CN110995154A - 一种光伏电站环境监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了光伏电站技术领域的一种光伏电站环境监控系统，中央处理器分别电性输入连接站内数据监控系统、站外数据采集子系统和查询数据子系统，中央处理器分别电性输出连接数据存储模块、警报子系统、数据显示模块和网关RTU模块，通讯服务器电性输出连接客户端，数据存储模块电性输入连接管理模块，本发明实现对光伏电站外部环境和内部设备进行实时监控，有效提高了监控力度和发电效率，通讯服务器通过网络将采集数据信息传输到客户端中，便于光伏电站的工作人员进行远程操控，有效减少工作强度，对于采集到的超值信息数据时，电路控制模块控制警报器发出不同等级的报警，便于工作人员及时了解报警信息。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电站技术领域，具体为一种光伏电站环境监控系统。
背景技术
随着国内光伏电站装机容量的不断增多，对于光伏电站的运维管理也逐渐成为一项重要的工作内容，如果光伏电站运维管理及时得当，将能够有效地提升光伏电站的发电效率，并延长其使用寿命。
目前在光伏电站运维管理过程中非常重要的一项工作内容就是对组成光伏电站中的各项数据的监控与检测，随着居民区变电站数量不断增加，周期性巡视负担越来越重，某些光伏电站运行环境恶劣，在极端气象条件下，对供电可靠性和电气设备本身运行不利，影响光伏电站的发电效率，为此，我们提出一种光伏电站环境监控系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏电站环境监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光伏电站环境监控系统，包括用于数据分析与判断的中央处理器，中央处理器分别电性输入连接用于站内数据信息采集的站内数据监控系统、用于站外数据信息采集的站外数据采集子系统和用于信息查询和了解的查询数据子系统，中央处理器分别电性输出连接用于采集数据储存的数据存储模块、用于信息提示的警报子系统、用于公布数据信息的数据显示模块和用于数据传输的网关RTU模块，网关RTU模块电性输出连接用于数据转换的通讯服务器，通讯服务器电性输出连接客户端，数据存储模块电性输入连接用于数据维护的管理模块。
优选的，站内数据监控系统包括安保防护模块、火灾防护模块、视频图像监视模块和温度控制模块，且安保防护模块、火灾防护模块、视频图像监视模块和温度控制模块均电性输出连接中央处理器。
优选的，站外数据采集子系统包括传感器模块，传感器模块电性输出连接数据处理模块，数据处理模块电性输出连接站外数据采集控制系统，站外数据采集控制系统分别电性输入连接无线传输模块和处理模块，处理模块电性输入连接摄像头，无线传输模块电性输入连接气象平台，站外数据采集控制系统分别电性输出连接数据传输接口模块和显示模块。
优选的，查询数据子系统包括查询数据输入模块，查询数据输入模块电性输出连接查询数据采集模块，查询数据采集模块电性输出连接查询数据控制模块，查询数据控制模块电性输入连接数据对比模块，数据对比模块电性输入连接查询数据统计模块，查询数据控制模块分别电性输出连接查询数据显示模块、查询数据存储模块和查询数据打印模块。
优选的，警报子系统包括数据接收模块，数据接收模块电性输出连接数模转换模块，数模转换模块电性输出连接警报控制系统，警报控制系统分别电性输入连接计时模块和对比数据参照模块，对比数据参照模块电性输入连接对比数据修改模块，警报控制系统分别电性输出连接警报数据存储模块、警报数据显示模块和电路控制模块，电路控制模块电性输出连接警报器。
优选的，管理模块包括权限管理模块和数据管理模块，且权限管理模块和数据管理模块均电性输出连接数据存储模块。
优选的，传感器模块包括降雨量传感器、温度传感器、风速传感器和光照辐射传感器。
优选的，数据处理模块包括A/D转换模块，A/D转换模块电性输出连接滤波模块，滤波模块电性输出连接放大模块。
优选的，警报器是由一组蜂鸣器、一组绿色发光二极管和三组红色发光二极管组成。
优选的，客户端包括手机客户端和PC客户端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明实现对光伏电站外部环境和内部设备进行实时监控，有效提高了监控力度和发电效率，通讯服务器通过网络将采集数据信息传输到客户端中，便于光伏电站的工作人员进行远程操控，有效减少工作强度，对于采集到的超值信息数据时，电路控制模块控制警报器发出不同等级的报警，便于工作人员及时了解报警信息。
附图说明
图1为本发明原理图；
图2为本发明站内数据监控系统原理框图；
图3为本发明站外数据采集子系统原理框图；
图4为本发明查询数据子系统原理框图；
图5为本发明警报子系统原理框图；
图6为本发明管理模块原理框图；
图7为本发明数据处理模块原理框图。
图中：1中央处理器、2站内数据监控系统、3站外数据采集子系统、4查询数据子系统、5数据存储模块、6警报子系统、7数据显示模块、8网关RTU模块、9通讯服务器、10客户端、11管理模块、12安保防护模块、13火灾防护模块、14视频图像监视模块、15温度控制模块、16传感器模块、17数据处理模块、18站外数据采集控制系统、19无线传输模块、20处理模块、21摄像头、22气象平台、23数据传输接口模块、24显示模块、25查询数据输入模块、26查询数据采集模块、27查询数据控制模块、28数据对比模块、29查询数据统计模块、30查询数据显示模块、31查询数据存储模块、32查询数据打印模块、33数据接收模块、34数模转换模块、35警报控制系统、36计时模块、37对比数据参照模块、38对比数据修改模块、39警报数据存储模块、40警报数据显示模块、41电路控制模块、42警报器、43权限管理模块、44数据管理模块、45降雨量传感器、46温度传感器、47风速传感器、48光照辐射传感器、49A/D转换模块、50滤波模块、51放大模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种光伏电站环境监控系统，包括用于数据分析与判断的中央处理器1，中央处理器1分别电性输入连接用于站内数据信息采集的站内数据监控系统2、用于站外数据信息采集的站外数据采集子系统3和用于信息查询和了解的查询数据子系统4，通过站内数据监控系统2和站外数据采集子系统3分别采集光伏电站内部和外部的环境情况，中央处理器1对采集的环境数据信息进行分析和判断处理，中央处理器1分别电性输出连接用于采集数据储存的数据存储模块5、用于信息提示的警报子系统6、用于公布数据信息的数据显示模块7和用于数据传输的网关RTU模块8，中央处理器1处理后的数据保存在数据存储模块5中，若采集的信息数据超出预设值时，中央处理器1发出信号使警报子系统6工作，方便提醒光伏电站内的工作人员及时采取措施，通过查询数据子系统4输入查询请求，中央处理器1将从数据存储模块5中提取出查询请求所对应的数据信息，对应的数据信息通过数据显示模块7公布出来，网关RTU模块8将中央处理器1处理后的数据转换为标准协议，传送给通讯服务器9，网关RTU模块8电性输出连接用于数据转换的通讯服务器9，通讯服务器9电性输出连接客户端10，通讯服务器9通过网络将数据信息传输到客户端10中，客户端10包括手机客户端和PC客户端，便于光伏电站的工作人员进行远程操控，有效减少工作强度，数据存储模块5电性输入连接用于数据维护的管理模块11，管理模块11包括权限管理模块43和数据管理模块44，且权限管理模块43和数据管理模块44均电性输出连接数据存储模块5，通过权限管理模块43对光伏电站内的不同人员进行限制管理，防止不法人员盗取数据存储模块5内的数据信息，有效提高数据存储的安全性，通过数据管理模块44将对数据存储模块5内数据进行删除重复数据、添加新数据、修改错误数据，有效提高数据存储模块5内数据的准确性。
其中，站内数据监控系统2包括安保防护模块12、火灾防护模块13、视频图像监视模块14和温度控制模块15，且安保防护模块12、火灾防护模块13、视频图像监视模块14和温度控制模块15均电性输出连接中央处理器1，通过安保防护模块12监视控制各处门禁，火灾防护模块13是通过安装烟雾、温度传感器监视火灾的发生，并采取相应措施，通过视频图像监视模块14图像监视各生产设备的工作情况，如监视光伏组件表面的积雪、积尘情况，温度控制模块15是通过控制空调的开关调节，控制站内设备的温度在正常工作范围内；
站外数据采集子系统3包括传感器模块16，传感器模块16包括降雨量传感器45、温度传感器46、风速传感器47和光照辐射传感器48，便于实时监测站外的环境情况，有效提高光伏电站的发电率，传感器模块16电性输出连接数据处理模块17，数据处理模块17包括A/D转换模块49，A/D转换模块49电性输出连接滤波模块50，滤波模块50电性输出连接放大模块51，A/D转换模块49将传感器模块16采集的数据信号转化为模拟信号，然后再经滤波放大后传输到站外数据采集控制系统18中，有效提高了数据传输的稳定性，避免数据的丢失，数据处理模块17电性输出连接站外数据采集控制系统18，站外数据采集控制系统18分别电性输入连接无线传输模块19和处理模块20，处理模块20电性输入连接摄像头21，摄像头21为高清变焦摄像头，便于实时监控光伏电站外的环境数据信息，同时也防止外界人员误闯和盗窃的情况，无线传输模块19电性输入连接气象平台22，通过气象平台22采集该电站最近一周内的天气情况，采集的数据经无线传输模块19传输到站外数据采集控制系统18中，站外数据采集控制系统18将收集到的数据进行分析处理，处理后的数据通过显示模块24显示出来，站外数据采集控制系统18分别电性输出连接数据传输接口模块23和显示模块24，通过数据传输接口模块23将站外数据采集控制系统18中的数据传输到中央处理器1中；
查询数据子系统4包括查询数据输入模块25，通过查询数据输入模块25可以按不同条件(时间、设备、描述匹配等)进行查询，有效提高数据查询的多样性和高效性，查询数据输入模块25电性输出连接查询数据采集模块26，采集到输入的查询数据，并将输入的查询数据传输到查询数据控制模块27中进行分析判断，查询数据采集模块26电性输出连接查询数据控制模块27，查询数据控制模块27电性输入连接数据对比模块28，数据对比模块28电性输入连接查询数据统计模块29，输入的查询数据通过统计对比后保存在查询数据存储模块31中，并通过查询数据显示模块30清晰的了解到查询的种类与次数，查询数据控制模块27分别电性输出连接查询数据显示模块30、查询数据存储模块31和查询数据打印模块32，通过查询数据打印模块32将查询结果打印出来，便于工作人员的阅读与了解；
警报子系统6包括数据接收模块33，接收经中央处理器1处理后的数据信息，数据接收模块33电性输出连接数模转换模块34，数模转换模块34电性输出连接警报控制系统35，警报控制系统35对接收的数据进行分析与判断是否超值不合格，警报控制系统35分别电性输入连接计时模块36和对比数据参照模块37，接收的数据与对比数据参照模块37中设置的数值进行对比，超出设定值时，警报控制系统35将发出指令启动警报器42工作，通过计时模块36对报警信息进行计时，便于工作人员了解发生报警的时长，对比数据参照模块37电性输入连接对比数据修改模块38，根据不同场合情况，通过对比数据修改模块38对对比数据参照模块37内设定的参考值进行修改，警报控制系统35分别电性输出连接警报数据存储模块39、警报数据显示模块40和电路控制模块41，警报控制系统35处理后的数据显示在警报数据显示模块40上，同时保存在警报数据存储模块39中，电路控制模块41电性输出连接警报器42，警报器42是由一组蜂鸣器、一组绿色发光二极管和三组红色发光二极管组成，根据采集数据超值的大小，警报控制系统35发出指令使电路控制模块41控制警报器42发出不同等级的报警，例如：当采集值合格时，电路控制模块41控制绿色发光二极管工作，当采集值超出预设值并小于10％时，电路控制模块41控制绿色发光二极管不工作，蜂鸣器和一组红色发光二极管工作，当采集值超出预设值在10％～20％时，电路控制模块41控制绿色发光二极管不工作，蜂鸣器和二组红色发光二极管工作，当采集值超出预设值在大于20％时，电路控制模块41控制绿色发光二极管不工作，蜂鸣器和三组红色发光二极管工作，便于工作人员及时了解报警信息，方便作出处理。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种光伏电站环境监控系统，包括用于数据分析与判断的中央处理器(1)，其特征在于：中央处理器(1)分别电性输入连接用于站内数据信息采集的站内数据监控系统(2)、用于站外数据信息采集的站外数据采集子系统(3)和用于信息查询和了解的查询数据子系统(4)，中央处理器(1)分别电性输出连接用于采集数据储存的数据存储模块(5)、用于信息提示的警报子系统(6)、用于公布数据信息的数据显示模块(7)和用于数据传输的网关RTU模块(8)，网关RTU模块(8)电性输出连接用于数据转换的通讯服务器(9)，通讯服务器(9)电性输出连接客户端(10)，数据存储模块(5)电性输入连接用于数据维护的管理模块(11)。
2.根据权利要求1所述的一种光伏电站环境监控系统，其特征在于：站内数据监控系统(2)包括安保防护模块(12)、火灾防护模块(13)、视频图像监视模块(14)和温度控制模块(15)，且安保防护模块(12)、火灾防护模块(13)、视频图像监视模块(14)和温度控制模块(15)均电性输出连接中央处理器(1)。
3.根据权利要求1所述的一种光伏电站环境监控系统，其特征在于：站外数据采集子系统(3)包括传感器模块(16)，传感器模块(16)电性输出连接数据处理模块(17)，数据处理模块(17)电性输出连接站外数据采集控制系统(18)，站外数据采集控制系统(18)分别电性输入连接无线传输模块(19)和处理模块(20)，处理模块(20)电性输入连接摄像头(21)，无线传输模块(19)电性输入连接气象平台(22)，站外数据采集控制系统(18)分别电性输出连接数据传输接口模块(23)和显示模块(24)。
4.根据权利要求1所述的一种光伏电站环境监控系统，其特征在于：查询数据子系统(4)包括查询数据输入模块(25)，查询数据输入模块(25)电性输出连接查询数据采集模块(26)，查询数据采集模块(26)电性输出连接查询数据控制模块(27)，查询数据控制模块(27)电性输入连接数据对比模块(28)，数据对比模块(28)电性输入连接查询数据统计模块(29)，查询数据控制模块(27)分别电性输出连接查询数据显示模块(30)、查询数据存储模块(31)和查询数据打印模块(32)。
5.根据权利要求1所述的一种光伏电站环境监控系统，其特征在于：警报子系统(6)包括数据接收模块(33)，数据接收模块(33)电性输出连接数模转换模块(34)，数模转换模块(34)电性输出连接警报控制系统(35)，警报控制系统(35)分别电性输入连接计时模块(36)和对比数据参照模块(37)，对比数据参照模块(37)电性输入连接对比数据修改模块(38)，警报控制系统(35)分别电性输出连接警报数据存储模块(39)、警报数据显示模块(40)和电路控制模块(41)，电路控制模块(41)电性输出连接警报器(42)。
6.根据权利要求1所述的一种光伏电站环境监控系统，其特征在于：管理模块(11)包括权限管理模块(43)和数据管理模块(44)，且权限管理模块(43)和数据管理模块(44)均电性输出连接数据存储模块(5)。
7.根据权利要求3所述的一种光伏电站环境监控系统，其特征在于：传感器模块(16)包括降雨量传感器(45)、温度传感器(46)、风速传感器(47)和光照辐射传感器(48)。
8.根据权利要求3所述的一种光伏电站环境监控系统，其特征在于：数据处理模块(17)包括A/D转换模块(49)，A/D转换模块(49)电性输出连接滤波模块(50)，滤波模块(50)电性输出连接放大模块(51)。
9.根据权利要求5所述的一种光伏电站环境监控系统，其特征在于：警报器(42)是由一组蜂鸣器、一组绿色发光二极管和三组红色发光二极管组成。
10.根据权利要求1所述的一种光伏电站环境监控系统，其特征在于：客户端(10)包括手机客户端和PC客户端。
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Cited By (2)
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| CN111784991A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-16 | 北京捷莱特技术有限公司 | 智能报警系统 |
| CN112767643A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-05-07 | 青海大唐国际格尔木光伏发电有限责任公司 | 光伏场站的双光谱火源探测预警装置 |
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2019
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| CN112767643A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-05-07 | 青海大唐国际格尔木光伏发电有限责任公司 | 光伏场站的双光谱火源探测预警装置 |
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Legal Events
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