CN210402694U - 一种光伏智能数据采集器 - Google Patents

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CN210402694U CN201921809514.6U CN201921809514U CN210402694U CN 210402694 U CN210402694 U CN 210402694U CN 201921809514 U CN201921809514 U CN 201921809514U CN 210402694 U CN210402694 U CN 210402694U
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王楠
赵勇涛
鲁锦峰
仵俊刚
李印
周洪伟
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TBEA Xinjiang Sunoasis Co Ltd
TBEA Xian Electric Technology Co Ltd
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Abstract

一种光伏智能数据采集器,包括主控制模块、IO模块、485模块、CAN控制器、电力载波模块、SD卡存储模块以及电源管理模块;IO模块、485模块、CAN控制器、电力载波模块、SD卡存储模块以及电源管理模块均与主控制模块相连,IO模块和电力载波模块均与电源管理模块相连。本实用新型的光伏智能数据采集器可以集开关量输入输出,模拟量输入输出,电力载波(PLC)通信,串口通信,以太网通信,光纤环网等通信技术为一体,覆盖了光伏现场智能设备监测及控制的所有需求,能适配光伏现场的各种应用场景,且安装简单。

Description

一种光伏智能数据采集器
技术领域
本实用新型涉及光伏发电领域,特别涉及一种光伏智能数据采集器。
背景技术
在光伏发电领域,数据采集器主要用于采集光伏现场各职能设备的运行数据,位于各种智能终端设备与上级监控中心之间,是光伏子阵的数据枢纽,实现低速与高速设备的数据采集和协议转换等功能。常见数据采集器都是以单独产品出现,使用时需要外置开关电源供电,部分还需要单独配置光纤环网交换机,结构分散;光伏子阵设备种类多,接口复杂,有RS485,以太网口,DI,AI,DO,AO,CAN,电力载波(PLC)等等,常见的数据采集器需要额外配置多种接口模块才能完成复杂设备的通信,存在安装调试复杂,故障点多的问题。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的不足,目的在于提出一种光伏智能数据采集器,该数据采集器可完成对光伏系统内智能设备数据的采集、监测、告警,通过RS485,RJ45,光纤以太网与上位机进行通信,数据采集器内部集成电力载波(PLC)、光纤环网交换模块,DI、DO、AI、AO,CAN,RS485,以太网接口,WIFI、4G模块等通信接口,具备连接各种智能设备,体积小,安装调试方便。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
一种光伏智能数据采集器,包括主控制模块、IO模块、485模块、CAN控制器、电力载波模块、SD卡存储模块以及电源管理模块;IO模块、485模块、CAN控制器、电力载波模块、SD卡存储模块以及电源管理模块均与主控制模块相连,IO模块和电力载波模块均与电源管理模块相连。
本实用新型进一步的改进在于,还包括WIFI模块,主控制模块通过WIFI模块连接有终端;WIFI模块与电源管理模块相连。
本实用新型进一步的改进在于,终端为笔记本电脑或手机。
本实用新型进一步的改进在于,还包括网络交换模块,主控制模块通过网络交换模块连接有监控系统;网络交换模块还与电源管理模块相连。
本实用新型进一步的改进在于,还包括4G模块,主控制模块通过4G模块连接有监控系统;4G模块还与电源管理模块相连。
本实用新型进一步的改进在于,所述主控制模块包括CPU及外围设备组成,所述IO模块与主控制模块的以太网口连接,所述485模块通过RS485总线与主控制器的串口总线相连;所述CAN控制器通过CAN总线与主控制模块的SPI总线连接;所述的电力载波模块与主控制模块的UART接口相连;所述的SD卡存储模块与主控制模块通过SD接口连接。
本实用新型进一步的改进在于,电力载波模块还连接有光伏逆变器。
与现有技术相比,本实用新型具有的有益效果:本实用新型的光伏智能数据采集器可以集开关量输入输出,模拟量输入输出,电力载波(PLC)通信,串口通信,以太网通信,光纤环网等通信技术为一体,覆盖了光伏现场智能设备监测及控制的所有需求,能适配光伏现场的各种应用场景,且安装简单,各通信接口以内部总线或接口的方式连接,集成电力载波(PLC)模块后,设备间的通信采用交流线传输,减少了设备间通信接线,节约设备间通信调试时间,通过光伏智能数据采集器搭载的嵌入式web服务器,内置多种应用场景下的配置模板,实现现场应用的一键配置。
附图说明
图1为本实用新型的光伏智能数据采集器系统框图。
图中,1为主控制模块,2为IO模块,3为电力载波模块,4为网络交换模块,5为WIFI模块,6为4G模块,7为SD卡存储模块,8为电源管理模块,9为485模块,10为CAN控制器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细描述。
如图1所示,一种光伏智能数据采集器由主控制模块1、IO模块2、485模块9、CAN控制器10、CAN总线、RS485总线、电力载波(PLC)模块3、网络交换模块4、WIFI模块5、4G模块6、SD卡存储模块7以及电源管理模块8组成。所述主控制模块1由CPU及外围设备组成,所述IO模块2与主控制模块1的以太网口连接,IO模块2为可编程逻辑控制器(PLC)模块,具有DI、DO、AI、AO接口;所述485模块9通过RS485总线与主控制器的串口总线相连,具体的,RS485总线包括8条相互隔离的485总线,分别与主控制模块1的串口总线1-8接口相连接;所述网络交换模块4具有RJ45和LC光纤接口,网络交换模块4与主控制模块1的以太网接口连接,具有RJ45和LC光纤接口;所述的电力载波模块3与主控制模块1的UART接口相连;所述CAN控制器10通过CAN总线与主控制模块1的SPI总线连接;所述的SD卡存储模块7与主控制模块1通过SD接口连接;所述WIFI模块5与主控制模块1通过UART相连;所述4G模块6与主控制模块1通过UART接口相连;所述主控制模块1、IO模块2、电力载波(PLC)模块3、4G模块6、网络交换模块4与WIFI模块5均与电源管理模块8相连,电源管理模块8作为系统综合电源,输入为220V,能提供5V电源给主控制模块1,提供220V电源给IO模块2,提供220V电源给电力载波(PLC)模块3,提供3.3V电源给4G模块6,提供3.3V电源给网络交换模块4,提供3.3V电源给WIFI模块5。
各模块具体工作原理:
电源管理模块8为系统提供24V、220V、5V、3.3V、1.5V等电压,具有4000KV隔离特性。
本实用新型的数据采集器通过WIFI模块5可以连接配置终端,如笔记本电脑或手机,通过数据采集器内置Web服务器对数据采集器进行配置。
通过电力载波(PLC)模块3可接入带有电力载波(PLC)通信功能的智能设备,数据采集器具有8个相互隔离的RS-485接口,及一个CAN总线,可以分别设置为主站或从站模式,接入外部光伏智能设备。
IO模块2具有8路DI,3路DO,可实现与外部干接点连接,采集外部开关量信号,并对外部设备进行常开常闭操作,其具备的3路AI,可用于采集外部模拟量数据,并根据设定的告警值,主控制模块1检测到采集到的DI值与预设的告警值相同,或者采集到的AI值超过预设的告警阈值,则通过网络交换模块4向后台主动告警。
网络交换模块4具备光纤环网功能,具有2个LC接口的光纤口,兼容当前主流的星型或环形网络,4个带隔离的RJ45接口,实现通过以太网与监控系统进行通信,同时6个接口具备以太网交换机的功能,并具备VLAN功能。
4G模块6支持B1、B2、B3、B4、B5、B7、B8、B28等频段,支持大部分地区2G和4G网接入,通过内部软件采用现有的加密算法后,数据采集器可以远程连接监控系统。
本实用新型的工作过程为:IO模块2与外部各接点连接,采集外部开关量信号,并对外部设备进行常开常闭操作,能够采集外部模拟量数据,IO模块2将采集的信号和数据传输给主控制模块1。
电力载波模块3与外部设备通过交流电力线连接,按照200kb/s的传输速率进行通信,外部设备为主要为光伏逆变器,采集的数据通过UART口上送给主控模块1。
485端口9具有8个相互隔离的端口,支持1200kb/s-115200kb/s的传输速率,作为主站连接外部终端设备,495端口采集到的数据通过UART接口上送到主控模块1。
主控模块1运行嵌入式Linux操作系统,通过多线程的方式与各接口通信,接收到IO模块2、电力载波模块3与485模块9的数据后,按照web服务器内配置的通信协议进行数据解析,并通过数据库存储历史数据和事件记录在SD卡模块7上,同步按照Web服务器内配置的通信协议通过网络交换模块4和4G模块6与监控系统进行数据传输。

Claims (7)

1.一种光伏智能数据采集器,其特征在于,包括主控制模块(1)、IO模块(2)、485模块(9)、CAN控制器(10)、电力载波模块(3)、SD卡存储模块(7)以及电源管理模块(8);IO模块(2)、485模块(9)、CAN控制器(10)、电力载波模块(3)、SD卡存储模块(7)以及电源管理模块(8)均与主控制模块(1)相连,IO模块(2)和电力载波模块(3)均与电源管理模块(8)相连。
2.根据权利要求1所述的一种光伏智能数据采集器,其特征在于,还包括WIFI模块(5),主控制模块(1)通过WIFI模块(5)连接有终端;WIFI模块(5)与电源管理模块(8)相连。
3.根据权利要求2所述的一种光伏智能数据采集器,其特征在于,终端为笔记本电脑或手机。
4.根据权利要求1所述的一种光伏智能数据采集器,其特征在于,还包括网络交换模块(4),主控制模块(1)通过网络交换模块(4)连接有监控系统;网络交换模块(4)还与电源管理模块(8)相连。
5.根据权利要求1所述的一种光伏智能数据采集器,其特征在于,还包括4G模块(6),主控制模块(1)通过4G模块(6)连接有监控系统;4G模块(6)还与电源管理模块(8)相连。
6.根据权利要求1所述的一种光伏智能数据采集器,其特征在于,所述主控制模块(1)包括CPU及外围设备组成,所述IO模块(2)与主控制模块(1)的以太网口连接,所述485模块(9)通过RS485总线与主控制器的串口总线相连;所述CAN控制器(10)通过CAN总线与主控制模块(1)的SPI总线连接;所述的电力载波模块(3)与主控制模块(1)的UART接口相连;所述的SD卡存储模块(7)与主控制模块(1)通过SD接口连接。
7.根据权利要求1所述的一种光伏智能数据采集器,其特征在于,电力载波模块(3)还连接有光伏逆变器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113602130A (zh) * 2021-08-06 2021-11-05 北京智研信通科技有限公司 一种监控模块

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