CN109992028A - 一种基于监控系统的户外光伏小室环境设备及其联动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种基于监控系统的户外光伏小室环境设备及其联动控制方法涉及的是一种利用监控系统全景监控的功能实现户外光伏小室环境设备联动控制的方法以及所需的联动控制设备。一种基于监控系统的户外光伏小室环境设备，具有密封的光伏小室，以单个光伏小室为基础单元，多个光伏小室能够组网形成阵列，多个光伏小室分别与光伏监控系统进行数据连接；在光伏监控系统内设置有人机交互子系统，运维人员通过人机交互子系统对组网成阵列的多个光伏小室进行监控；在光伏小室内具有小室环境设备，小室环境设备包括小室环境采集设备和小室环境执行设备；小室环境采集设备和小室环境执行设备均通过各自的线缆与小室的通信处理单元进行信号连接。

Description

一种基于监控系统的户外光伏小室环境设备及其联动控制 方法

技术领域

本发明一种基于监控系统的户外光伏小室环境设备及其联动控制方法涉及的是一种利用监控系统全景监控的功能实现户外光伏小室环境设备联动控制的方法以及所需的联动控制设备。

背景技术

光伏发电作为主要的新能源发电发展方向，其装机容量正逐步扩大。光伏电站占地面积大，建设时多选择较偏僻地域，运行环境恶劣，且电站有少人值守的运行需求。此外，光伏组件的露天部署是光伏发电的特点，考虑成本等因素，一些发电设备的配套设备，诸如光伏逆变器、直流柜等需要在户外就地安装、运行，这些设备通常安放在光伏户外小室中。恶劣的户外运行环境会从温度、湿度、积水、火灾和人员侵入这些方面对光伏户外小室中发电设备造成影响，危及光伏电站安全稳定运行。

此外当前各类型环境设备通常由多个厂家配套提供，其独立运行、各自为政，系统集中程度低，在运行管理时显得监控层掌控能力差，为了保证光伏电站安全、稳定、高效的运行，有必要设计一种新的方案对户外光伏小室环境设备进行统一协调管理。

发明内容

本发明针对上述需求，提供了一种基于监控系统的户外光伏小室环境设备及其联动控制方法，解决了光伏电站户外环境恶劣导致的影响发电设备安全稳定运行的问题。

随着计算机、通信、视频采集与分析等技术的迅猛发展，光伏电站监控系统有能力实现对整站主、辅设备的全景监控。监控系统基于全站完整的生产运行数据，通过数据分析，能够实现对站内主、辅设备的联动控制。利用本发明，能够统一协调、联动的管理机制，能够有效提升光伏电站运维效率，降低运行成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于监控系统的户外光伏小室环境设备，具有密封的光伏小室，以单个光伏小室为基础单元，多个光伏小室能够组网形成阵列，多个光伏小室分别与光伏监控系统进行数据连接；在光伏监控系统内设置有人机交互子系统，运维人员通过人机交互子系统对组网成阵列的多个光伏小室进行监控；在光伏小室内具有小室环境设备，小室环境设备包括小室环境采集设备和小室环境执行设备；小室环境采集设备和小室环境执行设备均通过各自的线缆与小室的通信处理单元进行信号连接，小室环境采集设备将采集到的信号数据发送至小室的通信处理单元内，小室的通信处理单元将信号数据向上发送至光伏监控系统内。

所述的小室环境采集设备为温度采集器、湿度采集器、水位传感器、图像采集器、光感采集器和烟感传感器，通过温度采集器获取小室温度数据，通过湿度采集器获取小室湿度数据，通过水位传感器获取水位数据，通过烟感传感器获取烟感强度数据，通过光感传感器获取光感强度数据，通过图像采集器获取视频数据；小室环境采集设备均为市售产品。

所述的小室环境执行设备为消防系统、调温系统、照明系统和抽水系统设备；小室环境执行设备均为现有市售产品。

利用基于监控系统的户外光伏小室环境采集设备能够采集环境数据，以小室的通信处理单元将汇总收集到的数据统一发送至光伏监控系统上，运维人员通过光伏监控系统上的人机交互子系统对组网成阵列的多个光伏小室进行监控；光伏监控系统在采集到异常数据后，经处理并发出相应的指令，小室环境执行设备、小室对应的光伏逆变器进行联动控制操作。

在光伏监控系统内还设置有显示器和喇叭，用于进行人机交互方式的报警。

人机交互方式包括监控系统语音报警、告警窗显示、光字牌显示、手机短消息、手机App软件显示。

调温系统指通过物理、外部能源手段实现温度调节的系统，调温系统为空调、风扇或散热片中的任意一种或多种组合。

基于监控系统的户外光伏小室环境设备的联动控制方法如下：

a1，根据需要定义温度高、温度低、湿度、烟感、光感、水位异常情况，分别记作Th(Temperature high)、Tl(Temperature low)、H(Humidity)、S(Smoke)、L(Light)、W(Water)，若异常，超过规定范围，触发记作1，反之在正常范围内则记作0；通过图像数据识别火灾情况，记作Cf(Camera Fire)，若出现火灾情况记作1，反之正常情况记作0；定义通过图像数据识别出物体移动情况记作Co，若识别成功记作1，否则记作0；

b1，若S为1或Cf为1，则光伏监控系统通过小室通信管理单元向消防系统发出启动命令；若Th、S、Cf均为1，则光伏监控系统通过电力内部通信子系统向发电设备发出停机指令，转至步骤c1；如不符合上述条件则跳过步骤b1，直接转至步骤c1；

c1，若W＝1；则光伏监控系统通过小室通信管理单元向抽水系统发出启动命令，光伏监控系统向发电设备发出停机指令，转至步骤d1；如不符合上述条件则跳过步骤c1，直接转至步骤d1；

d1，若Th为1，则光伏监控系统通过小室通信管理单元向调温系统发出降温指令，转至步骤e1；若Tl为1，则光伏监控系统通过小室通信管理单元向调温系统发出升温指令，转至步骤e1；如不符合上述条件则跳过步骤d1，直接转至步骤e1；

e1，若H为1，则光伏监控系统通过小室通信管理单元向除湿系统发出除湿指令，转至步骤f1；如不符合上述条件则跳过步骤e1，直接转至步骤f1；

f1，若L为0或Co为1，则光伏监控系统通过小室通信管理单元向照明系统发出启动指令。

上述步骤按顺序依次串行执行。

上述调温系统指通过物理、外部能源手段实现温度调节的系统，不仅限于空调。调温系统为空调、风扇或散热片中的任意一种或多种组合，优选为空调。

上述光伏户外小室中的小室环境采集设备与小室环境执行设备通过小室的通信处理单元与光伏监控系统进行信息交互。

上述基于监控系统的户外光伏小室环境设备联动策略步骤b1至步骤f1中处于联动执行状态的设备，联动触发条件为正常值时，光伏监控系统通过小室通信管理单元向对应小室环境执行设备发出停止指令。

上述光伏监控系统具备图像识别功能。

所述的异常值的范围通过预先人为设定，人工能够通过键盘、鼠标来进行输入。

上述非异常值等于或者不等于异常值，非异常值需要预先人为设定。

上述基于监控系统的户外光伏小室环境设备联动策略步骤b1至步骤f1中，光伏电站运维人员可以选择一个或者多个联动功能。

本发明所达到的有益效果：本发明利用光伏电站原有电力通信网络及监控系统的全景监控功能，通过联动策略的分析与执行，实现户外光伏小室环境及电气设备的联动控制。本发明能够有效提升光伏电站运维水平，节约运行成本，保障光伏电站的安全稳定运行。

附图说明

图1为本发明的小室环境设备联动控制流程图。

图2为本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1、2所示，一种基于监控系统的户外光伏小室环境设备，具有密封的光伏小室，以单个光伏小室为基础单元，多个光伏小室能够组网形成阵列，多个光伏小室分别与光伏监控系统进行数据连接；在光伏监控系统内设置有人机交互子系统，运维人员通过人机交互子系统对组网成阵列的多个光伏小室进行监控；在光伏小室内具有小室环境设备，小室环境设备包括小室环境采集设备和小室环境执行设备；小室环境采集设备和小室环境执行设备均通过各自的线缆与小室的通信处理单元进行信号连接，小室环境采集设备将采集到的信号数据发送至小室的通信处理单元内，小室的通信处理单元将信号数据向上发送至光伏监控系统内。

所述的小室环境采集设备为温度采集器、湿度采集器、水位传感器、图像采集器、光感采集器和烟感传感器，通过温度采集器获取小室温度数据，通过湿度采集器获取小室湿度数据，通过水位传感器获取水位数据，通过烟感传感器获取烟感强度数据，通过光感传感器获取光感强度数据，通过图像采集器获取视频数据；小室环境采集设备均为市售产品。

所述的小室环境执行设备为消防系统、调温系统、照明系统和抽水系统设备；小室环境执行设备均为现有市售产品。

利用基于监控系统的户外光伏小室环境采集设备能够采集环境数据，以小室的通信处理单元将汇总收集到的数据统一发送至光伏监控系统上，运维人员通过光伏监控系统上的人机交互子系统对组网成阵列的多个光伏小室进行监控；光伏监控系统在采集到异常数据后，经处理并发出相应的指令，小室环境执行设备、小室对应的光伏逆变器进行联动控制操作。

在光伏监控系统内还设置有显示器和喇叭，用于进行人机交互方式的报警。

人机交互方式包括监控系统语音报警、告警窗显示、光字牌显示、手机短消息、手机App软件显示。

调温系统指通过物理、外部能源手段实现温度调节的系统，调温系统为空调、风扇或散热片中的任意一种或多种组合。

基于监控系统的户外光伏小室环境设备的联动控制方法如下：

a1，根据需要定义温度高、温度低、湿度、烟感、光感、水位异常情况，分别记作Th(Temperature high)、Tl(Temperature low)、H(Humidity)、S(Smoke)、L(Light)、W(Water)，若异常，超过规定范围，触发记作1，反之在正常范围内则记作0；通过图像数据识别火灾情况，记作Cf(Camera Fire)，若出现火灾情况记作1，反之正常情况记作0；定义通过图像数据识别出物体移动情况记作Co，若识别成功记作1，否则记作0；

b1，若S为1或Cf为1，则光伏监控系统通过小室通信管理单元向消防系统发出启动命令；若Th、S、Cf均为1，则光伏监控系统通过电力内部通信子系统向发电设备发出停机指令，转至步骤c1；如不符合上述条件则跳过步骤b1，直接转至步骤c1；

c1，若W＝1；则光伏监控系统通过小室通信管理单元向抽水系统发出启动命令，光伏监控系统向发电设备发出停机指令，转至步骤d1；如不符合上述条件则跳过步骤c1，直接转至步骤d1；

d1，若Th为1，则光伏监控系统通过小室通信管理单元向调温系统发出降温指令，转至步骤e1；若Tl为1，则光伏监控系统通过小室通信管理单元向调温系统发出升温指令，转至步骤e1；如不符合上述条件则跳过步骤d1，直接转至步骤e1；

e1，若H为1，则光伏监控系统通过小室通信管理单元向除湿系统发出除湿指令，转至步骤f1；如不符合上述条件则跳过步骤e1，直接转至步骤f1；

f1，若L为0或Co为1，则光伏监控系统通过小室通信管理单元向照明系统发出启动指令。

上述步骤按顺序依次串行执行。

上述调温系统指通过物理、外部能源手段实现温度调节的系统，不仅限于空调。调温系统为空调、风扇或散热片中的任意一种或多种组合，优选为空调。

上述光伏户外小室中的小室环境采集设备与小室环境执行设备通过小室的通信处理单元与光伏监控系统进行信息交互。

上述基于监控系统的户外光伏小室环境设备联动策略步骤b1至步骤f1中处于联动执行状态的设备，联动触发条件为正常值时，光伏监控系统通过小室通信管理单元向对应小室环境执行设备发出停止指令。

上述光伏监控系统具备图像识别功能。

所述的异常值的范围通过预先人为设定，人工能够通过键盘、鼠标来进行输入。

上述非异常值等于或者不等于异常值，非异常值需要预先人为设定

上述基于监控系统的户外光伏小室环境设备联动策略步骤b1至步骤f1中光伏电站运维人员可以选择一个或者多个联动功能。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种基于监控系统的户外光伏小室环境设备，其特征在于：一种基于监控系统的户外光伏小室环境设备，具有密封的光伏小室，以单个光伏小室为基础单元，多个光伏小室能够组网形成阵列，多个光伏小室分别与光伏监控系统进行数据连接；在光伏监控系统内设置有人机交互子系统，运维人员通过人机交互子系统对组网成阵列的多个光伏小室进行监控；在光伏小室内具有小室环境设备，小室环境设备包括小室环境采集设备和小室环境执行设备；小室环境采集设备和小室环境执行设备均通过各自的线缆与小室的通信处理单元进行信号连接，小室环境采集设备将采集到的信号数据发送至小室的通信处理单元内，小室的通信处理单元将信号数据向上发送至光伏监控系统内；

所述的小室环境采集设备为温度采集器、湿度采集器、水位传感器、图像采集器、光感采集器和烟感传感器，通过温度采集器获取小室温度数据，通过湿度采集器获取小室湿度数据，通过水位传感器获取水位数据，通过烟感传感器获取烟感强度数据，通过光感传感器获取光感强度数据，通过图像采集器获取视频数据；

所述的小室环境执行设备为消防系统、调温系统、照明系统和抽水系统设备；

利用基于监控系统的户外光伏小室环境采集设备能够采集环境数据，以小室的通信处理单元将汇总收集到的数据统一发送至光伏监控系统上，运维人员通过光伏监控系统上的人机交互子系统对组网成阵列的多个光伏小室进行监控；光伏监控系统在采集到异常数据后，经处理并发出相应的指令，小室环境执行设备、小室对应的光伏逆变器进行联动控制操作。

2.根据权利要求1所述的一种基于监控系统的户外光伏小室环境设备，其特征在于：在光伏监控系统内还设置有显示器和喇叭，用于进行人机交互方式的报警。

3.根据权利要求1所述的一种基于监控系统的户外光伏小室环境设备，其特征在于：人机交互方式包括监控系统语音报警、告警窗显示、光字牌显示、手机短消息、手机App软件显示。

4.根据权利要求1所述的一种基于监控系统的户外光伏小室环境设备，其特征在于：调温系统指通过物理、外部能源手段实现温度调节的系统，调温系统为空调、风扇或散热片中的任意一种或多种组合。

5.权利要求1所述的一种基于监控系统的户外光伏小室环境设备的联动控制方法，其特征在于：

a1，根据需要定义温度高、温度低、湿度、烟感、光感、水位异常情况，分别记作Th、Tl、H、S、L、W，若异常，超过规定范围，触发记作1，反之在正常范围内则记作0；通过图像数据识别火灾情况，记作Cf，若出现火灾情况记作1，反之正常情况记作0；定义通过图像数据识别出物体移动情况记作Co，若识别成功记作1，否则记作0；

b1，若S为1或Cf为1，则光伏监控系统通过小室通信管理单元向消防系统发出启动命令；若Th、S、Cf均为1，则光伏发电监控系统通过电力内部通信子系统向发电设备发出停机指令，转至步骤c1；如不符合上述条件则跳过步骤b1，直接转至步骤c1；

c1，若W＝1；则光伏监控系统通过小室通信管理单元向抽水系统发出启动命令，光伏监控系统向发电设备发出停机指令，转至步骤d1；如不符合上述条件则跳过步骤c1，直接转至步骤d1；

d1，若Th为1，则光伏监控系统通过小室通信管理单元向调温系统发出降温指令，转至步骤e1；若Tl为1，则光伏监控系统通过小室通信管理单元向调温系统发出升温指令，转至步骤e1；如不符合上述条件则跳过步骤d1，直接转至步骤e1；

e1，若H为1，则光伏监控系统通过小室通信管理单元向除湿系统发出除湿指令，转至步骤f1；如不符合上述条件则跳过步骤e1，直接转至步骤f1；

f1，若L为0或Co为1，则光伏监控系统通过小室通信管理单元向照明系统发出启动指令；

上述步骤按顺序依次串行执行。

6.根据权利要求5所述的基于监控系统的户外光伏小室环境设备的联动控制方法，其特征在于：上述基于监控系统的户外光伏小室环境设备联动策略步骤b1至步骤f1中处于联动执行状态的设备，联动触发条件为正常值时，光伏监控系统通过小室通信管理单元向对应小室环境执行设备发出停止指令。

7.根据权利要求5所述的基于监控系统的户外光伏小室环境设备的联动控制方法，其特征在于：上述基于监控系统的户外光伏小室环境设备联动策略步骤b1至步骤f1中光伏电站运维人员可以选择一个或者多个联动功能。

8.根据权利要求5所述的基于监控系统的户外光伏小室环境设备的联动控制方法，其特征在于：步骤a1中光伏监控系统需要具备图像识别功能。

9.根据权利要求5所述的基于监控系统的户外光伏小室环境设备的联动控制方法，其特征在于：所述的异常值的范围通过预先人为设定，人工能够通过键盘、鼠标来进行输入。