CN202126615U - 单户型微网监控装置 - Google Patents

Abstract

单户型微网监控装置，它包括控制处理单元、以太网通信单元、串口通信单元、视频接口单元、音频接口单元、存储单元、LCD显示单元、开关量输入单元、开关量输出单元。集中实现对单户型微网中光伏发电、储能设备、电动汽车充电、交直流负荷的协调控制和信息采集，控制单户型微网的并网断路器分合闸操作、电动汽车充电桩电源分合闸操作；同时，装置采集户内红外线探测器、烟感探测器等安防设备信号，并将重要报警信号以音频输出。本实用新型集成了单户型微网的信息采集、安防与控制功能，具有自动化程度高、控制精度高、功能一体化等优点。

Description

单户型微网监控装置

技术领域

本实用新型涉及新能源应用和分布式发电领域的控制装置，特指单户型微网监控装置。 

背景技术

随着光伏发电和电动汽车的应用推广，光伏发电和电动汽车将进入家庭。将家庭中的光伏、电动汽车、储能及负荷等组建成单户型微网，能更好地发挥多种新能源的综合利用效率。这些设备需要一个系统来进行集中管理和控制，而目前对于单户型微网中的光伏发电单元、储能设备单元、电动汽车充电桩、用电负荷及家庭安防的集中监控装置尚较缺乏。 

发明内容

本实用新型的目的正是为了解决上述不足，而提出一种单户型微网监控装置，它具有对单户型家庭中的光伏发电、储能设备、电动汽车充电桩、交直流负荷的协调控制和信息采集，控制单户型微网的并网断路器和电动汽车充电桩电源；同时，装置采集户内安防设备信号，并将重要报警信号以音频输出等功能。 

本实用新型的功能是通过如下技术方案来实现的：单户型微网监控装置，本实用新型由控制处理单元通过接口电路分别连接以太网通信单元、串口通信单元、视频接口单元、音频接口单元，并以数据总线连接存储单元和以LCD接口连接LCD显示单元，还以I/O口分别连接开关量输入单元和开关量输出单元。 

本实用新型串口通信单元包括3个RS485通信接口。 

本实用新型开关量输入单元具有16路开关量输入通道，开关量输出单元具有4路开关量输出通道。 

本实用新型控制处理单元通过串口通信单元与单户型微网中的光伏并网控制器DC/DC环节、储能并网控制器DC/DC环节、电动汽车DC/DC环节、DC/AC双向变流器通信，获取控制信息，下发控制指令。 

控制处理单元通过以太网接口与单户型家庭中的计算机通信，上传监控装置运行信息、报警信息等。 

单户型微网监控装置通过视频接口采集单户型家庭中的摄像头视频信号，实现单户家庭安防监视；通过音频接口单元将重要的报警信号通过报警音箱进行声音报警；开关量输入单元则采集单户型家庭中安装的红外报警器、烟感探测器的报警信号及监视室内的安全状态；开关量输出单元则用于控制微网内设备，包括对微网并网断路器的分合闸和电动汽车充电电源分合闸。 

本实用新型的有益效果是，集中实现对单户型微网中光伏发电、储能设备、电动汽车充电、交直流负荷的协调控制和信息采集，控制单户型微网的并网断路器分合闸操作、电动汽车充电桩电源分合闸操作；同时，装置采集户内红外线探测器、烟感探测器等安防设备信号，并将重要报警信号以音频输出。本实用新型集成了单户型微网的信息采集、安防与控制功能，具有自动化程度高、控制精度高、功能一体化等优点。 

下面结合附图及实施例进一步阐述本实用新型内容。 

附图说明

图1为 单户型微网监控系统结构示意图； 

图2为 单户型微网监控装置设备连接关系图；

图3为 单户型微网监控装置接口图；

图4为 单户型微网监控装置结构框图。

具体实施方式

单户型微网监控装置，本实用新型由控制处理单元通过接口电路分别连接以太网通信单元、串口通信单元、视频接口单元、音频接口单元，并以数据总线连接存储单元及以LCD接口连接LCD显示单元，还以I/O口分别连接开关量输入单元和开关量输出单元。 

本实用新型串口通信单元包括3个RS485通信接口。 

本实用新型开关量输入单元具有16路开关量输入通道，开关量输出单元具有4路开关量输出通道。 

如图1，单户型微网一般包括了光伏发电单元、储能单元、电动汽车DC/DC控制器、电动汽车充电桩、家庭用电负荷、家庭红外报警器、烟感探测器、摄像头等。采用本监控装置可以完成对这些设备的集中管理与控制。 

如图2，本微网监控装置通过RS485通信总线与微网中的光伏并网DC/DC控制器、储能设备DC/DC控制器、电动汽车DC/DC控制器及DC/AC变流器进行通信，并将协调控制指令下发到各控制器。控制指令包括DC/AC变流器与储能设备DC/DC控制器的协调指令、DC/AC变流器整流/逆变方式指令、储能设备DC/DC控制器充电/放电指令等。同时微网监控装置还通过RS485口与电动汽车充电桩进行通信，获取充电桩的运行信息，从而调节电动汽车DC/DC控制器的工作方式，提供满足充电桩要求的充电功率。 

单户型微网监控装置的以太网口连接家庭内的计算机，从而在家庭内的计算机上可以查询单户型微网监控装置中记录的事件信息、报警信息及当前实时运行状态。 

单户型微网监控装置的摄像头接口，用于连接家庭中的摄像头，以获得视频信息，并在进行图像识别后，对可疑的图像帧进行存储；本装置的音频接口用以连接音箱，在有重要的报警事件产生时，以声音的形式发出报警，提醒用户。 

单户型微网监控装置的开关量输入单元，用于采集红外线探测器、烟感探测器等开关量输入信号，监视家庭的安全状态等。当红外线探测器、烟感探测器有报警信号输出时，装置将以声音报警的方式通知用户。 

单户型微网监控装置的开关量输出接口，输出控制信号，主要控制微网并网断路器的分合闸操作，及电动汽车充电桩的电源分合闸操作。 

如图3，本单户型微网监控装置包括了：1）以太网接口，提供以太网通信方式；2）提供3个RS485串行通信接口，支持与微网内设备的串口通信；3）开关量输入单元，可采集16路开关量信号；4）开关量输出接口，可输出4路开关量控制信号；5）摄像头接口，可以连接摄像头，采集视频信息；6）音频接口，连接音箱，用于声音报警。 

如图4，本装置由控制处理单元、以太网通信单元、串口通信单元、视频接口单元、音频接口单元、存储单元、LCD显示单元、开关量输入单元、开关量输出单元组成；其中，控制处理器采用ARM系列产品，它与外围电路共同实现视频采集、音频采集、以太网通信和串口通信。 

外部存储器通过ARM的数据总线进行访问，开关量输入和输出则由ARM的I/O接口进行操作。 

LCD显示屏经ARM的LCD接口电路，进行信息交换。 

开关量输入单元中，将外部信号经光电隔离后，连接到ARM的I/O接口。 

开关量输出单元中，将ARM的控制信号经继电器隔离后，连接到相应的接线端子上。 

Claims (3)

1.单户型微网监控装置，其特征是，由控制处理单元通过接口电路分别连接以太网通信单元、串口通信单元、视频接口单元、音频接口单元，并以数据总线连接存储单元及以LCD接口连接LCD显示单元，还以I/O口分别连接开关量输入单元和开关量输出单元。

2.根据权利要求1所述的单户型微网监控装置，其特征是，串口通信单元包括3个RS485通信接口。

3.根据权利要求1所述的单户型微网监控装置，其特征是，开关量输入单元具有16路开关量输入通道，开关量输出单元具有4路开关量输出通道。

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