一種基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明特別涉及一種基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，該裝置包括第一電源模塊、第二電源模塊、RS485電平轉(zhuǎn)換模塊、主控模塊、GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊，存儲(chǔ)模塊，看門(mén)狗模塊；數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)RS485總線(xiàn)采集光伏電站系統(tǒng)信息，同時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊檢查逆變器狀態(tài)及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊根據(jù)裝置逆變器狀態(tài)及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的不同采取不同的發(fā)送策略，保證數(shù)據(jù)的完整性及減少網(wǎng)絡(luò)流量；本發(fā)明利用無(wú)線(xiàn)技術(shù)，與傳統(tǒng)的有線(xiàn)監(jiān)測(cè)的裝置相比，大大降低了布線(xiàn)成本及安裝成本，同時(shí)與現(xiàn)有的利用GPRS數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)比較，可靠性大大加強(qiáng)，更適合與長(zhǎng)期戶(hù)外的工作環(huán)境，同時(shí)也極大得降低傳輸數(shù)據(jù)，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域及通信領(lǐng)域的裝置，特別是一種基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石化能源危機(jī)及溫室效應(yīng)導(dǎo)致地球氣候的惡劣，可再生能源作為事關(guān)人類(lèi)持續(xù)增長(zhǎng)的重大問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)近年來(lái)不斷成熟和普及。
[0003]光伏電站大多分布在荒漠、草原等地區(qū)，一般都是在無(wú)人值守的情況下運(yùn)行，因此，采用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)可降低光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行成本和風(fēng)險(xiǎn)，具有重要的工業(yè)價(jià)值。
[0004]目前采用的監(jiān)控技術(shù)主要分為有線(xiàn)及無(wú)線(xiàn)兩種，有線(xiàn)監(jiān)控通過(guò)通訊總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，具有實(shí)時(shí)性好、抗干擾強(qiáng)的特點(diǎn)，但是系統(tǒng)安裝復(fù)雜、布線(xiàn)成本高，尤其在偏遠(yuǎn)地區(qū)實(shí)施難度大。而無(wú)線(xiàn)的方式安裝簡(jiǎn)單、傳輸距離遠(yuǎn)。
[0005]經(jīng)對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，目前多數(shù)對(duì)光伏電站的無(wú)線(xiàn)監(jiān)控方式采用GPRS信號(hào)傳輸，例如:
【公開(kāi)日】為:2012年5月23日，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?CN201120371719.8的實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)，名稱(chēng)為:利用GSM無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)，該技術(shù)方案通過(guò)跟蹤系統(tǒng)控制器、監(jiān)控計(jì)算機(jī)及通信模塊采集、發(fā)送監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，成本過(guò)高，不適用于分布式光伏電站。
[0006]又經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)
【公開(kāi)日】為:2012年5月23日，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201010219427.2的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)，名稱(chēng)為:太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理平臺(tái)，該技術(shù)方案提及的光伏設(shè)備數(shù)據(jù)采集器，包括通訊模塊、電源管理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊，通訊模塊包括GPRS模塊、有線(xiàn)TCP/IP模塊、無(wú)線(xiàn)WIFI模塊、3G模塊和藍(lán)牙模塊。該裝置通訊模塊多，成本高。同時(shí)，根據(jù)GPRS實(shí)際使用情況看，這類(lèi)裝置最大的問(wèn)題是如何保證監(jiān)測(cè)裝置的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，很多情況下需要人為斷電重啟才能恢復(fù)運(yùn)行。進(jìn)一步，如果利用芯片本身的看門(mén)狗也不能解決問(wèn)題，因?yàn)樾酒鲥e(cuò)后，看門(mén)狗同時(shí)也會(huì)失效。而簡(jiǎn)單地添加外部看門(mén)狗，則能實(shí)現(xiàn)軟重啟，但最?lèi)毫拥那闆r是，GPRS網(wǎng)絡(luò)模塊軟重啟也無(wú)法解決問(wèn)題的時(shí)候必須采用斷電重啟的方式。目前為止并未發(fā)現(xiàn)有光伏電站狀態(tài)采集裝置包含該功能。
[0007]另外，該設(shè)備未包含CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊，在某些中國(guó)北方尤其是日照較好的農(nóng)村，GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋率遠(yuǎn)不如CDMA。利用統(tǒng)一的接口能很好的解決設(shè)備的通用性的問(wèn)題。
[0008]同時(shí)，該模塊不含主控模塊，無(wú)法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，一旦斷網(wǎng)，當(dāng)前數(shù)據(jù)只能丟掉。進(jìn)一步，光伏逆變器的狀態(tài)信息變化并不大，采用差量傳輸?shù)姆绞?，?dāng)本地?cái)?shù)據(jù)變化達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)才進(jìn)行傳輸，能大大減少網(wǎng)絡(luò)流量，節(jié)省后期用戶(hù)成本。
[0009]目前并未發(fā)現(xiàn)適用于戶(hù)外、惡劣工作環(huán)境的基于GPRS/CDMA無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的光伏電站監(jiān)測(cè)裝置的具體實(shí)現(xiàn)的相關(guān)文獻(xiàn)。
[0010]已知的基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)采集裝置仍然存在著網(wǎng)絡(luò)接口僅限于GPRS網(wǎng)絡(luò)模塊，在北方等日照情況好的條件下網(wǎng)絡(luò)覆蓋不佳的問(wèn)題；同時(shí)，工作穩(wěn)定性不高，無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)行，不適合無(wú)人維護(hù)的情況；還有就是網(wǎng)絡(luò)傳輸流量大，后期網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)偏高。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于解決分布式光伏電站的狀態(tài)監(jiān)控問(wèn)題，分布式光伏逆變器往往部署在荒漠、草原等地區(qū)，普遍存在著沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)、難于集中管理的問(wèn)題，提供了一種用于工作環(huán)境惡劣、無(wú)專(zhuān)業(yè)人員維護(hù)的基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，該裝置安裝于光伏逆變器旁，用以采集光伏逆變器電流、電壓等參數(shù)以及對(duì)光伏逆變器功率保護(hù)值的設(shè)置。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:
包括第一電源模塊、第二電源模塊、RS485電平轉(zhuǎn)換模塊、主控模塊、GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊、存儲(chǔ)模塊、看門(mén)狗模塊；
所述第一電源模塊與主控模塊連接，用于提供RS485電平轉(zhuǎn)換模塊、主控模塊、GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊、存儲(chǔ)模塊的電源；
所述第二電源模塊與看門(mén)狗模塊連接，用于提供看門(mén)狗模塊的電源；
主控模塊分別與RS485電平轉(zhuǎn)換模塊、看門(mén)狗模塊、存儲(chǔ)模塊、GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊通信連接；
RS485電平轉(zhuǎn)換模塊，用于分別與光伏電站、主控模塊通信連接；
看門(mén)狗模塊分別與主控模塊、GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊通信連接。
[0013]所述主控模塊包括四個(gè)子模塊:數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊、狀態(tài)檢測(cè)模塊、內(nèi)存模塊；
數(shù)據(jù)采集模塊與RS485電平轉(zhuǎn)換模塊、內(nèi)存模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊通信連接；
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊分別與狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、內(nèi)存模塊、存儲(chǔ)模塊、GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊通信連接；
狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊分別與看門(mén)狗模塊、內(nèi)存模塊、GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊通信連接；
內(nèi)存模塊分別與數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊、狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊通信連接。
[0014]數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)RS485電平轉(zhuǎn)換模塊采集光伏電站的狀態(tài)信息，存入內(nèi)存模塊；所述光伏電站的狀態(tài)信息包括光伏電站的直流電壓、并網(wǎng)電流、當(dāng)前功率。
[0015]狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊的工作內(nèi)容包括:1.定時(shí)與看門(mén)狗模塊進(jìn)行通信，通知看門(mén)狗模塊關(guān)于所述光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的各部分工作情況；2.檢測(cè)GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，將網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)通知數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊；3.監(jiān)測(cè)光伏電站的狀態(tài)，通過(guò)讀取數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)，判斷光伏電站屬于工作或者停止及故障狀態(tài)。
[0016]數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊的工作內(nèi)容包括:首先與狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行通信，獲取光伏電站的狀態(tài)及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)；
當(dāng)光伏電站及網(wǎng)絡(luò)同時(shí)正常時(shí)，檢查存儲(chǔ)模塊中是否有未發(fā)送的數(shù)據(jù)，如果有未發(fā)送的數(shù)據(jù)，則將存儲(chǔ)模塊中緩存的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心；再檢查主控模塊內(nèi)存中是否有未發(fā)送的數(shù)據(jù)，如果有未發(fā)送的數(shù)據(jù)，將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心；當(dāng)光伏電站工作正常而網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)，則檢測(cè)主控模塊內(nèi)存中是否有未發(fā)送數(shù)據(jù)，如有，則將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到存儲(chǔ)模塊中進(jìn)行存儲(chǔ)；
當(dāng)光伏電站停止工作或者故障而網(wǎng)絡(luò)正常時(shí)，發(fā)送光伏電站故障或停止?fàn)顟B(tài)的命令給監(jiān)控室，然后停止發(fā)送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并將主控模塊中的內(nèi)存數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給存儲(chǔ)模塊緩存，直至監(jiān)測(cè)到光伏電站重新正常工作； 當(dāng)光伏電站停止工作或者故障而網(wǎng)絡(luò)也不正常時(shí)，將主控模塊中的內(nèi)存數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給存儲(chǔ)模塊緩存，直至監(jiān)測(cè)到光伏電站重新正常工作。
[0017]所述看門(mén)狗模塊采用工業(yè)單片機(jī)，且單獨(dú)供電，與主控模塊中的狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行通信，根據(jù)所述裝置及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的不同采取不同的重啟策略。
[0018]看門(mén)狗模塊的工作內(nèi)容包括:與主控模塊中的狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊通信，獲得網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、光伏電站的狀態(tài)及所述裝置的工作狀態(tài)；如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題，并在一定時(shí)間內(nèi)無(wú)法恢復(fù)，首先重啟GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊，如果問(wèn)題還是無(wú)法解決，通過(guò)控制第一電源模塊關(guān)斷主控模塊、GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊、存儲(chǔ)模塊、RS485電平轉(zhuǎn)換模塊電源，等待一段時(shí)間后重新上電；如果所述裝置仍然無(wú)法恢復(fù)，則看門(mén)狗控制第一電源模塊每隔一段時(shí)間重新斷電上電一次，直到網(wǎng)絡(luò)正常；如果主控模塊出現(xiàn)異常，則軟復(fù)位主控模塊。
[0019]所述存儲(chǔ)模塊通過(guò)SPI接口與主控模塊連接，將通過(guò)RS485電平轉(zhuǎn)換模塊采集的光伏電站數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。
[0020]所述GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊將主控模塊通過(guò)串行接口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)或者CDMA網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給監(jiān)控中心；所述GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊采用統(tǒng)一的串行接口，保證接口的通用性，根據(jù)裝置使用環(huán)境使用GPRS或者CDMA模塊及SM卡。
[0021]所述第一電源模塊包括Micrel公司的MIC29302及TI公司的TPS7333兩個(gè)電源芯片，這兩個(gè)電源芯片均帶有控制開(kāi)斷功能。
[0022]所述第二電源模塊包括TI公司的LMl 117芯片。
[0023]所述的主控模塊包括ST公司的STM32F103ZET6芯片。
[0024]本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明可以用以采集光伏電站的電流、電壓等參數(shù)以及對(duì)光伏電站功率保護(hù)值的設(shè)置；第二電源模塊保證了監(jiān)控電路路的可靠性，可以單獨(dú)控制主芯片以及網(wǎng)絡(luò)模塊的電源，對(duì)異常情況進(jìn)行斷電復(fù)位；看門(mén)狗電路對(duì)網(wǎng)絡(luò)、光伏電站狀態(tài)以及裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，針對(duì)不同的問(wèn)題采取不同的措施，最大程度保證裝置的可靠運(yùn)行；特別適合無(wú)人值守下的光伏電站監(jiān)控。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明的組成示意圖
圖2是本發(fā)明數(shù)據(jù)采集模塊的工作流程示意圖 圖3是本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊的工作流程示意圖 圖4是本發(fā)明的光伏電站監(jiān)測(cè)流程示意圖 圖5是本發(fā)明數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊的工作流程示意圖 圖6是本發(fā)明看門(mén)狗模塊的工作流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的裝置進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0027]實(shí)施例1
如圖1所示，基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，包括主控模塊1，RS485電平轉(zhuǎn)換模塊6，存儲(chǔ)模塊7，GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊8，第一電源模塊10，第二電源模塊11，看門(mén)狗模塊9，其中主控模塊包括數(shù)據(jù)采集模塊2，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊3，內(nèi)存模塊4，狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊5。
[0028]其中RS485電平轉(zhuǎn)換模塊與光伏電站12相連，通過(guò)RS485協(xié)議采集光伏電站狀態(tài)。第一電源模塊及第二電源模塊與外部電源13連接。GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊8通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與基站14進(jìn)行通信，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控中心15。
[0029]所述的第一電源模塊10包括MIC29302及TPS7333，這兩個(gè)電源芯片均帶有控制開(kāi)斷功能，對(duì)主控模塊、GPRS/CMDA網(wǎng)絡(luò)模塊、存儲(chǔ)模塊、RS485電平轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行供電。
[0030]所述的第二電源模塊11包括LMl 117芯片，對(duì)看門(mén)狗模塊單獨(dú)供電。
[0031]所述的主控模塊I包括STM32F103ZET6芯片，內(nèi)部包括數(shù)據(jù)采集模塊2、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊3、狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊5及內(nèi)存模塊4。
[0032]主控模塊I的工作步驟如下:
數(shù)據(jù)采集模塊2工作流程如下:通過(guò)RS485電平轉(zhuǎn)換模塊，采集光伏電站狀態(tài)信息，包括直流電壓、并網(wǎng)電流，當(dāng)前功率，存入主控模塊內(nèi)存模塊中。流程如圖2所述。
[0033]狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊5工作流程分為三個(gè)部分，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，光伏電站監(jiān)測(cè)，與看門(mén)狗模塊9通信。與看門(mén)狗模塊9持續(xù)通信，通知看門(mén)狗模塊9裝置運(yùn)行狀態(tài)，一旦異常會(huì)導(dǎo)致看門(mén)狗模塊9對(duì)裝置進(jìn)行重啟。網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊流程如圖3所示:對(duì)GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊8進(jìn)行初始化，成功后發(fā)送建立連接的AT指令，如果模塊返回OK指令，同時(shí)，每隔一定時(shí)間發(fā)送一個(gè)心跳包，收到ACK響應(yīng)正確則判斷網(wǎng)絡(luò)整體正常。光伏電站監(jiān)測(cè)流程如圖4:讀取存儲(chǔ)在內(nèi)存模塊4的采集數(shù)據(jù)，判斷數(shù)據(jù)是否為光伏電站12正常工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，確定光伏電站12屬于工作、停止或故障狀態(tài)。
[0034]數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊3工作流程如圖5所示:首先與狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊5進(jìn)行通信，獲取網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)正常時(shí)，讀取存儲(chǔ)模塊7數(shù)據(jù)，判斷是否有未發(fā)送數(shù)據(jù)，如有，則將數(shù)據(jù)發(fā)送給GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊8。緊接著，獲取光伏電站狀態(tài)。如果光伏電站12處于正常工作狀態(tài)，則讀取內(nèi)存模塊4數(shù)據(jù)，判斷是否有未發(fā)送數(shù)據(jù)，同時(shí)判斷采集數(shù)據(jù)與上次數(shù)據(jù)的變化值是否大于設(shè)定值，滿(mǎn)足以上條件后，將數(shù)據(jù)發(fā)送給GPRS/CDMA模塊8。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)正常但光伏電站處于停止或故障狀態(tài)時(shí)，則發(fā)送停止或者故障狀態(tài)標(biāo)記值，同時(shí)讀取內(nèi)存模塊4數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊7中。當(dāng)監(jiān)測(cè)到網(wǎng)絡(luò)處于斷網(wǎng)狀態(tài)時(shí)，再緊接著判斷光伏電站狀態(tài)，光伏電站12正常工作時(shí)，讀取內(nèi)存模塊4數(shù)據(jù)，將未轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲(chǔ)模塊7中進(jìn)行緩存。而網(wǎng)絡(luò)斷網(wǎng)且光伏電站處于停止或故障狀態(tài)時(shí)，則在存儲(chǔ)模塊7中記錄停止或故障狀態(tài)標(biāo)志位。
[0035]所述的GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊包括華為MG323模塊或者M(jìn)C323模塊，這兩種模塊接口兼容，可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)情況擇優(yōu)選擇。
[0036]所述的看門(mén)狗模塊采用包括89C51芯片，與狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行通訊，針對(duì)不同的異常狀態(tài)采用不同的重啟機(jī)制。工作流程如圖6所示:與狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行通訊，獲取網(wǎng)絡(luò)及裝置運(yùn)行狀態(tài)。如果裝置狀態(tài)異常，則重啟主控模塊。再判斷網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，如果網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)異常，則等待5分鐘，此時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊會(huì)嘗試重新?lián)芴?hào)，如果5分鐘后仍未恢復(fù)，則對(duì)RS485電平轉(zhuǎn)換模塊，主控模塊，GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊，存儲(chǔ)模塊進(jìn)行斷電處理，30秒后重新上電。如果上電后網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)仍然異常，則每24小時(shí)重新上電一次。
[0037]存儲(chǔ)模塊采用W25X16芯片，16M bit SPI接口 flash。主控模塊通過(guò)SPI接口存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于: 包括第一電源模塊、第二電源模塊、RS485電平轉(zhuǎn)換模塊、主控模塊、GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊、存儲(chǔ)模塊、看門(mén)狗模塊； 所述第一電源模塊與主控模塊連接，用于提供RS485電平轉(zhuǎn)換模塊、主控模塊、GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊、存儲(chǔ)模塊的電源； 所述第二電源模塊與看門(mén)狗模塊連接，用于提供看門(mén)狗模塊的電源； 主控模塊分別與RS485電平轉(zhuǎn)換模塊、看門(mén)狗模塊、存儲(chǔ)模塊、GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊通信連接； RS485電平轉(zhuǎn)換模塊，用于分別與光伏電站、主控模塊通信連接； 看門(mén)狗模塊分別與主控模塊、GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述主控模塊包括四個(gè)子模塊:數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊、狀態(tài)檢測(cè)模塊、內(nèi)存模塊； 數(shù)據(jù)采集模塊與RS485電平轉(zhuǎn)換模塊、內(nèi)存模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊通信連接； 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊分別與狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、內(nèi)存模塊、存儲(chǔ)模塊、GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊通信連接； 狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊分別與看門(mén)狗模塊、內(nèi)存模塊、GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊通信連接； 內(nèi)存模塊分別與數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊、狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊通信連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的`基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)RS485電平轉(zhuǎn)換模塊采集光伏電站的狀態(tài)信息，存入內(nèi)存模塊；所述光伏電站的狀態(tài)信息包括光伏電站的直流電壓、并網(wǎng)電流、當(dāng)前功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊根據(jù)內(nèi)存模塊中的光伏電站的數(shù)據(jù)判斷光伏電站的狀態(tài)，再判斷GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，并將狀態(tài)值傳給看門(mén)狗模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊具體工作內(nèi)容包括:定時(shí)與看門(mén)狗模塊進(jìn)行通信，通知看門(mén)狗模塊關(guān)于所述光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的各部分工作情況；檢測(cè)GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，將網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)通知數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊；監(jiān)測(cè)光伏電站的狀態(tài)，通過(guò)讀取數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)，判斷光伏電站屬于工作或者停止及故障狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊的工作內(nèi)容包括:首先與狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行通信，獲取光伏電站的狀態(tài)及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)； 當(dāng)光伏電站及網(wǎng)絡(luò)同時(shí)正常時(shí)，檢查存儲(chǔ)模塊中是否有未發(fā)送的數(shù)據(jù)，如果有未發(fā)送的數(shù)據(jù)，則將存儲(chǔ)模塊中緩存的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心；再檢查主控模塊內(nèi)存中是否有未發(fā)送的數(shù)據(jù)，如果有未發(fā)送的數(shù)據(jù)，將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心；當(dāng)光伏電站工作正常而網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)，則檢測(cè)主控模塊內(nèi)存中是否有未發(fā)送數(shù)據(jù)，如有，則將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到存儲(chǔ)模塊中進(jìn)行存儲(chǔ)； 當(dāng)光伏電站停止工作或者故障而網(wǎng)絡(luò)正常時(shí)，發(fā)送光伏電站故障或停止?fàn)顟B(tài)的命令給監(jiān)控室，然后停止發(fā)送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并將主控模塊中的內(nèi)存數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給存儲(chǔ)模塊緩存，直至監(jiān)測(cè)到光伏電站重新正常工作； 當(dāng)光伏電站停止工作或者故障而網(wǎng)絡(luò)也不正常時(shí)，將主控模塊中的內(nèi)存數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給存儲(chǔ)模塊緩存，直至監(jiān)測(cè)到光伏電站重新正常工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述看門(mén)狗模塊采用工業(yè)單片機(jī)，與主控模塊中的狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行通信，根據(jù)所述裝置及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的不同采取不同的重啟策略。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:看門(mén)狗模塊的工作內(nèi)容包括:與主控模塊中的狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊通信，獲得網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、光伏電站的狀態(tài)及所述裝置的工作狀態(tài)；如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題，并在一定時(shí)間內(nèi)無(wú)法恢復(fù)，首先重啟GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊，如果問(wèn)題還是無(wú)法解決，通過(guò)控制第一電源模塊關(guān)斷主控模塊、GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊、存儲(chǔ)模塊、RS485電平轉(zhuǎn)換模塊電源，等待一段時(shí)間后重新上電；如果所述裝置仍然無(wú)法恢復(fù)，則看門(mén)狗控制第一電源模塊每隔一段時(shí)間重新斷電上電一次，直到網(wǎng)絡(luò)正常；如果主控模塊出現(xiàn)異常，則軟復(fù)位主控模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述存儲(chǔ)模塊通過(guò)SPI接口與主控模塊連接，將通過(guò)RS485電平轉(zhuǎn)換模塊采集的光伏電站數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線(xiàn)的光伏電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊將主控模塊通過(guò)串行接口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)或者CDMA網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給監(jiān)控中心；所述GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)模塊采用統(tǒng)一的串行接口，保證接口的通用性，根據(jù)裝置使用環(huán)境使用GPRS或者CDMA模塊及SIM卡。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK103560584SQ201310510283
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】凌樂(lè), 徐立強(qiáng), 范傳康, 張巍, 李瓊, 李晉航, 金之鉑 申請(qǐng)人:中國(guó)東方電氣集團(tuán)有限公司