CN116937817B - 一种光伏电站的数据监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光伏电站的数据监控系统，涉及数据监控领域，该光伏电站的数据监控系统包括：数据采集模块，用于采集光伏电站数据，输出给主控模块；数据确认模块，用于检测同一时间所有类型数据是否完全采集，未完全采集时驱动报警模块；数据检测模块，用于检测两个数据之间是否存在异常，异常时驱动报警模块；报警模块，用于鸣叫发光提示，同时发送故障信号给主控模块；与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过数据确认模块、数据检测模块对采集的数据进行检测处理，在发现数据异常时，会驱动报警模块提示光伏电站现场工作人员，同时会发送故障信号给主控模块，使得最终在云平台呈现数据时，基于故障信号，使用者可分辨异常数据。

Description

一种光伏电站的数据监控系统
技术领域
本发明涉及数据监控领域，具体是一种光伏电站的数据监控系统。
背景技术
光伏电站数据采集往往将采集数据输出至主控芯片，主控芯片通过WIFI通信芯片等通信模块将数据传输至云平台，使用者在云平台就可以观测到光伏电站数据。
现有的光伏电站数据采集在出现数据错误时，依旧上传数据至云平台，使用者查看云平台时，就会观测到错误的数据，如果数据出现错误时观测到，就会明显发现和之前的数据差距较大，判断出错误数据；而如果数据出现错误一段时间后再观测，一系列的数据都是错误的，使用者难以辨别错误数据，因此，需要对错误数据进行分辨，提醒使用者。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏电站的数据监控系统，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：
一种光伏电站的数据监控系统，包括：
数据采集模块，用于采集光伏电站数据，输出给主控模块；
数据确认模块，用于检测同一时间所有类型数据是否完全采集，未完全采集时驱动报警模块；
数据检测模块，用于检测两个数据之间是否存在异常，异常时驱动报警模块；
报警模块，用于鸣叫发光提示，同时发送故障信号给主控模块；
主控模块，用于将光伏电站数据经过通信模块输出给云平台；故障信号输入时，将故障信息经过通信模块输出给云平台；
通信模块，用于构建主控模块和云平台之间的通信；
数据采集模块的输出端连接主控模块的第一输入端、数据确认模块的输入端、数据检测模块的输入端，数据确认模块的输出端连接报警模块的输入端，数据检测模块的输出端连接报警模块的输入端，报警模块的输出端连接主控模块的第二输入端，主控模块的输出端连接通信模块的输入端，通信模块的输出端连接云平台。
作为本发明再进一步的方案：数据采集模块包括：
电压采集单元，用于采集光伏电站的电压信息，输出给主控模块；
温度采集单元，用于采集光伏电站的温度信息，输出给主控模块；
光照采集单元，用于采集光伏电站的光照信息，输出给主控模块；
电压采集单元、温度采集单元、光照采集单元并联。
作为本发明再进一步的方案：电压采集单元包括互感器、第一二极管、第一电容、第一电阻、第一电位器、第二电容，互感器的一端接地，互感器的另一端连接第一二极管的正极，第一二极管的负极连接第一电容的一端、第一电阻的一端，第一电容的另一端接地，第一电阻的另一端连接第一电位器的一端、第二电容的一端、数据确认模块的输入端、数据检测模块的输入端、主控模块的输入端，第一电位器的另一端接地，第二电容的另一端接地。
作为本发明再进一步的方案：温度采集单元包括第二电阻、温敏电阻、第三电容，第二电阻的一端连接供电电压，第二电阻的另一端连接温敏电阻的一端、第三电容的一端、数据确认模块的输入端、主控模块的输入端，温敏电阻的另一端接地，第三电容的另一端接地。
作为本发明再进一步的方案：光照采集单元包括第三电阻、光敏三极管、第四电阻、第四电容，第三电阻的一端连接供电电压，第三电阻的另一端连接光敏三极管的集电极，光敏三极管的发射极连接第四电阻的一端、第四电容的一端、数据确认模块的输入端、数据检测模块的输入端、主控模块的输入端，第四电阻的另一端接地，第四电容的另一端接地。
作为本发明再进一步的方案：数据确认模块包括与门、第六电阻、第六电容、反相器、第三二极管，与门的输入端连接数据采集模块的输出端，与门的输出端连接第六电阻的一端、第六电容的一端、反相器的输入端，第六电阻的另一端接地，第六电容的另一端接地，反相器的输出端连接第三二极管的正极，第三二极管的负极连接报警模块的输入端。
作为本发明再进一步的方案：数据检测模块包括第一放大器、第五电阻、第五电容、第二二极管，第一放大器的同相端连接数据采集模块的输出端，第一放大器的反相端连接数据采集模块的输出端，第一放大器的输出端连接第五电阻的一端、第五电容的一端、第二二极管的正极，第五电阻的另一端接地，第五电容的另一端接地，第二二极管的负极连接报警模块的输入端。
作为本发明再进一步的方案：报警模块包括第七电阻、第四二极管、第二三极管、第八电阻、扬声器，第七电阻的一端连接数据确认模块的输出端、数据检测模块的输出端，第七电阻的另一端连接第四二极管的正极，第四二极管的负极连接第二三极管的基极，第二三极管的集电极连接扬声器的一端，扬声器的另一端连接供电电压，第二三极管的发射极连接第八电阻的一端、主控模块的第二输入端，第八电阻的另一端接地。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过数据确认模块、数据检测模块对采集的数据进行检测处理，在发现数据异常时，会驱动报警模块提示光伏电站现场工作人员，同时会发送故障信号给主控模块，使得最终在云平台呈现数据时，基于故障信号，使用者可分辨异常数据。
附图说明
图1为一种光伏电站的数据监控系统的原理图。
图2为数据采集模块的示意图。
图3为数据采集模块的电路图。
图4为数据确认模块和报警模块的电路图。
图5为数据检测模块的电路图。
图6为主控模块的示意图。
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1，一种光伏电站的数据监控系统，包括：
数据采集模块1，用于采集光伏电站数据，输出给主控模块5；
数据确认模块2，用于检测同一时间所有类型数据是否完全采集，未完全采集时驱动报警模块4；
数据检测模块3，用于检测两个数据之间是否存在异常，异常时驱动报警模块4；
报警模块4，用于鸣叫发光提示，同时发送故障信号给主控模块5；
主控模块5，用于将光伏电站数据经过通信模块6输出给云平台7；故障信号输入时，将故障信息经过通信模块6输出给云平台7；
通信模块6，用于构建主控模块5和云平台7之间的通信；
数据采集模块1的输出端连接主控模块5的第一输入端、数据确认模块2的输入端、数据检测模块3的输入端，数据确认模块2的输出端连接报警模块4的输入端，数据检测模块3的输出端连接报警模块4的输入端，报警模块4的输出端连接主控模块5的第二输入端，主控模块5的输出端连接通信模块6的输入端，通信模块6的输出端连接云平台7。
在具体实施例中：主控模块5可选用单片机来构建，通过单片机来完成信号处理，之后通过通信模块6输出给云平台7，通信模块6可以选用WIFI通信芯片等类型的通信装置，单片机将获取的数据经过通信装置输出至云平台7，使用者直接在云平台7上观测数据。
在本实施例中：请参阅图2，数据采集模块1包括：
电压采集单元11，用于采集光伏电站的电压信息，输出给主控模块5；
温度采集单元12，用于采集光伏电站的温度信息，输出给主控模块5；
光照采集单元13，用于采集光伏电站的光照信息，输出给主控模块5；
电压采集单元11、温度采集单元12、光照采集单元13并联。
在这里只列举了电压、温度、光照等数据，其余湿度、电流等数据也可以采集。
在本实施例中：请参阅图3，电压采集单元11包括互感器X、第一二极管D1、第一电容C1、第一电阻R1、第一电位器RP1、第二电容C2，互感器X的一端接地，互感器X的另一端连接第一二极管D1的正极，第一二极管D1的负极连接第一电容C1的一端、第一电阻R1的一端，第一电容C1的另一端接地，第一电阻R1的另一端连接第一电位器RP1的一端、第二电容C2的一端、数据确认模块2的输入端、数据检测模块3的输入端、主控模块5的输入端，第一电位器RP1的另一端接地，第二电容C2的另一端接地。
光伏电站的输出电压经过互感器X采样后输出，通过第一电阻R1、第一电位器RP1分压后即为采集电压信息，输出采集到的电压信息(I/O1公共点）输出给后级电路。
在另一个实施例中：可以将第一电位器RP1换成电阻，这样将会导致无法调节采样电压的大小。
在本实施例中：请参阅图3，温度采集单元12包括第二电阻R2、温敏电阻RW、第三电容C3，第二电阻R2的一端连接供电电压VCC，第二电阻R2的另一端连接温敏电阻RW的一端、第三电容C3的一端、数据确认模块2的输入端、主控模块5的输入端，温敏电阻RW的另一端接地，第三电容C3的另一端接地。
光伏板的输出电压受温度的影响较大,一般情况下,光伏板温度每升高1摄氏度,电压就会下降约0.1伏特。因此,在高温的情况下,光伏板的发电功率会下降。因此，采集温度信息，随着温度变化，温敏电阻RW的阻值变化，温敏电阻RW上的电压变化（公共点I/O2），获取采集温度信息。
在另一个实施例中：可以略去第三电容C3，第三电容C3用于减缓公共点I/O2上的电压波动。
在本实施例中：请参阅图3，光照采集单元13包括第三电阻R3、光敏三极管V1、第四电阻R4、第四电容C4，第三电阻R3的一端连接供电电压VCC，第三电阻R3的另一端连接光敏三极管V1的集电极，光敏三极管V1的发射极连接第四电阻R4的一端、第四电容C4的一端、数据确认模块2的输入端、数据检测模块3的输入端、主控模块5的输入端，第四电阻R4的另一端接地，第四电容C4的另一端接地。
随着光照的变化，光敏三极管V1的导通程度不同，使得第四电阻R4上的电压不同，即采样光照数据不同（公共点I/O3）。
在另一个实施例中：光敏三极管V1可换成其他光敏器件。
在本实施例中：请参阅图4，数据确认模块2包括与门U2、第六电阻R6、第六电容C6、反相器U3、第三二极管D3，与门U2的输入端连接数据采集模块1的输出端，与门U2的输出端连接第六电阻R6的一端、第六电容C6的一端、反相器U3的输入端，第六电阻R6的另一端接地，第六电容C6的另一端接地，反相器U3的输出端连接第三二极管D3的正极，第三二极管D3的负极连接报警模块4的输入端。
在数据都采集到时，公共点I/O1、I/O2、I/O3都为高电平（有其他采集数据时，额外增加与门U2的输入端），与门U2输出高电平，经过反相器U3输出低电平，不触发报警模块4工作。
在另一个实施例中：可以略去第三二极管D3，第三二极管D3作为限流二极管，避免数据检测模块3输出高电平时，反相器U3的输出端为高电平。
在本实施例中：请参阅图5，数据检测模块3包括第一放大器U1、第五电阻R5、第五电容C5、第二二极管D2，第一放大器U1的同相端连接数据采集模块1的输出端，第一放大器U1的反相端连接数据采集模块1的输出端，第一放大器U1的输出端连接第五电阻R5的一端、第五电容C5的一端、第二二极管D2的正极，第五电阻R5的另一端接地，第五电容C5的另一端接地，第二二极管D2的负极连接报警模块4的输入端。
对电压采集信号（I/O1）和光照采集信号（I/O3）进行检测处理，常规状态下，随着光照增强，光伏电站输出电压增大，因此通过调节第一电位器RP1，使得在常规状态下，光照采集信号小于电压采集信号，第一放大器U1输出低电平，不触发报警模块4；在光伏电站供电异常，造成输出电压低于预期电压时，光照采集信号大于电压采集信号，第一放大器U1输出高电平（公共点A），触发报警模块4。
在另一个实施例中：数据检测也可以为温度、湿度等。
在本实施例中：请参阅图4和图6，报警模块4包括第七电阻R7、第四二极管D4、第二三极管V2、第八电阻R8、扬声器SPEAKER，第七电阻R7的一端连接数据确认模块2的输出端、数据检测模块3的输出端，第七电阻R7的另一端连接第四二极管D4的正极，第四二极管D4的负极连接第二三极管V2的基极，第二三极管V2的集电极连接扬声器SPEAKER的一端，扬声器SPEAKER的另一端连接供电电压VCC，第二三极管V2的发射极连接第八电阻R8的一端、主控模块5的第二输入端，第八电阻R8的另一端接地。
数据确认模块2或数据检测模块3输出高电平时，第二三极管V2导通，扬声器SPEAKER鸣叫提示光伏电站现场工作人员，同时发送故障信号（公共点I/O4）给主控模块5，主控模块5将故障信息经过通信模块6输出给云平台7，使用者通过云平台7就可直观发现在哪一阶段出现故障。报警模块4和数据采集模块1的输出信号都是输出给主控模块5单片机的I/O口的。
在另一个实施例中：可以略去第四二极管D4，第四二极管D4作为发光二极管，在扬声器SPEAKER故障时依旧通过发光提示光伏电站现场工作人员。
本发明的工作原理是：数据采集模块1用于采集光伏电站数据，输出给主控模块5；数据确认模块2用于检测同一时间所有类型数据是否完全采集，未完全采集时驱动报警模块4；数据采集模块1用于检测两个数据之间是否存在异常，异常时驱动报警模块4；报警模块4用于鸣叫发光提示，同时发送故障信号给主控模块5；主控模块5用于将光伏电站数据经过通信模块6输出给云平台7；故障信号输入时，将故障信息经过通信模块6输出给云平台7；通信模块6用于构建主控模块5和云平台7之间的通信。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种光伏电站的数据监控系统，其特征在于：
该光伏电站的数据监控系统包括：
数据采集模块，用于采集光伏电站数据，输出给主控模块；
数据确认模块，用于检测同一时间所有类型数据是否完全采集，未完全采集时驱动报警模块；
数据检测模块，用于检测两个数据之间是否存在异常，异常时驱动报警模块；
报警模块，用于鸣叫发光提示，同时发送故障信号给主控模块；
主控模块，用于将光伏电站数据经过通信模块输出给云平台；故障信号输入时，将故障信息经过通信模块输出给云平台；
通信模块，用于构建主控模块和云平台之间的通信；
数据采集模块的输出端连接主控模块的第一输入端、数据确认模块的输入端、数据检测模块的输入端，数据确认模块的输出端连接报警模块的输入端，数据检测模块的输出端连接报警模块的输入端，报警模块的输出端连接主控模块的第二输入端，主控模块的输出端连接通信模块的输入端，通信模块的输出端连接云平台；
数据采集模块包括：
电压采集单元，用于采集光伏电站的电压信息，输出给主控模块；
温度采集单元，用于采集光伏电站的温度信息，输出给主控模块；
光照采集单元，用于采集光伏电站的光照信息，输出给主控模块；
电压采集单元、温度采集单元、光照采集单元并联；
数据检测模块包括第一放大器、第五电阻、第五电容、第二二极管，第一放大器的同相端连接数据采集模块的输出端，第一放大器的反相端连接数据采集模块的输出端，第一放大器的输出端连接第五电阻的一端、第五电容的一端、第二二极管的正极，第五电阻的另一端接地，第五电容的另一端接地，第二二极管的负极连接报警模块的输入端；
对光照采集单元输出的电压信息和电压采集单元输出的光照信息进行检测处理，常规状态下，光照信息小于电压信息，第一放大器输出低电平，不触发报警模块；光伏电站供电异常时光照信息大于电压信息，第一放大器输出高电平，触发报警模块。
2.根据权利要求1所述的光伏电站的数据监控系统，其特征在于，电压采集单元包括互感器、第一二极管、第一电容、第一电阻、第一电位器、第二电容，互感器的一端接地，互感器的另一端连接第一二极管的正极，第一二极管的负极连接第一电容的一端、第一电阻的一端，第一电容的另一端接地，第一电阻的另一端连接第一电位器的一端、第二电容的一端、数据确认模块的输入端、数据检测模块的输入端、主控模块的输入端，第一电位器的另一端接地，第二电容的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的光伏电站的数据监控系统，其特征在于，温度采集单元包括第二电阻、温敏电阻、第三电容，第二电阻的一端连接供电电压，第二电阻的另一端连接温敏电阻的一端、第三电容的一端、数据确认模块的输入端、主控模块的输入端，温敏电阻的另一端接地，第三电容的另一端接地。
4.根据权利要求1所述的光伏电站的数据监控系统，其特征在于，光照采集单元包括第三电阻、光敏三极管、第四电阻、第四电容，第三电阻的一端连接供电电压，第三电阻的另一端连接光敏三极管的集电极，光敏三极管的发射极连接第四电阻的一端、第四电容的一端、数据确认模块的输入端、数据检测模块的输入端、主控模块的输入端，第四电阻的另一端接地，第四电容的另一端接地。
5.根据权利要求1所述的光伏电站的数据监控系统，其特征在于，数据确认模块包括与门、第六电阻、第六电容、反相器、第三二极管，与门的输入端连接数据采集模块的输出端，与门的输出端连接第六电阻的一端、第六电容的一端、反相器的输入端，第六电阻的另一端接地，第六电容的另一端接地，反相器的输出端连接第三二极管的正极，第三二极管的负极连接报警模块的输入端。
6.根据权利要求1所述的光伏电站的数据监控系统，其特征在于，报警模块包括第七电阻、第四二极管、第二三极管、第八电阻、扬声器，第七电阻的一端连接数据确认模块的输出端、数据检测模块的输出端，第七电阻的另一端连接第四二极管的正极，第四二极管的负极连接第二三极管的基极，第二三极管的集电极连接扬声器的一端，扬声器的另一端连接供电电压，第二三极管的发射极连接第八电阻的一端、主控模块的第二输入端，第八电阻的另一端接地。
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