CN207304479U - 一种基于物联网的光伏设备监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于物联网的光伏设备监控系统，通过数据收发模块将光伏设备输出的监测信号转换为监测数据并传输至主控模块，模拟量采集模块将光伏设备发出的模拟量采集信号转换为数字量数据并输出至主控模块，主控模块将监测数据和数字量数据通过通信模块发送至云平台，主控模块通过通信模块接收云平台发送的控制指令，主控模块根据控制指令输出控制命令至数据收发模块，数据收发模块将控制命令通过接口模块传输至光伏设备，光伏设备根据控制命令执行相应的动作。本实用新型通过接口模块与光伏设备进行通信，实时采集光伏设备的监测数据，用户可以实时了解到光伏设备的运行数据，有利于用户进行远程管理。

Description

一种基于物联网的光伏设备监控系统

技术领域

本实用新型属于光伏设备监控技术领域，尤其涉及一种基于物联网的光伏设备监控系统。

背景技术

近年来，随着国家“节能减排”、“开发利用可再生能源”等号召的提出，以及一系列相关政策和法规出台，太阳能技术在国内得到了越来越广泛的应用。在全球大气污染日益突出的环境下，光伏发电系统作为可再生能源、能够维持长远的可持续发展的作用就显得尤为重要。

现有技术中，在光伏发电站中，由于光伏设备(如蓄电池组)未配备信息化管理设施，导致用户无法实时了解到光伏设备的运行数据，不利于用户进行远程管理。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种基于物联网的光伏设备监控系统，旨在解决现有技术中存在用户无法实时了解到光伏设备的运行数据，不利于用户进行远程管理的问题。

本实用新型实施例提供的一种基于物联网的光伏设备监控系统，用于与云平台进行通信，包括光伏设备、主控模块、通信模块、数据收发模块、接口模块和模拟量采集模块。

所述主控模块分别与所述通信模块、所述数据收发模块和所述模拟量采集模块连接，所述数据收发模块与所述接口模块连接，所述接口模块和所述模拟量采集模块分别与所述光伏设备连接。

所述接口模块接收所述光伏设备输出的监测信号并传输至所述数据收发模块，所述数据收发模块将所述监测信号进行格式转换处理得到监测数据，并将所述监测数据传输至所述主控模块，所述模拟量采集模块采集所述光伏设备发出的模拟量采集信号，并转换为数字量数据输出至所述主控模块，所述主控模块将所述监测数据和所述数字量数据通过所述通信模块发送至所述云平台。

所述主控模块通过所述通信模块接收所述云平台发送的控制指令，所述主控模块根据所述控制指令输出控制命令至所述数据收发模块，所述数据收发模块将所述控制命令通过所述接口模块传输至所述光伏设备，所述光伏设备根据所述控制控制命令执行相应的动作。

在一个实施例中，本实用新型实施例提供的一种基于物联网的光伏设备监控系统，还包括与所述主控模块连接的定时模块。

在一个实施例中，所述定时模块包括定时器。

在一个实施例中，所述接口模块包括总线接口单元、串行接口单元、并行接口单元和USB接口单元。

在一个实施例中，所述通信模块包括无线通信单元和通信模式设置单元。

在一个实施例中，所述无线通信单元包括WIFI通信子单元、ZigBee通信子单元、射频通信子单元、蓝牙通信子单元、GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通讯系统)通信子单元、GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)通信子单元和3G/4G通信子单元。

在一个实施例中，本实用新型实施例提供的一种基于物联网的光伏设备监控系统，还包括与所述主控模块连接的环境检测模块。

在一个实施例中，所述环境检测模块包括位置检测单元、温度检测单元、湿度检测单元、风速检测单元、风向检测单元和太阳辐照检测单元。

在一个实施例中，所述位置检测单元包括GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位子单元、基站定位子单元和WIFI定位子单元。

所述温度检测单元包括温度传感器。

所述湿度检测单元包括湿度传感器。

所述风速检测单元包括风速传感器。

所述风向检测单元包括风向传感器。

所述太阳辐照检测单元包括太阳辐射测量仪。

在一个实施例中，所述光伏设备包括光伏阵列、充放电控制器、蓄电池和逆变电源。

所述充放电控制器分别与所述光伏阵列、所述蓄电池和所述逆变电源连接。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：基于物联网的光伏设备监控系统通过接口模块接收光伏设备输出的监测信号并传输至数据收发模块，数据收发模块将监测信号进行格式转换处理得到监测数据，并将监测数据传输至主控模块，模拟量采集模块采集光伏设备发出的模拟量采集信号，并转换为数字量数据输出至主控模块，主控模块将监测数据和数字量数据通过通信模块发送至云平台，主控模块通过通信模块接收云平台发送的控制指令，主控模块根据控制指令输出控制命令至数据收发模块，数据收发模块将控制命令通过接口模块传输至光伏设备，光伏设备根据控制命令执行相应的动作。本实用新型实施例通过接口模块与光伏设备进行通信，实时采集光伏设备的监测数据，用户可以实时了解到光伏设备的运行数据，有利于用户进行远程管理，用户体验高。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例提供的基于物联网的光伏设备监控系统结构示意图；

图2是本实用新型的另一个实施例提供的基于物联网的光伏设备监控系统结构示意图；

具体实施方式

为使得本实用新型的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述：

图1示出了本实用新型的一个实施例提供的基于物联网的光伏设备监控系统100的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种基于物联网的光伏设备监控系统100与云平台200进行通信，包括光伏设备110、主控模块120、通信模块 130、数据收发模块140、接口模块150和模拟量采集模块160。

主控模块120分别与通信模块130、数据收发模块140和模拟量采集模块 160连接，数据收发模块140与接口模块150连接，接口模块150和模拟量采集模块160分别与光伏设备110连接。

接口模块150接收光伏设备110输出的监测信号并传输至数据收发模块 140，数据收发模块140将监测信号进行格式转换处理得到监测数据，并将监测数据传输至主控模块120，模拟量采集模块160采集光伏设备110发出的模拟量采集信号，并转换为数字量数据输出至主控模块120，主控模块120将监测数据和数字量数据通过通信模块130发送至云平台200。

主控模块120通过通信模块130接收云平台200发送的控制指令，主控模块120根据控制指令输出控制命令至数据收发模块140，数据收发模块140将控制命令通过接口模块150传输至光伏设备110，光伏设备110根据控制命令执行相应的动作。

在具体应用中，控制指令包括用于使光伏设备110发出警报的报警指令、用于启动光伏设备110的启动指令和用于终止光伏设备110运行的终止指令。

在具体应用中，数据收发模块140接收接口模块150传输的监测信号，对监测信号进行格式转换得到满足云平台200数据规范的监测数据。

在具体应用中，模拟量采集模块160采集光伏设备110发出模拟量采集信号，并将模拟量采集信号转换为满足云平台200数据规范的数字量数据。

在具体应用中，云平台200接收到监测数据和数字量数据后，对监测数据和数字量数据进行处理，得到监测文件，并检测监测数据是否超出预设阈值，当云平台200检测出监测数据超出预设阈值后，将得到光伏设备110的故障信息，根据故障信息，发送相应的控制指令至主控模块120，主控模块120通过通信模块130接收控制指令，主控模块120将控制指令处理成光伏设备110可以识别的控制命令，并输出控制命令至数据收发模块140，数据收发模块140 将控制命令通过接口模块150发送至相应光伏设备110，光伏设备110根据控制命令执行相应的动作。

以一个具体应用场景为例，光伏设备110发送的监测信号包括电压信号，数据收发模块140将电压信号转换成符合云平台的电压数据，并发送至主控模块120，主控模块120通过通信模块130将电压数据发送至云平台200，云平台 200分析出电压数据超出预设阈值，将得到光伏设备110的故障信息，发送报警指令至主控模块120，主控模块120通过通信模块130接收报警指令，将报警指令解析成光伏设备110可以识别的报警命令，并输出报警命令至数据收发模块140，数据收发模块140通过接口模块发送至光伏设备110，光伏设备110 接收报警指令，发出警报。

在具体应用中，用户可以通过电脑、移动终端和大屏与云平台200进行通信，获取云平台200存储的监测文件，根据监测文件生成监控结果进行显示，并发送可以控制光伏设备110的命令至云平台200，云平台200接收命令并输出控制指令至主控模块120，主控模块120接收控制指令并输出控制命令至数据收发模块140，数据收发模块140通过接口模块150将控制命令发送至相应光伏设备110，光伏设备110根据控制命令执行相应的动作，从而实现了光伏设备110的远程管理，并减少了故障处理时间、降低了维护成本，其中，监控结果包括光伏设备110的生命周期信息、光伏设备110的故障信息、光伏设备 110的维修信息和光伏设备110的健康信息。

在本实施例中，云平台200可以检测监测数据是否存在异常，当检测出监测数据存在异常时，将监测数据于预存的历时监测数据进行对比分析，得到光伏设备110的故障信息，实现了故障的精准定位和预警，降低了维护成本，用户体验高。

图2示出了本实用新型的另一个实施例提供的基于物联网的光伏设备监控系统100的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

如图2所示，本实用新型实施例所提供的一种基于物联网的光伏设备监控系统100还包括与主控模块120连接的定时模块170。

在一个实施例中，定时模块170包括定时器。

在具体应用中，用户可以通过定时器设置将监测数据发送至云平台200的时间间隔，例如设置时间间隔为3分钟，主控模块120每隔3分钟便通过通信模块130将监测数据发送至云平台200。

如图2所述，在本实用新型的一个实施例中，图1中的接口模块150包括总线接口单元151、串行接口单元152、并行接口单元153和USB接口单元154。

在具体应用中，总线接口单元151包括CAN接口子单元。

在具体应用中，串行接口单元152包括RS232接口子单元和RS485接口子单元。

在具体应用中，并行接口单元153包括ECP接口子单元和EPP接口子单元。

在具体应用中，USB接口单元154包括USB接口子单元。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，图1中的通信模块130包括无线通信单元131和通信模式设置单元132。

在具体应用中，通信模式设置单元可用于NET模式和WAP模式的设置。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，无线通信单元131包括WIFI 通信子单元10、ZigBee通信子单元11、射频通信子单元12、蓝牙通信子单元 13、GSM通信子单元14、GPRS通信子单元15和3G/4G通信子单元16。

以一个具体应用场景为例，主控模块120通过通信模式设置单元132设置网络接入方式为WAP，选择使用GSM通信子单元25，便可和云平台200进行通信。

如图2所示，本实用新型实施例所提供的一种基于物联网的光伏设备监控系统100还包括与主控模块120连接的环境检测模块180。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，环境检测模块180包括位置检测单元181、温度检测单元182、湿度检测单元183、风速检测单元184、风向检测单元185和太阳辐照检测单元186。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，位置检测单元151包括GPS 定位子单元20、基站定位子单元21和WIFI定位子单元22。

温度检测单元182包括温度传感器。

湿度检测单元183包括湿度传感器。

风速检测单元184包括风速传感器。

风向检测单元185包括风向传感器。

太阳辐照检测单元186包括太阳辐射测量仪。

在具体应用中，GPS定位子单元20、基站定位子单元21和WIFI定位子单元22可以检测到光伏设备110的实时位置信息，实现了光伏设备110的精准定位。

在具体应用中，温度传感器可以检测到光伏设备110所处环境的温度。

在具体应用中，湿度传感器可以检测到光伏设备110所处环境的湿度。

在具体应用中，风速传感器可以检测到光伏设备110所处环境的风速和风量。

在具体应用中，风向传感器可以检测到光伏设备110所处环境的风向。

在具体应用中，太阳辐射测量仪可以检测到光伏设备110所处环境的太阳辐照度。

在具体应用中，环境检测模块180将检测到光伏设备110的实时环境数据发送至主控模块120，主控模块120转发实时环境数据至云平台200，云平台 200可以根据光伏设备110的监测数据、数字量数据和实时环境信息，更加精准地获取光伏设备110的实时运行状态，从而更加准确地控制光伏设备110。

在一个实施例中，光伏设备110包括光伏阵列、充放电控制器、蓄电池和逆变电源。

充放电控制器分别与光伏阵列、蓄电池和逆变电源连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的光伏设备监控系统，用于与云平台进行通信，其特征在于，包括光伏设备、主控模块、通信模块、数据收发模块、接口模块和模拟量采集模块；

所述主控模块分别与所述通信模块、所述数据收发模块和所述模拟量采集模块连接，所述数据收发模块与所述接口模块连接，所述接口模块和所述模拟量采集模块分别与所述光伏设备连接；

所述接口模块接收所述光伏设备输出的监测信号并传输至所述数据收发模块，所述数据收发模块将所述监测信号进行格式转换处理得到监测数据，并将所述监测数据传输至所述主控模块，所述模拟量采集模块采集所述光伏设备发出的模拟量采集信号，并转换为数字量数据输出至所述主控模块，所述主控模块将所述监测数据和所述数字量数据通过所述通信模块发送至所述云平台；

所述主控模块通过所述通信模块接收所述云平台发送的控制指令，所述主控模块根据所述控制指令输出控制命令至所述数据收发模块，所述数据收发模块将所述控制命令通过所述接口模块传输至所述光伏设备，所述光伏设备根据所述控制命令执行相应的动作。

2.如权利要求1所述的基于物联网的光伏设备监控系统，其特征在于，还包括与所述主控模块连接的定时模块。

3.如权利要求2所述的基于物联网的光伏设备监控系统，其特征在于，所述定时模块包括定时器。

4.如权利要求1所述的基于物联网的光伏设备监控系统，其特征在于，所述接口模块包括总线接口单元、串行接口单元、并行接口单元和USB接口单元。

5.如权利要求1所述的基于物联网的光伏设备监控系统，其特征在于，所述通信模块包括无线通信单元和通信模式设置单元。

6.如权利要求5所述的基于物联网的光伏设备监控系统，其特征在于，所述无线通信单元包括WIFI通信子单元、ZigBee通信子单元、射频通信子单元、蓝牙通信子单元、GSM通信子单元、GPRS通信子单元和3G/4G通信子单元。

7.如权利要求1所述的基于物联网的光伏设备监控系统，其特征在于，还包括与所述主控模块连接的用于检测环境信息的环境检测模块。

8.如权利要求7所述的基于物联网的光伏设备监控系统，其特征在于，所述环境检测模块包括位置检测单元、温度检测单元、湿度检测单元、风速检测单元、风向检测单元和太阳辐照检测单元。

9.如权利要求8所述的基于物联网的光伏设备监控系统，其特征在于，所述位置检测单元包括GPS定位子单元、基站定位子单元和WIFI定位子单元；

所述温度检测单元包括温度传感器；

所述湿度检测单元包括湿度传感器；

所述风速检测单元包括风速传感器；

所述风向检测单元包括风向传感器；

所述太阳辐照检测单元包括太阳辐射测量仪。

10.如权利要求1所述的物联网的光伏设备监控系统，其特征在于，所述光伏设备包括光伏阵列、充放电控制器、蓄电池和逆变电源；所述充放电控制器分别与所述光伏阵列、所述蓄电池和所述逆变电源连接。