專利名稱：帶通信功能的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)，特別涉及一種帶通信功能的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，目前監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)主要是數(shù)據(jù)采集器采集光伏發(fā)電的逆變器數(shù)據(jù)和環(huán)境監(jiān)測儀的數(shù)據(jù)，并上傳到服務(wù)器，經(jīng)過服務(wù)器的專門配套軟件處理數(shù)據(jù)達(dá)到光伏發(fā)電監(jiān)測的功能。但是這樣的監(jiān)測方式還存在一些不足:(I)需要配置專門的服務(wù)器造成用戶的成本增加；(2)太陽能光伏發(fā)電數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳需要增加專門的設(shè)備給設(shè)備維護(hù)帶來不方便。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述不足，本實用新型提供一種帶通信功能的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置，免去了復(fù)雜的服務(wù)器設(shè)備和專門的 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取了如下技術(shù)方案:帶通信功能的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置，包括光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，其中數(shù)據(jù)處理模塊控制光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊并接收和處理光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)。其中，所述光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊包括數(shù)字式儀表采集模塊、光伏并網(wǎng)逆變器采集模塊、環(huán)境監(jiān)測儀采集模塊，其中，數(shù)字式儀表采集模塊用于采集太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)點的電表的數(shù)據(jù)；光伏并網(wǎng)逆變器采集模塊用于采集并網(wǎng)逆變器的數(shù)據(jù)；環(huán)境監(jiān)測儀采集模塊用于采集環(huán)境溫濕度、光伏板背板溫度、太陽輻射度、風(fēng)速、風(fēng)向的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)處理模塊還連接有通信模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、故障報警模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊，其中，通信模塊用于將數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)向外傳輸和接收外部指令；數(shù)據(jù)存儲模塊用于將數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存；故障報警模塊用于對監(jiān)測的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行報警；數(shù)據(jù)顯示模塊用于將數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。上述各功能模塊采用統(tǒng)一電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)置于同一個殼體內(nèi)，采用外部直流電源24V輸入，經(jīng)過內(nèi)部電源電路處理，為各功能模塊提供電源。并且，所述通信模塊包塊有線通信模塊、無線通信模塊。其中，所述有線通信模塊包括Ethernet通信模塊、RS485通信模塊；所述無線通信模塊包括GPRS通信模塊、WIFI通信模塊。并且，通信模塊還包塊有數(shù)據(jù)通信選擇模塊，該數(shù)據(jù)通信選擇模塊用于人工選擇所述Ethernet通信模塊、RS485通信模塊、GPRS通信模塊、WIFI通信模塊中的一種或一種以上的模塊進(jìn)行通信。所述數(shù)據(jù)處理模塊由嵌入式的CPU及通用電路構(gòu)成。所述數(shù)據(jù)存儲模塊由與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接的通用閃存FLASH ROM構(gòu)成。所述故障報警模塊采用與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接的黃綠LED燈指示報警，并通過所述GPRS通信模塊發(fā)送報警信息至維護(hù)人員。所述數(shù)據(jù)顯示模塊采用所述數(shù)據(jù)處理模塊連接的IXD屏進(jìn)行顯示。本實用新型具有以下明顯的優(yōu)勢和有益的效果:1.采用可用嵌入式的CPU構(gòu)成的數(shù)據(jù)處理模塊，代替了專門的服務(wù)器，節(jié)約成本。2.具有報警提醒功能。3.能夠數(shù)據(jù)實時顯示，方便了解設(shè)備運行狀況。4.可對運行數(shù)據(jù)和報警故障信息保存、查詢便于維護(hù)人員了解系統(tǒng)運行狀況。5.具有多種數(shù)據(jù)傳輸方式，適應(yīng)本地和遠(yuǎn)程的有線和無線傳輸，實現(xiàn)了運行數(shù)據(jù)和故障信息無線遠(yuǎn)傳，跨區(qū)域跟蹤了解系統(tǒng)狀態(tài)的功能。6.相關(guān)權(quán)限人員遠(yuǎn)程登錄系統(tǒng)，配置和更改系統(tǒng)參數(shù)，節(jié)約人力成本。
圖1為本實用新型帶通信功能的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置的邏輯框圖；圖2為帶通信功能的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置的一個實施例中的數(shù)據(jù)通信選擇模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為帶通信功能的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置的一個實施例中的GPRS通信模塊的天線結(jié)構(gòu)示意圖；圖中:1、光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊，2、通信模塊，3、有線通信模塊，4、無線通信模塊，
5、有線通信選擇撥段開關(guān)，6、無線通信選擇撥段開關(guān)，7、Ethernet通信模塊選擇撥段開關(guān)，
8、RS485通信模塊選擇撥段開關(guān)，9、GPRS通信模塊選擇撥段開關(guān)，10.WIFI通信模塊選擇撥段開關(guān)，11、外置天線，12、內(nèi)置天線，13、芯片布線區(qū)，14、同軸電纜接口。
具體實施方式
下面通過一個實施例對本實用新型做詳細(xì)說明。本實施例中的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置設(shè)置有光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊1，該模塊包括數(shù)字式儀表采集模塊、光伏并網(wǎng)逆變器采集模塊、環(huán)境監(jiān)測儀采集模塊，能夠分別對太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)點的電表的數(shù)據(jù)，并網(wǎng)逆變器的數(shù)據(jù)，環(huán)境溫濕度、光伏板背板溫度、太陽輻射度、風(fēng)速、風(fēng)向等的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。設(shè)置有數(shù)據(jù)處理模塊，該模塊控制光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊并接收和處理光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理模塊由嵌入式的CPU及通用電路構(gòu)建。設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲模塊用于對經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，數(shù)據(jù)存儲模塊采用通用的閃存FLASH ROM構(gòu)建。設(shè)置有故障報警模塊用于對監(jiān)測的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行報警，采用黃綠兩色LED燈指示電路在數(shù)據(jù)處理模塊的控制下指示檢測對象的運行狀態(tài)，當(dāng)有報警時，在數(shù)據(jù)處理模塊的控制下通過GPRS通信模塊將報警信息以短信的形式發(fā)送到指定維護(hù)人員。設(shè)置有數(shù)據(jù)顯示模塊用于將數(shù)據(jù)處理模塊處理后的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，采用與數(shù)據(jù)處理模塊相連接LCD顯示屏電路，顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)及控制指令。設(shè)置有通信模塊2用于將數(shù)據(jù)處理模塊處理后的監(jiān)測數(shù)據(jù)向外傳輸和接收外部指令。通信模塊2包塊 有線通信模塊3、無線通信模塊4。其中，有線通信模塊3包括Ethernet通信模塊、RS485通信模塊，Ethernet通信模塊用于將數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)通過Ethernet傳輸?shù)奖镜鼗蛘哌h(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，并且進(jìn)行遠(yuǎn)程登錄配置，RS485通信模塊用于將數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)通過RS485通信方式傳輸?shù)奖镜財?shù)據(jù)中心；無線通信模塊4包括GPRS通信模塊、WIFI通信模塊，GPRS通信模塊用于將數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)通過GPRS通信方式傳輸?shù)竭h(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，WIFI通信模塊用于將數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)通過WIFI通信方式傳輸?shù)奖镜財?shù)據(jù)中心。還設(shè)置有數(shù)據(jù)通信選擇模塊，用于將數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)通過Ethernet通信模塊、RS485通信模塊、GPRS通信模塊、WIFI通信模塊中的一種或多種方式傳輸。數(shù)據(jù)通信選擇模塊如圖2所示，設(shè)有有線通信選擇撥段開關(guān)5和無線通信選擇撥段開關(guān)6，分別用于選擇Ethernet通信模塊選擇撥段開關(guān)7、RS485通信模塊選擇撥段開關(guān)8和GPRS通信模塊選擇撥段開關(guān)9、WIFI通信模塊選擇撥段開關(guān)10。通過數(shù)據(jù)通信選擇模塊中的撥碼選擇，當(dāng)撥碼開關(guān)處于‘I’的位置時該模塊有效，當(dāng)撥碼開關(guān)處于‘0’的位置時該模塊無效。本模塊可以將多個撥碼開關(guān)置‘I’，所以通過本模塊可以同時選擇多種模式進(jìn)行通信。具體有:當(dāng)有線通信選擇撥段開關(guān)5處于‘I’的位置時有線通信有效；有線通信選擇撥段開關(guān)5處于‘I’和Ethernet通信模塊選擇撥段開關(guān)7處于‘I’時Ethernet通信模塊有效；有線通信選擇撥段開關(guān)5處于‘I’和RS485通信模塊選擇撥段開關(guān)8處于‘I’時RS485通信模塊有效；有線通信選擇撥段開關(guān)5處于‘I’、Ethernet通信模塊選擇撥段開關(guān)7處于‘I’、RS485通信模塊選擇撥段開關(guān)8處于‘ I’時Ethernet通信模塊和RS485通信模塊有效。當(dāng)無線通信選擇撥段開關(guān)6處于‘I’的位置時無線通信有效；無線通信選擇撥段開關(guān)6處于‘I’和GPRS通信模塊選擇撥段開關(guān)9處于‘I’時GPRS通信模塊有效；無線通信選擇撥段開關(guān)6處于‘I’和WIFI通信模塊選擇撥段開關(guān)10處于‘I’時WIFI通信模塊有效；無線通信選擇撥段開關(guān)6處于‘I’ ,GPRS通信模塊選擇撥段開關(guān)9處于‘I’、WIFI通信模塊選擇撥段開關(guān)10處于‘I’時GPRS通信模塊有效和WIFI通信模塊有效；撥段開關(guān)5處于‘I’、撥段開關(guān)6處于‘ I’、RS485通信模塊選擇撥段開關(guān)8處于‘ I’、GPRS通信模塊選擇撥段開關(guān)9處于‘I’時RS485通信模塊通信模塊和GPRS通信模塊有效；有線通信選擇撥段開關(guān)5處于‘I’、無線通信選擇撥段開關(guān)6處于‘l’、RS485通信模塊選擇撥段開關(guān)8處于‘I’、WIFI通信模塊選擇撥段開關(guān)10處于‘I’時RS485通信模塊通信模塊和WIFI通信模塊有效。GPRS通信模塊采用雙天線模式:外置天線11和內(nèi)置天線12。內(nèi)置天線12是通過將天線電路直接做到GPRS通信模塊的電路板上實現(xiàn)，如圖3所示，內(nèi)置天線12為在PCB板上的蛇形布線，并與芯片布線區(qū)13通過鏤空PCB板隔離；外置天線通過同軸電纜接口 14與GPRS通信模塊電路板相連接。上述各功能模塊采用統(tǒng)一電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)置于同一個殼體內(nèi)，采用外部直流電源24V輸入，經(jīng)過內(nèi)部 電源電路處理，為各功能模塊提供電源。
權(quán)利要求1.帶通信功能的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置，包括光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，其中數(shù)據(jù)處理模塊控制光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊并接收和處理光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)；其特征在于: 所述光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊包括數(shù)字式儀表采集模塊、光伏并網(wǎng)逆變器采集模塊、環(huán)境監(jiān)測儀采集模塊，其中， 數(shù)字式儀表采集模塊用于采集太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)點的電表的數(shù)據(jù)， 光伏并網(wǎng)逆變器采集模塊用于采集并網(wǎng)逆變器的數(shù)據(jù)， 環(huán)境監(jiān)測儀采集模塊用于采集環(huán)境溫濕度、光伏板背板溫度、太陽輻射度、風(fēng)速、風(fēng)向的數(shù)據(jù)； 所述數(shù)據(jù)處理模塊還連接有通信模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、故障報警模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊，其中， 通信模塊用于將數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)向外傳輸和接收外部指令， 數(shù)據(jù)存儲模塊用于將數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存， 故障報警模塊用于對監(jiān)測的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行報警， 數(shù)據(jù)顯示模塊用于將數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示， 上述各功能模塊采用統(tǒng)一電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)置于同一個殼體內(nèi)，采用外部直流電源24V輸入，經(jīng)過內(nèi)部電源電路處理，為各功能模塊提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶通信功能的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置，其特征在于:所述通信模塊包括有線通信模 塊、無線通信模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶通信功能的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置，其特征在于:所述有線通信模塊包括Ethernet通信模塊、RS485通信模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶通信功能的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置，其特征在于:所述無線通信模塊包括GPRS通信模塊、WIFI通信模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶通信功能的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置，其特征在于:所述通信模塊還包括有數(shù)據(jù)通信選擇模塊，該數(shù)據(jù)通信選擇模塊用于人工選擇所述Ethernet通信模塊、RS485通信模塊、GPRS通信模塊、WIFI通信模塊中的一種或一種以上的模塊進(jìn)行通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的帶通信功能的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理模塊由嵌入式的CPU及通用電路構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶通信功能的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)存儲模塊由與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接的通用閃存FLASH ROM構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶通信功能的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述故障報警模塊采用與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接的黃綠LED燈指示報警，并通過所述GPRS通信模塊發(fā)送報警信息至維護(hù)人員。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶通信功能的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)顯示模塊采用所述數(shù)據(jù)處理模塊連接的LCD屏進(jìn)行顯示。
專利摘要帶通信功能的太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測裝置，屬于太陽能光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型由數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、故障報警模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、通信模塊組成。其中，數(shù)據(jù)采集模塊可采集并網(wǎng)點的電表的數(shù)據(jù)、并網(wǎng)逆變器的數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)；通信模塊包括有線通信模塊、無線通信模塊。本實用新型具有多種數(shù)據(jù)傳輸方式，適應(yīng)本地和遠(yuǎn)程的有線和無線傳輸，實現(xiàn)了運行數(shù)據(jù)和故障信息無線遠(yuǎn)傳，跨區(qū)域跟蹤了解系統(tǒng)狀態(tài)的功能，方便用戶了解太陽能光伏發(fā)電設(shè)備運行狀況的目的。
文檔編號H02J13/00GK203086512SQ201220736009
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者薛志峰, 翟雪超, 張占省 申請人:北京唯綠建筑節(jié)能科技有限公司