本发明涉及光伏发电，特别涉及一种小型光伏发电系统数据监测采集装置。
背景技术：
在可再生能源利用中，光伏发电占据着重要的地位，随着技术成熟、成本降低，必将走向大规模应用。其中小型光伏发电系统是重点发展方向之一，目前已有不少小型光伏发电系统示范案例。目前在系统研究、评估验收等实际工作中，缺少有效的装置监测采集小型光伏发电系统的性能数据以及所处环境的数据，用于当地光伏发电开发潜力的研究、小型光伏发电系统性能的验收评估。
技术实现要素：
本发明的目的，就是为了提供一种小型光伏发电系统数据监测采集装置，实现对小型光伏发电系统的性能数据及其环境气象数据的监测、采集和存储，以满足市场对小型光伏发电系统研究、设计、验收的检测装置的需求。为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种小型光伏发电系统数据监测采集装置，所述小型光伏发电系统数据监测采集装置专用于采集小型光伏发电系统光伏阵列发电性能数据及环境数据；小型光伏发电系统数据监测采集装置包括温度传感器、电压传感器、电流传感器、温度巡检仪、电压巡检仪、电流巡检仪、环境监测仪、IO采集模块、485-232通讯模块、上位机和开关电源；温度传感器安装在太阳电池组件的背面，其信号输出端与温度巡检仪连接；电压传感器的对应端口与光伏阵列线路的正、负极相连，其信号输出端与电压巡检仪连接；电流传感器套在光伏阵列输出电缆上，其信号输出端与电流巡检仪连接；环境监测仪架设于小型光伏发电系统附近；温度巡检仪、电压巡检仪、电流巡检仪和环境监测仪的信号输出端分别与IO采集模块连接，IO采集模块的信号输出端连接485-232通讯模块；485-232通讯模块的信号输出端连接上位机；开关电源提供24V直流电，供给各电压传感器、电流传感器、环境监测仪、温度巡检仪、电压巡检仪、电流巡检仪和IO采集模块；在上位机内设有监控软件。所述的环境监测仪内设有环境温度传感器、风速传感器、风向传感器、辐射传感器和辐射变送器，辐射变送器与辐射传感器相连，环境温度传感器、风速传感器、风向传感器和辐射变送器的信号输出端分别与IO采集模块连接。所述的监控软件通过组态软件编辑，能周期性的实时显示环境中的温度、风速、和辐射，周期性的实时指示风向，周期性的实时显示光伏阵列相应组件串的电压、电流数值及曲线图，并将采集到的数据周期性的实时存储，可生成相应的数据报表。本发明的小型光伏发电系统数据监测采集装置，实现了小型光伏发电系统重要参数的监测、显示、存储功能，能够形成大量的数据及报表，可广泛地用于光伏发电系统评估、验收及研究。附图说明图1为本发明小型光伏发电系统数据监测采集装置的结构原理示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。参见图1，本发明的一种小型光伏发电系统数据监测采集装置，包括温度传感器、电压传感器、电流传感器、温度巡检仪、电压巡检仪、电流巡检仪、环境监测仪、IO采集模块、485-232通讯模块、上位机和开关电源；温度传感器安装在太阳电池组件的背面，其信号输出端与温度巡检仪连接；电压传感器的对应端口与光伏阵列线路的正、负极相连，其信号输出端与电压巡检仪连接；电流传感器套在光伏阵列输出电缆上，其信号输出端与电流巡检仪连接；环境监测仪架设于小型光伏发电系统附近；温度巡检仪、电压巡检仪、电流巡检仪和环境监测仪的信号输出端分别与IO采集模块连接，IO采集模块的信号输出端连接485-232通讯模块；485-232通讯模块的信号输出端连接上位机；开关电源提供24V直流电，供给各电压传感器、电流传感器、环境监测仪、温度巡检仪、电压巡检仪、电流巡检仪和IO采集模块；在上位机内设有监控软件。所述的环境监测仪内设有环境温度传感器、风速传感器、风向传感器、辐射传感器和辐射变送器，辐射变送器与辐射传感器相连，环境温度传感器、风速传感器、风向传感器和辐射变送器的信号输出端分别与IO采集模块连接。所述的监控软件通过组态软件编辑，能周期性的实时显示环境中的温度、风速、和辐射，周期性的实时指示风向，周期性的实时显示光伏阵列相应组件串的电压、电流数值及曲线图，并将采集到的数据周期性的实时存储，可生成相应的数据报表。本发明中的温度传感器采用耐候温度传感器，用于检测光伏组件温度。本发明中的电压传感器采用隔离式电压传感器，用于采集光伏发电系统直流电压。本发明中的电流传感器采用隔离式电流传感器，用于采集光伏发电系统直流电流。本发明中的温度巡检仪周期采集温度信号。本发明中的电压巡检仪周期采集电压信号。本发明中的电流巡检仪周期采集电流信号。本发明中的IO采集模块采集各环境检测仪、温度巡检仪、电压巡检仪、电流巡检仪的信号。本发明中的上位机采用笔记本电脑，配置无线鼠标，便于现场测试。本发明中的485-232通讯模块，用于IO采集模块与上位机的通讯。本发明中的监控软件采用组态软件编辑，监控软件功能包括：温度、电压、电流、风速数据实时显示，电压、电流实时曲线，指针式风向标识，数据存储、查询功能，报表生成功能，另外可根据实际需求利用组态软件增加新功能，软件升级维护方便。本发明的工作过程原理是：电压监测使用隔离式直流电压传感器测量电压并将电压值转换为标准的电压信号输出，再通过多路巡检仪按一定周期巡检多路电压传感器并将信号输出给IO采集模块；电流监测使用霍尔电流传感器测量电流将电流值转换为标准的电压信号输出，再通过多路巡检按一定周期巡检多路电流传感器并将信号输出给IO采集模块；温度监测使用PT100温度传感器，通过多路巡检仪按一定周期巡检多路温度传感器并将信号输出给IO采集模块；环境监测仪监测数据包括大气温度监测、风速监测、风向监测、太阳辐射监测，分别使用环境温度传感器、风速传感器、风向传感器、太阳辐射传感器，其中太阳辐射传感器增加变送器将非标信号转为标准的电压信号，将以上信号输出给IO采集模块。IO采集模块将采集到的信号通过485总线输出；上位机通过485-232通讯模块采集IO采集模块的数据。上位机采用WindowsXP操作系统，加载工控软件，通过工控软件开发了一个子程序，具有采集、显示、存储功能，对小型光伏发电系统相关数据进行实时监控，显示温度、风速、电压、电流实时值，显示风向指针图，显示电压、电流实时曲线图表，可存储监测的数据，可形成日、月、年报表。上述传感器、变送器、巡检仪、采集模块的直流电源均由24V开关电源提供；各传感器、变送器、采集模块使用屏蔽通讯信号线连接；变送器、巡检仪、采集模块、开关电源、接线端子排、485-232通讯模块均集成于一只四方便携电箱，并留出电源及线缆接口；上位机采用工控机或笔记本电脑。