CN206775472U - 一种光伏发电监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光伏发电监控系统，包括：监控终端、基站、无线终端、被监控设备、第一射频模块和第二射频模块；所述监控终端、所述基站、所述无线终端和所述被监控设备依次连接；所述基站设置有所述第一射频模块；所述无线终端设置有所述第二射频模块；所述无线终端设置在所述被监控设备上。通过第一射频模块和第二射频模块，可以实现基站和无线终端间的无线通信，通过利用监控终端、基站和无线终端实现对被监控设备的远程无线监控，相较于现有技术中使用GPRS/3G/4G等移动通信运营商网络进行通信监控，本实用新型提供的监控系统能够提高信息传输效率，节省运营成本，扩大光伏发电的监控范围。

Description

一种光伏发电监控系统

技术领域

本实用新型涉及监控系统，具体涉及一种光伏发电监控系统。

背景技术

在光伏发电行业中，光伏发电监控系统中的通信系统通过由传统的有线和无线两种方式组成。其中，有线方式一般采用RS485总线网络，在同一总线上，最多可以挂接32个节点，部署要求高，需要铺设专用电缆，且可支持节点受限。而无线方式一般采用GPRS/3G/4G等移动通信运营商网络，比有线方式更灵活，更易部署，但数据流量成本高，且受限于运营商网络的覆盖范围。因此，现有技术中的光伏发电监控系统，存在传输效率低、成本高、监控范围小等问题。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种光伏发电监控系统，能够提高信息传输效率，节省运营成本，扩大光伏发电的监控范围。

本实用新型采用的技术方案是：

一种光伏发电监控系统，包括：监控终端、基站、无线终端、被监控设备、第一射频模块和第二射频模块；所述监控终端、所述基站、所述无线终端和所述被监控设备依次连接；所述基站设置有所述第一射频模块；所述无线终端设置有所述第二射频模块；所述无线终端设置在所述被监控设备上；所述监控终端用于向所述基站发送查询信息；所述基站用于通过所述第一射频模块，将接收的所述监控终端发送的所述查询信息发送给所述无线终端；所述无线终端用于通过所述第二射频模块，接收的所述基站发送的所述查询信息；所述被监控设备用于根据接收的所述无线终端发送的所述查询信息，采集目标数据，并将所述目标数据发送给所述无线终端；所述无线终端用于通过所述第二射频模块，将接收的所述被监控设备发送的所述目标数据发送给所述基站；所述基站用于通过所述第一射频模块，接收所述无线终端发送的所述目标数据；所述基站用于向所述监控终端发送所述目标数据。

可选的，所述基站，包括：第一处理器和第一编解码器；所述第一处理器与所述监控终端连接；所述第一处理器、所述第一编解码器、所述第一射频模块依次连接。

可选的，所述第一射频模块，包括：第一扩频调制解调器、第一射频电路、第一发射功率放大器、第一发射天线、第一接收天线、第一接收功率放大器和第一滤波器；所述第一编解码器、所述第一扩频调制解调器、所述第一射频电路、所述第一发射功率放大器和所述第一发射天线依次连接；所述第一发射功率放大器与所述第一处理器连接；所述第一接收天线、所述第一接收功率放大器、所述第一滤波器、所述第一扩频调制解调器和所述第一编解码器依次连接；所述第一接收功率放大器与所述第一处理器连接。

可选的，所述无线终端，包括：第二处理器和第二编解码器；所述第二处理器、所述第二编解码器和所述第二射频模块依次连接；所述第二处理器与所述被监控设备连接。

可选的，所述无线终端通过有线通信接口与所述被监控设备连接。

可选的，所述有线通信接口采用RS485接口。

可选的，所述无线终端安装在所述被监控设备的内部或外部。

可选的，所述被监控设备，包括：光伏组件、汇流箱和逆变器中的一种或多种。

可选的，所述基站安装有散热器。

可选的，所述散热器采用铜或铝制成。

本实用新型提供一种光伏发电监控系统，包括：监控终端、基站、无线终端、被监控设备、第一射频模块和第二射频模块；所述监控终端、所述基站、所述无线终端和所述被监控设备依次连接；所述基站设置有所述第一射频模块；所述无线终端设置有所述第二射频模块；所述无线终端设置在所述被监控设备上。

通过第一射频模块和第二射频模块，可以实现基站和无线终端间的无线通信，通过利用监控终端、基站和无线终端实现对被监控设备的远程无线监控，相较于现有技术中使用GPRS/3G/4G等移动通信运营商网络进行通信，本实用新型提供的通信方式能够节省数据流量的支出，提高信息传输效率，节省运营成本；同时，通过使用这种无线通信方式，可以实现远距离的信息传输，进而能够实现远距离的监控，这样，可以扩大光伏发电的监控范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型提供的一种光伏发电监控系统的示意图；

图2为本实用新型提供的第一射频模块的电路图；

图3为本实用新型提供的第二射频模块的电路图。

具体实施方式

这里，要说明的是，本实用新型涉及的功能、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用。因此，本实用新型对于现有技术的改进，实质在于硬件之间的连接关系，而非针对功能、方法本身，也即本实用新型虽然涉及一点功能、方法，但并不包含对功能、方法本身提出的改进。本实用新型对于功能、方法的描述，是为了更好的说明本实用新型，以便更好的理解本实用新型。

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

请参考图1，图1为本实用新型具体实施例提供的一种光伏发电监控系统的示意图，本实施例提供的光伏发电监控系统，包括：监控终端101、基站102、无线终端103、被监控设备104、第一射频模块和第二射频模块；所述监控终端101、所述基站102、所述无线终端103和所述被监控设备104依次连接；所述基站102设置有所述第一射频模块；所述无线终端103设置有所述第二射频模块；所述无线终端103设置在所述被监控设备104上；所述监控终端101用于向所述基站102发送查询信息；所述基站102用于通过所述第一射频模块，将接收的所述监控终端101发送的所述查询信息发送给所述无线终端103；所述无线终端103用于通过所述第二射频模块，接收的所述基站102发送的所述查询信息；所述被监控设备104用于根据接收的所述无线终端103发送的所述查询信息，采集目标数据，并将所述目标数据发送给所述无线终端103；所述无线终端103用于通过所述第二射频模块，将接收的所述被监控设备104发送的所述目标数据发送给所述基站102；所述基站102用于通过所述第一射频模块，接收所述无线终端103发送的所述目标数据；所述基站102用于向所述监控终端101发送所述目标数据。

其中，监控终端101可以与多个基站102连接，一个基站102可以连接多个无线终端103，一个无线终端103可以与多个被监控设备104连接，也可以与一个被监控设备104连接，所述无线终端103可以设置在被监控设备104的内部或外部，一个无线终端103连接多个被监控设备104时，无线终端103上可以设置多个有线通信接口，多个被监控设备104可以通过有线通信接口与无线终端103连接；当一个无线终端103连接一个被监控设备104时，无线终端103与被监控设备104通过有线通信接口连接。其中，所述有线通信接口采用RS485接口。

其中，所述被监控设备104可以是光伏组件、汇流箱、逆变器中的一种或多种。优选的，在对光伏发电进行监控时，一般是对光伏组件进行监控，无线终端103可以直接与光伏组件电连接；优选的，一般多个光伏组件会连接一个直流汇流箱，这时，可以将无线终端103设置在直流汇流箱的内部或外部，并且无线终端103与直流汇流箱连接，这样就可以同时监控直流汇流箱汇聚的直流电流以及每个光伏组件产生的直流电流。

其中，无线终端103可以采用无线CPE。监控终端101与基站102可以通过网络接口进行连接，监控终端101和基站102可以使用以太网进行通信。无线终端103和被监控设备104可以通过有线通信接口进行连接，优选的，可以通过串口进行连接。

通过第一射频模块和第二射频模块，可以实现基站102和无线终端103间的无线通信，通过利用监控终端101、基站102和无线终端103实现对被监控设备104的远程无线监控，相较于现有技术中使用GPRS/3G/4G等移动通信运营商网络进行通信，本实用新型提供的通信方式能够节省数据流量的支出，提高信息传输效率，节省运营成本；同时，通过使用这种无线通信方式，可以实现远距离的信息传输，进而能够实现远距离的监控，这样，可以扩大光伏发电的监控范围。

在本实用新型提供的一个具体实施例中，所述基站102，包括：第一处理器和第一编解码器；所述第一处理器与所述监控终端101连接；所述第一处理器、所述第一编解码器、所述第一射频模块依次连接。

其中，监控终端101通过网络接口向基站102发送查询信息后，第一处理器接收所述查询信息，对查询信息进行解析，获得解析后的查询数据。所述查询数据中包括无线终端103的身份信息和用户查询信息。第一处理器可以根据所述身份信息确定需要发送的无线终端103以及基站102与所述无线终端103间的通信协议，并将解析后的查询数据根据所述通信协议进行组包，生成第一数据报文，将所述数据报文发送给第一编解码器，第一编解码器对所述数据报文进行加密，生成第一加密报文，并通过所述第一射频模块将所述第一加密报文发送给所述无线终端103。通过对查询数据进行加密，能够提高数据的安全性，提高数据传输的可靠性。

在本实用新型提供的一个具体实施例中，所述无线终端103，包括：第二处理器和第二编解码器。

所述第二处理器、所述第二编解码器和所述第二射频模块依次连接。

所述第二处理器与所述被监控设备104连接。

无线终端103通过第二射频模块可以接收第一加密报文，第二射频模块将第一加密报文发送给第二编解码器，第二编解码器对第一加密报文进行解密，获取查询信息，进而获取其中的用户查询信息；第二编解码器再将用户查询信息发送给第二处理器，第二处理器识别用户查询信息中的被监控设备104的身份信息，并将用户查询信息通过有线通信接口发送给指定的被监控设备104。

被监控设备104接收到用户查询信息后，根据用户查询信息采集相应的目标数据，并将所述目标数据通过有线通信接口发送给无线终端103。无线终端103的第二处理器接收目标数据，并根据通信协议对目标数据和自身的身份信息进行组包，生成第二数据报文，并将第二数据报文发送给第二编解码器，第二编解码器对第二数据报文进行编码，生成第二加密报文，通过第二射频模块将第二加密报文发送给相应的基站102。通过对目标数据和无线终端103的身份信息进行加密，能够保证数据的安全性，提高数据的可靠性。其中，每个无线终端103都有唯一的身份信息，方便远程监控终端101根据身份信息确定各个无线终端103。

基站102的第一射频模块接收第二加密报文，并讲第二加密报文发送给第一编解码器，第一编解码器对第二加密报文进行解码，获得第二数据报文，并将第二数据报文发送给第一处理器，第一处理器对第二数据报文进行解析，获得目标数据和无线终端103的身份信息，并通过网络通信接口将目标数据和无线终端103的身份信息发送给监控终端101。监控终端101可以根据无线终端103的身份信息判断目标数据是否是想要查询的被监控设备104的目标数据。

在本实用新型提供的一个具体实施例中，所述第一射频模块，包括：第一扩频调制解调器、第一射频电路、第一发射功率放大器、第一发射天线、第一接收天线、第一接收功率放大器和第一滤波器。

所述第一编解码器、所述第一扩频调制解调器、所述第一射频电路、所述第一发射功率放大器和所述第一发射天线依次连接。

所述第一发射功率放大器与所述第一处理器连接。

所述第一接收天线、所述第一接收功率放大器、所述第一滤波器、所述第一扩频调制解调器和所述第一编解码器依次连接。

所述第一接收功率放大器与所述第一处理器连接。

如图2所示，第一射频模块接收到第一加密报文后，经过第一扩频调制解调器、第一射频电路、第一发射功率放大器、第一发射天线，将所述第一加密报文发送给无线终端103。通过使用发射功率放大器，能够增大发射信号的功率，可以提高信号传输的距离，进而监控远距离的被监控设备104。

由于第一发射功率放大器与第一处理器连接，第一处理器可以根据基站102与无线终端103的距离自动调节第一发射功率放大器，可以避免不必要的能量损耗。第一处理器中存储有基站102和各个无线终端103间的通信距离。

如图2所示，基站102可以通过第一接收天线接收无线终端103发送的第二加密报文，第二加密报文经过第一接收功率放大器、第一滤波器、第一扩频调制解调器，再输入到第一编解码器。由于信号在传输过程中有能量的损耗，因此，通过使用第一接收功率放大器，能够将接收到微弱信号放大，避免信号遗漏。放大后的信号输入到第一滤波器进行滤波，以降低远距离传输过程中的噪声干扰，增加无线终端103在空间上的分布范围；降噪后的信号通过第一扩频调制解调器处理后输入到第一编解码器。

由于第一接收功率放大器与第一处理器连接，第一处理器可以调节接收功率放大器，提高接收信号的信噪比。第一处理器可以根据预设值调节第一接收功率放大器。

所述第一射频模块，还可以包括：第二滤波器、第一功率检测器，第二滤波器第一端与接收天线连接，第一功率检测器的第一端与第二滤波器的第二端连接，第一功率检测器的第二端与第一处理器连接。

通过利用第二滤波器对接收信号进行过滤，过滤后的信号传输到第一功率检测器，第一功率检测器能够对过滤后的信号功率进行检测，并将检测的信息发送给第一处理器，这样第一处理器也可以根据检测的功率来调节第一接收功率放大器。

在本实用新型提供的一个具体实施例中，所述第二射频模块，包括：第二扩频调制解调器、第二射频电路、第二发射功率放大器、第二发射天线、第二接收天线、第二接收功率放大器和第三滤波器。

所述第二编解码器、所述第二扩频调制解调器、所述第二射频电路、所述第二发射功率放大器和所述第二发射天线依次连接。

所述第二发射功率放大器和第二处理器连接。

所述第二接收天线、所述第二接收功率放大器、所述第三滤波器、所述第二扩频调制解调器和所述第二编解码器依次连接。

所述第二接收功率放大器与所述第二处理器连接。

所述第二射频模块，还包括：第四滤波器、第二功率检测器；

所述第四滤波器的第一端与所述接收天线连接，第四滤波器的第二端与所述第二功率检测器的第一端连接，第二功率检测的第二端与第二处理器连接。

无线终端103的第二射频模块与基站102的第一射频模块的工作原理相同，如图3所示，相关解释参照第一射频模块，此处不再赘述。

这种光伏发电监控系统适用于大规模的光伏发电设备的监控，能够降低系统的能耗和维护成本。

在本实用新型中，基站102和无线终端103的工作频段一般为470-510MHz，使用该频段进行通信，干扰小，传输距离远。

其中，无线终端103的供电电压为5V，功耗小于3W。使用该无线终端103，能够降低运营成本。

其中，基站102和无线终端103的接收天线和发射天线可以是同一天线，也可以是不同天线。天线可以内置在基站102和无线终端103中，美观，不易于损坏。

其中，所述基站102安装有散热器。所述散热器采用铜或铝制成。可以很好地进行散热，保证基站102的正常工作。

其中，所述第一处理器采用基带处理器。第二处理器也可以采用基带处理器。基带处理器可以是MCU、CPU、FPGA、DSP、ARM、ASIC中的任意一种或多种。

其中，所述无线终端103上安装有拨码开关，通过拨码开关可以控制无线终端103连接的哪一个被监控设备104和基站102，进而实现对无线终端103的配置，极大地减少了工程施工人员的负担。

以上，为本实用新型提供的一种光伏发电监控系统。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种光伏发电监控系统，其特征在于，包括：监控终端、基站、无线终端、被监控设备、第一射频模块和第二射频模块；

所述监控终端、所述基站、所述无线终端和所述被监控设备依次连接；

所述基站设置有所述第一射频模块；

所述无线终端设置有所述第二射频模块；

所述无线终端设置在所述被监控设备上；

所述监控终端用于向所述基站发送查询信息；

所述基站用于通过所述第一射频模块，将接收的所述监控终端发送的所述查询信息发送给所述无线终端；

所述无线终端用于通过所述第二射频模块，接收的所述基站发送的所述查询信息；

所述被监控设备用于根据接收的所述无线终端发送的所述查询信息，采集目标数据，并将所述目标数据发送给所述无线终端；

所述无线终端用于通过所述第二射频模块，将接收的所述被监控设备发送的所述目标数据发送给所述基站；

所述基站用于通过所述第一射频模块，接收所述无线终端发送的所述目标数据；

所述基站用于向所述监控终端发送所述目标数据。

2.根据权利要求1所述的光伏发电监控系统，其特征在于，所述基站，包括：第一处理器和第一编解码器；

所述第一处理器与所述监控终端连接；

所述第一处理器、所述第一编解码器、所述第一射频模块依次连接。

3.根据权利要求2所述的光伏发电监控系统，其特征在于，所述第一射频模块，包括：第一扩频调制解调器、第一射频电路、第一发射功率放大器、第一发射天线、第一接收天线、第一接收功率放大器和第一滤波器；

所述第一编解码器、所述第一扩频调制解调器、所述第一射频电路、所述第一发射功率放大器和所述第一发射天线依次连接；

所述第一发射功率放大器与所述第一处理器连接；

所述第一接收天线、所述第一接收功率放大器、所述第一滤波器、所述第一扩频调制解调器和所述第一编解码器依次连接；

所述第一接收功率放大器与所述第一处理器连接。

4.根据权利要求1所述的光伏发电监控系统，其特征在于，所述无线终端，包括：第二处理器和第二编解码器；

所述第二处理器、所述第二编解码器和所述第二射频模块依次连接；

所述第二处理器与所述被监控设备连接。

5.根据权利要求1所述的光伏发电监控系统，其特征在于，所述无线终端通过有线通信接口与所述被监控设备连接。

6.根据权利要求5所述的光伏发电监控系统，其特征在于，所述有线通信接口采用RS485接口。

7.根据权利要求1所述的光伏发电监控系统，其特征在于，所述无线终端安装在所述被监控设备的内部或外部。

8.根据权利要求1所述的光伏发电监控系统，其特征在于，所述被监控设备，包括：光伏组件、汇流箱和逆变器中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的光伏发电监控系统，其特征在于，所述基站安装有散热器。

10.根据权利要求9所述的光伏发电监控系统，其特征在于，所述散热器采用铜或铝制成。