CN110429914A - 基于物联网技术的光伏方阵的智能定位系统及方法 - Google Patents

基于物联网技术的光伏方阵的智能定位系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网技术的光伏方阵的智能定位系统及方法，该方法通过采集单元获取光伏组件运行参数数据，并将获取的光伏组件运行参数数据发送至智能监控终端；智能监控终端对接收的光伏组件运行参数数据进行数据处理或上传至智能运维平台，根据判断机制的比对判断，比对判断出光伏组件是否出现故障，若出现故障，则形成工单提示当地的运维服务人员，运维服务人员通过运维现场终端发送光伏组件定位巡查指令，智能监控终端激活出现故障的光伏组件的终端定位装置的报警装置，运维服务人员根据报警装置的报警信息定位出现故障的光伏组件。本发明能够及时准确的给运维人员提供支持，节约了大量的运行巡查工作，具有非常明显的经济效益。

Description

基于物联网技术的光伏方阵的智能定位系统及方法
技术领域
本发明属于光伏技术领域，具体涉及一种基于物联网技术的光伏方阵的智能定位系统及方法。
背景技术
太阳能作为重要的可再生新能源，成为清洁能源的应用重点。随着光伏发电技术不断发展，光伏组件已经得到了广泛的应用。
随着光伏组件的大规模应用，光伏组件在使用过程中出现了故障之后，就需要人们去维修更换。在目前的光伏组件应用中，通过光伏逆变器的一些功能，已经能够分辨出发生故障的光伏方阵中哪一串组件出现了故障。但是如何准确的定位到发生故障的每一块组件确是一个难题。
一般为了准确找到发生故障的组件，通常会有两种方法：一、利用光伏逆变器的检测功能定位到光伏组件方阵组串级的故障，然后通过人工对出现问题的光伏方阵中组串的每一块组件进行检测，找到问题组件；二、利用智能组件的本身的检测功能或附加智能组件优化器的检测功能定位到问题组件，但是这种方法需要在智能组件或优化器安装前，就必须将每个组件的安装位置设置匹配好，安装时必须按图施工，才能在智能监控处理显示平台上定位到该问题组件。以上两种方法无论第一种情况下的人工排查，还是后一种的按既定编号施工都浪费了大量的人力资源。
如何能准确而快速的定位到问题组件的位置，是当前光伏电站运维急需解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于物联网技术的光伏方阵的智能定位系统，准确而快速的定位到问题组件的位置。
本发明的技术方案为：基于物联网技术的光伏方阵的智能定位系统，包括：
终端定位装置，包括发出报警信息的报警装置以及用于采集光伏组件运行参数数据的采集单元；
智能监控终端，用于对终端定位装置上传的光伏组件运行参数数据进行处理，根据处理得到的数据信息，进行比对判断光伏组件是否出现故障，若出现故障，则形成工单提示当地的运维服务人员；
运维现场终端，与智能监控终端通信连接；
运维服务人员通过运维现场终端向智能监控终端发送光伏组件定位巡查指令，所述智能监控终端获取光伏组件定位巡查指令之后，激活出现故障的光伏组件的终端定位装置的报警装置，运维服务人员根据报警装置的报警信息定位出现故障的光伏组件；
或，包括：
终端定位装置，包括发出报警信息的报警装置以及用于采集光伏组件运行参数数据的采集单元；
智能监控终端，用于对终端定位装置上传的光伏组件运行参数数据进行处理；
智能运维平台，接收智能监控终端上传的数据信息，并根据获取的数据信息，进行比对判断光伏组件是否出现故障，若出现故障，则形成工单提示当地的运维服务人员；
运维现场终端，与智能运维平台通信连接；
运维服务人员通过运维现场终端向智能运维平台发送光伏组件定位巡查指令，所述智能运维平台获取光伏组件定位巡查指令之后，控制智能监控终端激活出现故障的光伏组件的终端定位装置的报警装置，运维服务人员根据报警装置的报警信息定位出现故障的光伏组件。
本发明中终端定位装置可与智能组件接线盒、智能组件优化器等智能组件终端实现融合，该终端定位装置可以包括声光报警器件、通信组网器件(zigbee模块、蓝牙模块等)、数据处理器等器件。它能实现光伏组件级的检测和监控，并能够通过无线或有线的通信模式，及时上传采集组件运行数据、组件编码等信息给智能监控终端处理装置。组件的运行数据、组件编码等信息也可由智能接线盒或智能组件优化器等实现。
智能监控终端可与终端定位装置实现实时通讯，对上传的组件运行参数、组件编码等信息进行处理。同时该装置可以通过GPRS、WIFI等通信方式实现与智能运维云平台或者运维现场终端的远程通信。该装置包括数据处理器、通讯模块(至少能实现2种通信，分别实现与前级终端定位装置和后级智能运维云平台或运维现场终端的通信)。
智能运维云平台可实现显示、监控、巡查、报警、派单等功能，作为终端组件运行情况的显示监控平台，能够直观的指明出现问题的组件在哪一个电站、在哪一个方阵、在哪一个逆变器、在哪一个组串。能够显示系统层面的组件出现的问题。如果前期组件排布时，物理层面和系统层面进行过统一，也可以直接显示对应的组件实际位置。没有进行过统一的，则需要现场维护时自动定位。两种情况都不影响本智能定位方法的实际应用。
运维现场终端是辅助现场运维人员实现定位需求的控制装置。该装置具备远程通信功能与智能云平台或智能监控终端处理装置实现通信，如GPRS通信。该装置可以为具有控制功能的APP手机或专门定制的控制装置。该装置能够通过到达现场的维护人员的操作从而激活出现问题组件发出声光报警引导维护人员快速定位。
作为优选，所述智能监控终端与所述智能运维平台之间通过GPRS通信连接，和/或网络远程通信连接。
作为优选，所述运维现场终端与所述智能运维平台之间通过GPRS通信连接，和/或网络远程通信连接。
本发明还提供了一种基于上述的智能定位系统的智能定位方法，包括以下步骤：
(1)通过采集单元获取光伏组件运行参数数据，并将获取的光伏组件运行参数数据发送至智能监控终端；
(2)智能监控终端对接收的光伏组件运行参数数据进行数据处理，根据判断机制的比对判断，比对判断出光伏组件是否出现故障，若出现故障，则形成工单提示当地的运维服务人员，运维服务人员通过运维现场终端向智能监控终端发送光伏组件定位巡查指令，所述智能监控终端获取光伏组件定位巡查指令之后，激活出现故障的光伏组件的终端定位装置的报警装置，运维服务人员根据报警装置的报警信息定位出现故障的光伏组件；
或，智能监控终端将处理的数据信息上传至智能运维平台，智能运维平台根据判断机制的比对判断，比对判断出光伏组件是否出现故障，若出现故障，则形成工单提示当地的运维服务人员；
(3)智能运维平台获取数据信息之后，经过判断机制的比对判断，比对判断出光伏组件是否出现故障，若出现故障，则形成工单提示当地的运维服务人员，运维服务人员根据工单提示到达现场后，通过运维现场终端向智能运维平台发送光伏组件定位巡查指令，所述智能运维平台获取光伏组件定位巡查指令之后，控制智能监控终端激活出现故障的光伏组件的终端定位装置的报警装置，运维服务人员根据报警装置的报警信息定位出现故障的光伏组件。
本发明中指引现场运维人员快速定位发现问题组件。其中智能运维云平台在本方法中起过度作用，该环节可由智能监控终端处理装置直接和运维现场终端进行通信联络代替。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明中在现有的智能组件接线盒/智能组件优化器、智能逆变器、数据采集器、智能运维云平台等智能化运维方案上，稍做硬件改动即可实现声光报警，通信等功能。就其组网、判断巡查等功能上都是对软件功能的升级，因此改进投入不大，但是能够及时准确的给运维人员提供支持，节约了大量的运行巡查工作，具有非常明显的经济效益。
附图说明
图1为本发明中定位终端装置的原理框图。
图2为本发明中智能定位系统的框架示意图。
图3为本发明中第一种实施方式的定位流程图。
图4为本发明中第二种实施方式的定位流程图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实施例为一种基于物联网技术的光伏方阵的智能定位系统，包括：
终端定位装置，包括发出报警信息的报警装置以及用于采集光伏组件运行参数数据的采集单元；
智能监控终端，用于对终端定位装置上传的光伏组件运行参数数据进行处理，根据处理得到的数据信息，进行比对判断光伏组件是否出现故障，若出现故障，则形成工单提示当地的运维服务人员；
运维现场终端，与智能监控终端通信连接；
运维服务人员通过运维现场终端向智能监控终端发送光伏组件定位巡查指令，所述智能监控终端获取光伏组件定位巡查指令之后，激活出现故障的光伏组件的终端定位装置的报警装置，运维服务人员根据报警装置的报警信息定位出现故障的光伏组件；
或，包括：
终端定位装置，包括发出报警信息的报警装置以及用于采集光伏组件运行参数数据的采集单元；
智能监控终端，用于对终端定位装置上传的光伏组件运行参数数据进行处理；
智能运维平台，接收智能监控终端上传的数据信息，并根据获取的数据信息，进行比对判断光伏组件是否出现故障，若出现故障，则形成工单提示当地的运维服务人员；
运维现场终端，与智能运维平台通信连接；
运维服务人员通过运维现场终端向智能运维平台发送光伏组件定位巡查指令，所述智能运维平台获取光伏组件定位巡查指令之后，控制智能监控终端激活出现故障的光伏组件的终端定位装置的报警装置，运维服务人员根据报警装置的报警信息定位出现故障的光伏组件。
本发明中终端定位装置可与智能组件接线盒、智能组件优化器等智能组件终端实现融合，该终端定位装置可以包括声光报警器件、通信组网器件(zigbee模块、蓝牙模块等)、数据处理器等器件。它能实现光伏组件级的检测和监控，并能够通过无线或有线的通信模式，及时上传采集组件运行数据、组件编码等信息给智能监控终端处理装置。组件的运行数据、组件编码等信息也可由智能接线盒或智能组件优化器等实现。
智能监控终端可与终端定位装置实现实时通讯，对上传的组件运行参数、组件编码等信息进行处理。同时该装置可以通过GPRS、WIFI等通信方式实现与智能运维云平台或者运维现场终端的远程通信。该装置包括数据处理器、通讯模块(至少能实现2种通信，分别实现与前级终端定位装置和后级智能运维云平台或运维现场终端的通信)。
智能运维云平台可实现显示、监控、巡查、报警、派单等功能，作为终端组件运行情况的显示监控平台，能够直观的指明出现问题的组件在哪一个电站、在哪一个方阵、在哪一个逆变器、在哪一个组串。能够显示系统层面的组件出现的问题。如果前期组件排布时，物理层面和系统层面进行过统一，也可以直接显示对应的组件实际位置。没有进行过统一的，则需要现场维护时自动定位。两种情况都不影响本智能定位方法的实际应用。
运维现场终端是辅助现场运维人员实现定位需求的控制装置。该装置具备远程通信功能与智能云平台或智能监控终端处理装置实现通信，如GPRS通信。该装置可以为具有控制功能的APP手机或专门定制的控制装置。该装置能够通过到达现场的维护人员的操作从而激活出现问题组件发出声光报警引导维护人员快速定位。
上述的智能定位系统的智能定位方法，包括以下步骤：
(1)通过传感器获取光伏组件运行参数数据，并将获取的光伏组件运行参数数据发送至智能监控终端；
(2)智能监控终端对接收的光伏组件运行参数数据进行数据处理，根据判断机制的比对判断，比对判断出光伏组件是否出现故障，若出现故障，则形成工单提示当地的运维服务人员，运维服务人员通过运维现场终端向智能监控终端发送光伏组件定位巡查指令，所述智能监控终端获取光伏组件定位巡查指令之后，激活出现故障的光伏组件的终端定位装置的报警装置，运维服务人员根据报警装置的报警信息定位出现故障的光伏组件；见图4；
或，智能监控终端将处理的数据信息上传至智能运维平台，智能运维平台根据判断机制的比对判断，比对判断出光伏组件是否出现故障，若出现故障，则形成工单提示当地的运维服务人员，见图3；
(3)智能运维平台获取数据信息之后，经过判断机制的比对判断，比对判断出光伏组件是否出现故障，若出现故障，则形成工单提示当地的运维服务人员，运维服务人员根据工单提示到达现场后，通过运维现场终端向智能运维平台发送光伏组件定位巡查指令，所述智能运维平台获取光伏组件定位巡查指令之后，控制智能监控终端激活出现故障的光伏组件的终端定位装置的报警装置，运维服务人员根据报警装置的报警信息定位出现故障的光伏组件。
本发明中指引现场运维人员快速定位发现问题组件。其中智能运维云平台在本方法中起过度作用，该环节可由智能监控终端处理装置直接和运维现场终端进行通信联络代替。

Claims (6)

1.基于物联网技术的光伏方阵的智能定位系统，其特征在于，包括：
终端定位装置，包括发出报警信息的报警装置以及用于采集光伏组件运行参数数据的采集单元；
智能监控终端，用于对终端定位装置上传的光伏组件运行参数数据进行处理，根据处理得到的数据信息，进行比对判断光伏组件是否出现故障，若出现故障，则形成工单提示当地的运维服务人员；
运维现场终端，与智能监控终端通信连接；
运维服务人员通过运维现场终端向智能监控终端发送光伏组件定位巡查指令，所述智能监控终端获取光伏组件定位巡查指令之后，激活出现故障的光伏组件的终端定位装置的报警装置，运维服务人员根据报警装置的报警信息定位出现故障的光伏组件；
或，包括：
终端定位装置，包括发出报警信息的报警装置以及用于采集光伏组件运行参数数据的采集单元；
智能监控终端，用于对终端定位装置上传的光伏组件运行参数数据进行处理；
智能运维平台，接收智能监控终端上传的数据信息，并根据获取的数据信息，进行比对判断光伏组件是否出现故障，若出现故障，则形成工单提示当地的运维服务人员；
运维现场终端，与智能运维平台通信连接；
运维服务人员通过运维现场终端向智能运维平台发送光伏组件定位巡查指令，所述智能运维平台获取光伏组件定位巡查指令之后，控制智能监控终端激活出现故障的光伏组件的终端定位装置的报警装置，运维服务人员根据报警装置的报警信息定位出现故障的光伏组件。
2.如权利要求1所述的基于物联网技术的光伏方阵的智能定位系统，其特征在于，所述报警装置为声光报警装置。
3.如权利要求1所述的基于物联网技术的光伏方阵的智能定位系统，其特征在于，所述终端定位装置包括通信模块，所述通信模块包括zigbee模块和/或蓝牙模块。
4.如权利要求1所述的基于物联网技术的光伏方阵的智能定位系统，其特征在于，所述智能监控终端与所述智能运维平台之间通过GPRS通信连接，和/或网络远程通信连接。
5.如权利要求1所述的基于物联网技术的光伏方阵的智能定位系统，其特征在于，所述运维现场终端与所述智能运维平台之间通过GPRS通信连接，和/或网络远程通信连接。
6.基于权利要求1～5任一所述的智能定位系统的智能定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过采集单元获取光伏组件运行参数数据，并将获取的光伏组件运行参数数据发送至智能监控终端；
(2)智能监控终端对接收的光伏组件运行参数数据进行数据处理，根据判断机制的比对判断，比对判断出光伏组件是否出现故障，若出现故障，则形成工单提示当地的运维服务人员，运维服务人员通过运维现场终端向智能监控终端发送光伏组件定位巡查指令，所述智能监控终端获取光伏组件定位巡查指令之后，激活出现故障的光伏组件的终端定位装置的报警装置，运维服务人员根据报警装置的报警信息定位出现故障的光伏组件；
或，智能监控终端将处理的数据信息上传至智能运维平台，智能运维平台根据判断机制的比对判断，比对判断出光伏组件是否出现故障，若出现故障，则形成工单提示当地的运维服务人员；
(3)智能运维平台获取数据信息之后，经过判断机制的比对判断，比对判断出光伏组件是否出现故障，若出现故障，则形成工单提示当地的运维服务人员，运维服务人员根据工单提示到达现场后，通过运维现场终端向智能运维平台发送光伏组件定位巡查指令，所述智能运维平台获取光伏组件定位巡查指令之后，控制智能监控终端激活出现故障的光伏组件的终端定位装置的报警装置，运维服务人员根据报警装置的报警信息定位出现故障的光伏组件。
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