置的盗窃监视系统

技术领域

本发明涉及太阳能电池模块的盗窃监视装置以及使用该装置的盗窃监视系统。

背景技术

以往，进行了与太阳能电池模块的盗窃监视装置有关的开发(例如参照专利文献1)。

最近，随着百万瓦级太阳能(MegaSolar)发电站等大规模太阳能电池发电站的普及，要求不仅检测太阳能电池模块的盗窃，也想检测太阳能电池模块被盗的位置。

对于这种要求，考虑将专利文献2中记载的太阳能电池阵列故障诊断方法应用于盗窃检测。专利文献2中记载的太阳能电池阵列故障诊断方法，在太阳能电池串的端子或太阳能电池阵列的端子和大地之间施加测定信号波形，将其应答信号波形与测定信号波形进行比较，由此确定太阳能电池阵列中的故障(盗窃)位置。

但是，在将专利文献2中记载的太阳能电池阵列故障诊断方法应用于盗窃检测的太阳能电池模块的盗窃监视装置中，当多个太阳能电池模块被盗时，存在无法确定该被盗的多个太阳能电池模块的每一个太阳能电池模块的问题。

专利文献1：日本特开2002-367046号公报

专利文献2：日本特开2009-21341号公报

发明内容

鉴于上述问题而提出本发明，其目的在于提供即使在多个太阳能电池模块被盗的情况下，也能够确定该被盗的多个太阳能电池模块的太阳能电池模块的盗窃监视装置、以及使用该装置的盗窃监视系统。

本发明为了达成上述目的而提出，其提供一种太阳能电池模块的盗窃监视装置，其具备：盗窃监视装置主体；信号线，其将该盗窃监视装置主体和成为监视对象的多个太阳能电池模块连接，并且将从所述盗窃监视装置主体到所述各太阳能电池模块的配线长度形成为各不相同；以及应答元件，其分别设置在所述信号线和所述各太阳能电池模块的连接部中，当经由所述信号线接收到监视信号时向所述信号线返回应答信号，所述盗窃监视装置主体具备盗窃检测部，该盗窃检测部从所述信号线的一端发送所述监视信号，依次接收从所述各应答元件返回的应答信号，从而检测出与未返回该应答信号的应答元件对应的所述太阳能电池模块被盗。

所述信号线可以如下构成：一端与所述盗窃监视装置主体连接，并且另一端分支后与成为监视对象的多个太阳能电池模块中的各个太阳能电池模块连接。

所述信号线可以如下形成：从所述盗窃监视装置主体到所述各太阳能电池模块的配线长度逐个相差一定长度。

所述连接部可以由模块侧连接器和设置在所述信号线的端部的信号线侧连接器构成，所述模块侧连接器设置在所述太阳能电池模块中，并且搭载了所述应答元件，当使其与所述信号线侧连接器配合时将所述信号线和所述应答元件电气连接，当所述太阳能电池模块被盗时，解除所述信号线侧连接器和所述模块侧连接器的配合，将所述信号线和所述应答元件电气切断。

另外，本发明提供一种太阳能电池模块的盗窃监视系统，其具备：所述太阳能电池模块的盗窃监视装置；以及当该太阳能电池模块的盗窃监视装置判断出所述太阳能电池模块被盗时发出警报的警报单元。

根据本发明，可以提供即使在多个太阳能电池模块被盗时也能够确定该被盗的多个太阳能电池模块的太阳能电池模块的盗窃监视装置以及使用该装置的盗窃监视系统。

附图说明

图1是表示使用了本发明的一个实施方式的太阳能电池模块的盗窃监视装置的太阳能电池模块的盗窃监视系统的图，(a)是概要结构图，(b)是其主要部分放大图。

图2是说明图1的太阳能电池模块的盗窃监视装置的动作的图。

图3是表示图1的太阳能电池模块的盗窃监视装置中使用的盗窃位置表的一例的图。

图4是表示图1的太阳能电池模块的盗窃监视装置中，盗窃监视控制处理的控制流程的一例的流程图。

图5是表示图1的太阳能电池模块的盗窃监视装置中，盗窃监视控制处理的控制流程的另一例的流程图。

符号说明

1太阳能电池模块的盗窃监视装置

3盗窃监视装置主体

4信号线

5连接部

5a信号线侧连接器

5b模块侧连接器

5c应答元件

10盗窃检测部

M太阳能电池模块

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施方式。

图1是表示使用了本实施方式的太阳能电池模块的盗窃监视装置的太阳能电池模块的盗窃监视系统的图，(a)是概要结构图，(b)是其主要部分放大图。

如图1(a)、(b)所示，太阳能电池模块的盗窃监视系统100具备：本发明的太阳能电池模块的盗窃监视装置1；当太阳能电池模块的盗窃监视装置1判断出太阳能电池模块M被盗时发出警报的警报单元20。

本实施方式的太阳能电池模块的盗窃监视装置1具备：盗窃监视装置主体3；将盗窃监视装置主体3和成为监视对象的多个太阳能电池模块M连接，并且将从盗窃监视装置主体3到各太阳能电池模块M的配线长度形成为各不相同的信号线4；分别设置在信号线4和各太阳能电池模块M的连接部5中，并且相对于太阳能电池模块M固定，当经由信号线4从盗窃监视装置主体3接收到监视信号时向信号线4返回应答信号的应答元件5c。

在本实施方式中，将信号线4构成为一端与盗窃监视装置主体3的输入输出部6连接，并且另一端分支后分别与成为监视对象的多个太阳能电池模块M中的各个太阳能电池模块M连接。另外，在本实施方式中，以从盗窃监视装置主体3到各太阳能电池模块M的配线长度逐个相差一定长度ΔL的方式形成了信号线4。

在此，说明成为监视对象的太阳能电池模块M为n台的情况。在这种情况下，信号线4对应于n台太阳能电池模块M而分支为n条，将分支后的信号线4的端部与各太阳能电池模块M连接。以下，为了简化说明，按照从盗窃监视装置主体3开始的配线长度从短到长的顺序，即从图1(a)的上侧到下侧设太阳能电池模块M的模块编号为1、2、3、4...n。

在本实施方式中，连接部5由设置在信号线4的端部的信号线侧连接器5a和模块侧连接器5b构成，该模块侧连接器5b设置在太阳能电池模块M中并且搭载了应答元件5c，当与信号线侧连接器5a配合时将信号线4和应答元件5c电连接。当太阳能电池模块M被盗时，连接部5解除信号线侧连接器5a和模块侧连接器5b的配合，将信号线4和应答元件5c电气切断。模块侧连接器5b与太阳能电池模块M一体地形成，或者相对于太阳能电池模块M稳固地固定，以便在被盗窃时无法将其从太阳能电池模块M拆除。

构成连接部5的信号线侧连接器5a以及模块侧连接器5b可以与为了从太阳能电池模块M取出电力而使用的连接器一体构成，也可以独立构成。

此外，连接部5只要是在太阳能电池模块M被盗时将信号线4和应答元件5c电气切断的结构，则可以是任何结构，可以不是图1(b)那样的连接器型，而是单纯地将应答元件5c相对于太阳能电池模块M稳固地固定，构成为只有切断信号线4才能盗窃太阳能电池模块M。

作为监视信号，可以使用脉冲信号，也可以使用交流信号。在本实施方式中，作为监视信号而使用了脉冲信号。

作为应答元件5c，只要在接收到监视信号时返回应答信号则可以使用任何元件，例如可以使用以所输入的监视信号作为启动电力而启动，在启动的同时发出脉冲状的应答信号的元件(例如单稳多谐振荡器(one-shotmultivibrator)那样的元件)。此外，当然能够构成为从太阳能电池模块M向应答元件5c进行电力供给，在作为监视信号而使用交流信号的情况下，可以进一步具备整流元件。

而且，也可以将应答元件5c构成为反射所输入的监视信号，并将反射的监视信号作为应答应答信号而返回。在这种情况下，作为应答元件5c，例如使用电感器元件等即可。另外，通过将信号线4的端部开放，也能够成为通过其开放端反射监视信号的结构。但是，在这种情况下，根据条件还考虑到难以区别通过作为应答元件5c的开放端反射的应答信号、和在太阳能电池模块M被盗时信号线4和应答元件5c被电气切断时在其电气切断的部位反射的反射信号，难以检测太阳能电池模块M的盗窃的情况，为了避免这种问题，需要进行适当的调整。这样，应答元件5c有必要构成为可以明确地区别来自应答元件5c的应答信号和太阳能电池模块M被盗时的反射信号。

在本实施方式中，作为应答元件5c使用了以所输入的脉冲信号作为启动电力而启动，在启动的同时输出脉冲状的应答信号的元件。另外，为了简化说明，以下说明当太阳能电池模块M被盗时在被电气切断的部位不发生反射的情况。

盗窃监视装置主体3具备从信号线4的一端发送监视信号(脉冲信号)，并依次接收从各应答元件5c返回的应答信号，检测出未返回应答信号的应答元件5c，检测出与该未返回应答信号的应答元件5c对应的太阳能电池模块M被盗的盗窃检测部10。盗窃检测部10每隔预定的时间间隔发送监视信号。盗窃检测部10被安装在盗窃监视装置主体3的控制基板3a内的基本电路3b中，通过将存储器(RAM、ROM)或CPU、I/O接口、软件等适当组合而实现。

在此，说明太阳能电池模块的盗窃监视装置1的动作。

如图2所示，当从信号线4的一端输入作为监视信号的脉冲信号时，将脉冲信号分支后分别输入与各太阳能电池模块M对应的各个应答元件5c。被输入了脉冲信号的各应答元件5c以所输入的脉冲信号作为启动电力而启动，在启动的同时输出脉冲状的应答信号。从各应答元件5c输出的应答信号在与信号线4中监视信号的传播方向相反的方向上传播，被盗窃监视装置主体3的输入输出部6接收。

此时，例如从与模块编号2的太阳能电池模块M对应的应答元件5c返回的应答信号，与从与模块编号1的太阳能电池模块M对应的应答元件5c返回的应答信号进行比较，伴随与配线长度的差ΔL相应的延迟而被接收。具体来说，当把信号线4中监视信号传播的速度设为v时，从与任意的模块编号i的太阳能电池模块M对应的应答元件5c返回的应答信号，与从与模块编号i-1的太阳能电池模块M对应的应答元件5c返回的应答信号进行比较，延迟通过下式(1)计算出的延迟时间Δt后被接收。

Δt＝2×ΔL/v...(1)

因此，如图2所示，在太阳能电池模块M未被盗的正常时，按照模块编号从小到大的顺序(即配线长度从短到长的顺序)，每隔某时间间隔(上述的延迟时间Δt)，来自各应答元件5c的应答信号依次通过盗窃监视装置主体3被接收。

在太阳能电池模块M被盗的盗窃时，从与被盗的太阳能电池模块M对应的应答元件5c不返回应答信号，因此，盗窃检测部10通过检测不返回应答信号的应答元件5c，可以检测出被盗的太阳能电池模块M的模块编号。在图2的例子中，从与模块编号n-1的太阳能电池模块M对应的应答元件5c未返回应答信号，因此可以判断出模块编号n-1的太阳能电池模块M被盗。

此外，虽然在图2中未表示，但实际上通过被盗的太阳能电池模块M的连接部5电气切断了信号线4和应答元件5c，因此在该被电气切断的部位反射的反射信号也被盗窃监视装置主体3接收。因此，盗窃检测部10将盗窃时的反射信号和应答信号进行区别，仅检测应答信号。在本实施方式中，进行特定阻抗等的调整，以使盗窃时的反射信号的信号强度减小，通过盗窃检测部10，仅在接收到的信号的信号强度大于预先设定的预定阈值时判断出接收到应答信号。

而且，在本实施方式中还具备将从发送监视信号(脉冲信号)到接收应答信号的时间T和太阳能电池模块M的模块编号的关系进行映射的盗窃位置表11，盗窃检测部10参照盗窃位置表11来确定被盗的太阳能电池模块M的模块编号。

图3表示盗窃位置表11的设定例。根据图3的盗窃位置表11，例如若在发送脉冲信号后从X₀到X₁间的时间未接收到应答信号，则可以判断出模块编号1的太阳能电池模块M被盗。图3中的时间X₀～X_n事先进行试验等来适当设定即可。

另外，盗窃检测部10将所确定的被盗的太阳能电池模块M的模块编号作为盗窃位置信号输出到警报单元20。此外，在本实施方式中，盗窃位置信号兼有盗窃检测的作用，但是也可以与盗窃位置信号独立地在检测出盗窃的阶段将盗窃检测信号输出到警报单元20。

警报单元20，当从太阳能电池模块的盗窃监视装置1的盗窃检测部10接收盗窃位置信号时点亮警告灯21来通知管理者太阳能电池模块M被盗，并且在监视器22上显示盗窃位置，与此同时，通过警报邮件发送单元23向管理者的移动电话等发送警报邮件，通知太阳能电池模块M被盗以及其盗窃位置。

此外，警报单元20不限定于上述单元，例如也可以在各太阳能电池模块M的附近设置发出声音或光的威吓单元，通过警报单元20使与盗窃位置对应的威吓单元工作来提前防止盗窃。

接着，使用图4具体说明太阳能电池模块的盗窃监视装置1中的盗窃监视的控制(以下称为盗窃监视控制处理)的控制流程。

如图4所示，在盗窃监视控制处理中，首先，通过步骤S1，盗窃检测部10从与信号线4的一端连接的输入输出部6输入作为监视信号的脉冲信号，此后，通过步骤S2启动计时器T。

在步骤S3中，在时间X₀经过前等待，在时间X₀经过后通过步骤S4将初始值1代入变量i。

在步骤S5中，盗窃检测部10判断是否接收到应答信号。在步骤S5中判断为“否”时，通过步骤S6判断计时器T是否在X_i(当前i＝1，因此为X₁)以下，若判断为“是”则返回步骤S5。即，在i＝1的情况下，在X₀＜T≤X₁的条件成立的期间，在接收到应答信号前重复步骤S5和S6。

在步骤S6中判断为“否”时，即在X₀＜T≤X₁的时间内未接收到应答信号时，通过步骤S7，盗窃检测部10判定出模块编号1的太阳能电池模块M被盗，通过步骤S8将被盗的太阳能电池模块M的模块编号作为盗窃位置信号输出到警报单元20，前进到步骤S10。

另一方面，在步骤S5中判断为“是”时，即在X₀＜T≤X₁的时间内接收到应答信号时，通过步骤S9，等到时间X_i(当前i＝1，因此为X₁)经过后，前进到步骤S10。

在步骤S10中，将变量i增加1，前进到步骤S11。在步骤S11中，判断变量i是否大于太阳能电池模块的台数即n，当判断为“否”时返回步骤S5。即，将步骤S5～S11的流程重复n次。

通过步骤S11判断为“是”时，即针对n个应答信号分别判定完有无检测出后，通过步骤S12将计时器T复位(reset)，并返回(返回步骤S1)。

在图4的控制流程中，检测未返回应答信号的应答元件5c，每当确定被盗的太阳能电池模块M的模块编号时发送盗窃位置信息，但是也可以如图5所示的控制流程那样，存储好所确定的被盗的太阳能电池模块的模块编号，一起发送盗窃位置信息。图5的控制流程，在图4的控制流程中，通过步骤S8不发送盗窃位置信号而存储模块编号，在步骤S11和S12之间插入步骤S13，在步骤S13一起发送盗窃位置信号。

而且，在一起发送盗窃位置信号的情况下，也能够如下构成：存储好与返回了应答信号的应答元件5c对应的太阳能电池模块M的模块编号，在接收到全部应答信号后提取出1～n中未存储的模块编号，确定被盗的太阳能电池模块M的模块编号。

说明本实施方式的作用。

在本实施方式的太阳能电池模块的盗窃监视装置1中，将信号线4形成为从盗窃监视装置主体3到各太阳能电池模块M的配线长度分别不同，在信号线4和各太阳能电池模块M的连接部中具备当接收到监视信号时返回应答信号的应答元件5c，从信号线4的一端发送监视信号，依次接收从各应答元件5c返回的应答信号，检测未返回应答信号的应答元件5c，检测出与该未返回应答信号的应答元件5c对应的太阳能电池模块M被盗。

由此，即使在多个太阳能电池模块M被盗的情况下，也能够分别确定该被盗的多个太阳能电池模块M。

另外，太阳能电池模块的盗窃监视装置1不是像专利文献1那样始终在环形电路2中流过电流的结构，而是每隔预定的时间间隔发送监视信号的结构，因此可以将消耗电力抑制得较低。

另外，在太阳能电池模块的盗窃监视装置1中，将信号线4构成为一端与盗窃监视装置主体3连接，另一端分支后与成为监视对象的多个太阳能电池模块M中的各个太阳能电池模块M连接，因此，仅通过从盗窃监视装置主体3输出一个监视信号就能够实施盗窃监视，使盗窃监视装置主体3成为简单的结构，并且可以进一步抑制消耗电力。

而且，在太阳能电池模块的盗窃监视装置1中，将信号线4形成为从盗窃监视装置主体3到各太阳能电池模块M的配线长度逐个相差一定长度ΔL，因此，通过盗窃监视装置主体3可以等间隔地接收应答信号，盗窃位置表11的设定容易。

本发明不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内当然可以进行各种变更。

例如，在成为监视对象的太阳能电池模块M的数量有多个时，分支变多，监视信号衰减，因此，在这种情况下可以将成为监视对象的太阳能电池模块M分成多个组，针对每个组来进行盗窃监视。在这种情况下，对各组分别输出监视信号，因此，成为与一个监视信号对应的监视对象的太阳能电池模块M的数量减少，能够抑制监视信号的衰减。

另外，在上述实施方式中，将从盗窃监视装置主体3延伸的信号线4的端部分支，与成为监视对象的多个太阳能电池模块M中的各个太阳能电池模块M连接来构成，但是不限于此，也可以使用长度不同的多条信号线将盗窃监视装置主体3和各太阳能电池模块M分别独立地连接来构成。在这种情况下，若向多条信号线中的每一条信号线同时发送监视信号，则从各应答元件5c依次接收应答信号。

在上述实施方式中说明了检测太阳能电池模块M的盗窃的情况，但是根据本发明，例如也能够在构成太阳能电池模块M的太阳能电池板的各个中设置连接部5来检测太阳能电池板的盗窃。

Claims (9)

1.一种太阳能电池模块的盗窃监视装置，

具备：

盗窃监视装置主体，具备盗窃检测部；

信号线，其将该盗窃监视装置主体和成为监视对象的多个太阳能电池模块连接；并且

所述盗窃监视装置的特征在于，还具备：

应答元件，其分别设置在所述信号线和所述各太阳能电池模块的连接部中，当经由所述信号线接收到监视信号时向所述信号线返回应答信号；

其中，将从所述盗窃监视装置主体到所述各太阳能电池模块的所述信号线的配线长度形成为各不相同，该盗窃检测部从所述信号线的一端发送所述监视信号，依次接收从所述各应答元件返回的应答信号，从而检测出与未返回该应答信号的应答元件对应的所述太阳能电池模块被盗。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块的盗窃监视装置，其特征在于，

所述信号线一端与所述盗窃监视装置主体连接，并且另一端分支后与成为监视对象的多个太阳能电池模块中的各个太阳能电池模块连接。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池模块的盗窃监视装置，其特征在于，

所述信号线从所述盗窃监视装置主体到所述各太阳能电池模块的配线长度逐个相差一定长度。

4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池模块的盗窃监视装置，其特征在于，

所述连接部由模块侧连接器和设置在所述信号线的端部的信号线侧连接器构成，所述模块侧连接器设置在所述太阳能电池模块中，并且搭载了所述应答元件，当使其与所述信号线侧连接器配合时将所述信号线和所述应答元件电气连接，

当所述太阳能电池模块被盗时，解除所述信号线侧连接器和所述模块侧连接器的配合，将所述信号线和所述应答元件电气切断。

5.根据权利要求3所述的太阳能电池模块的盗窃监视装置，其特征在于，

所述连接部由模块侧连接器和设置在所述信号线的端部的信号线侧连接器构成，所述模块侧连接器设置在所述太阳能电池模块中，并且搭载了所述应答元件，当使其与所述信号线侧连接器配合时将所述信号线和所述应答元件电气连接，

当所述太阳能电池模块被盗时，解除所述信号线侧连接器和所述模块侧连接器的配合，将所述信号线和所述应答元件电气切断。

6.一种太阳能电池模块的盗窃监视系统，其特征在于，

具备：

权利要求1或2所述的太阳能电池模块的盗窃监视装置；以及

当该太阳能电池模块的盗窃监视装置判断出所述太阳能电池模块被盗时发出警报的警报单元。

7.一种太阳能电池模块的盗窃监视系统，其特征在于，

具备：

权利要求3所述的太阳能电池模块的盗窃监视装置；以及

当该太阳能电池模块的盗窃监视装置判断出所述太阳能电池模块被盗时发出警报的警报单元。

8.一种太阳能电池模块的盗窃监视系统，其特征在于，

具备：

权利要求4所述的太阳能电池模块的盗窃监视装置；以及

当该太阳能电池模块的盗窃监视装置判断出所述太阳能电池模块被盗时发出警报的警报单元。

9.一种太阳能电池模块的盗窃监视系统，其特征在于，

具备：

权利要求5所述的太阳能电池模块的盗窃监视装置；以及

当该太阳能电池模块的盗窃监视装置判断出所述太阳能电池模块被盗时发出警报的警报单元。