一种基于arm9的光伏系统数据采集终端的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于清洁能源领域，具体地涉及一种基于ARM9的光伏系统数据采集终端。
【背景技术】
[0002]随着国家能源局《分布式光伏发电项目管理暂行办法》的发布，越来越多的企业甚至家庭，都愿意尝试在建筑屋顶和露天区域组建小型分布式光伏系统，据国家电网统计，2013年并网光伏发电装机达到1546万千瓦，同比增长360%，成为全球光伏发电增速最快的电网。光伏产业是全球能源科技和产业的重要发展方向，是具有巨大发展潜力的朝阳产业，也是我国具有国际竞争优势的战略性新兴产业。
[0003]数据采集终端和监控软件是光伏并网发电系统必不可少的重要组成部分，而在分布式光伏系统中，数据采集终端的地位尤为关键。由于我国缺乏自主知识产权，导致数据采集终端和相关软件长期被国外垄断，由此直接影响了企业的利润和市场竞争力。
[0004]数据采集终端通常通过RS485与相关光伏系统通信，接收来自现场的逆变器、汇流箱等设备的实时信息(包括环境参数，电量参数，设备状态等)，并对发电设备进行状态监控，故障报警，参数设定和远程控制。此外，数据采集终端还需具有与上位机通信的功能，通过有线或无线方式连接以太网，进行远程监控。
[0005]目前，我国低碳经济和智能电网的建设，以光伏发电为代表的清洁能源近两年受到很大关注，因此光伏系统数据采集终端是光伏并网发电系统必不可少的重要组成部分；但是现在国内几乎都是依赖国外数据采集终端和监控软件来实现的，因此国内急需开发出自主知识产权化的数据采集终端和监控软件。
【发明内容】
[0006]本发明就是针对上述问题，提出了一种基于ARM9的光伏系统数据采集终端；本发明具有兼容多种光伏逆变器和汇流箱，能够实现实时传输和监控数据并上传处理；对于国内光伏行业的自主知识产权化起到了积极的作用，而且对未来光伏发电监控系统的发展和应用具有很大商业价值和社会意义。
[0007]为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0008]本发明一种基于ARM9的光伏系统数据采集终端，其中包括主芯片，其结构要点是:所述主芯片外部连接电源模块、带触摸功能的LCD屏、键盘模块；所述主芯片的通信端口连接设置RS485总线通信模块、RS-232串行总线通信模块；所述主芯片的外部存储模块包括SDRAM模块、FLASH模块；所述主芯片的外部连接还包括以太网接口模块、USB接口模块、SD接口模块。
[0009]作为本发明的一种优选方案，所述主芯片采用S3C2440，该芯片是三星基于AMR9的低功耗RISC微处理器，主频在400MHz~533MHz ;所述S3C2440具有3个独立的UART通道。
[0010]作为本发明的另一种优选方案，所述RS-232串行总线通信模块的外部接口采用DB9接头；所述RS-485总线通信模块的外部接口采用两个并用的RJ45接头。
[0011]作为本发明的另一种优选方案，所述带触摸功能的IXD屏采用10.2寸IXD屏，使用3.3V的LVDS信号，采用国半的DS90CF363MTD调制芯片。
[0012]本发明的有益效果是。
[0013]本发明针对目前国内只能依赖国外数据采集终端和监控软件的现状，提出了一种基于ARM9的光伏系统数据采集终端，本发明兼容多种光伏逆变器和汇流箱，能实时传输和监控数据并上传处理的光伏系统数据采集终端，对于国内光伏行业的自主知识产权化起到了积极的作用。
[0014]本发明设计的光伏系统数据采集终端以ARM9核心为基础，拓展了 RS485，RS232和以太网通信接口，使用屏幕配以触摸和鼠标相结合的交互方式，能实时采集光伏系统运行信息，并能对发电设备进行故障报警和参数设定功能。在兼容性上，只需配置相关RS485通信协议，就能兼容不同企业的光伏产品。该光伏系统数据终端将使目前光伏行业主要依赖的国外光伏发电数据采集终端和后台监控软件的现在成为历史。改变了传统光伏监控产品功能单一，界面晦涩难懂，兼容性差、不具有扩展储存等缺点。对未来光伏发电监控系统的发展和应用具有很大商业价值和社会意义。
【附图说明】
[0015]图1是本发明一种基于ARM9的光伏系统数据采集终端的结构框图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，为本发明一种基于ARM9的光伏系统数据采集终端的结构框图。其中包括主芯片，其结构要点是:所述主芯片外部连接电源模块、带触摸功能的IXD屏、键盘模块；所述主芯片的通信端口连接设置RS485总线通信模块、RS-232串行总线通信模块；所述主芯片的外部存储模块包括SDRAM模块、FLASH模块；所述主芯片的外部连接还包括以太网接口模块、USB接口模块、SD接口模块。
[0017]本发明数据采集终端需要对光伏设备的运行数据和状态进行采集、处理、显示和传输。将逆变器、光强及环境温度、风速检测等底层设备的运行数据和状态通过RS485总线通信的形式进行采集，加以处理并在带触摸功能的LCD屏上显示，并通过以太网基于Modbus-Tcp协议将数据和状态上传到远程监控后台计算机，同时还可以通过数据采集终端来设置底层设备的保护参数和控制功能。
[0018]所述主芯片采用S3C2440，该芯片是三星基于AMR9的低功耗RISC微处理器，主频工作在400MHz，最高可达533MHz。本发明终端使用数据总线位宽为32bit容量为64MB的SDRAM和存储空间为128MB的NANDFLASH构成最小系统。所述S3C2440有3个独立的UART通道，数据采集终端采用通道O作为RS-232串行总线通信通道。RS232串行总线通信适合于设备之间的通信距离不大于15米，数据采集终端的规范通信波特率为:2400、4800、9600、19200bit/S。RS-232串行总线通信模块的外部接口采用DB9接头，将其2脚定义为发送端，3脚定义为接收端。该RS232接口可转接GSM短信模块。
[0019]本发明所述RS-232串行总线通信模块的外部接口采用DB9接头；所述RS-485总线通信模块的外部接口采用两个并用的RJ45接头。所述带触摸功能的LCD屏采用10.2寸IXD屏，使用3.3V的LVDS信号，采用国半的DS90CF363MTD调制芯片，该IXD屏拥有完整的行扫描、时钟和使能，最高可支持1600万色的IXD。触摸屏使用S3C2440的4个AD输入引脚作为电阻式触摸屏的接口，同时还引出了 PWM输出引脚GPBl来调节LCD屏的背光，在考虑良好的人机交互操作的同时，也兼顾的低功耗。
[0020]本发明所述USB接口为USB Host和USB Slave。所述USB Host接口面向用户，可以插U盘和802.llb/g无线网卡；所述USB Slave接口用于WinCE系统程序调试以太网接口使用DM9000网口芯片，自适应10/100M网络，选配带网络变压器的RJ45100连接头。
【主权项】
1.一种基于ARM9的光伏系统数据采集终端，包括主芯片；其特征在于:所述主芯片外部连接电源模块、带触摸功能的LCD屏、键盘模块；所述主芯片的通信端口连接设置RS485总线通信模块、RS-232串行总线通信模块；所述主芯片的外部存储模块包括SDRAM模块、FLASH模块；所述主芯片的外部连接还包括以太网接口模块、USB接口模块、SD接口模块。2.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的光伏系统数据采集终端，其特征在于:所述主芯片采用S3C2440，该芯片是三星基于AMR9的低功耗RISC微处理器，主频在400MHz~533MHz ;所述S3C2440具有3个独立的UART通道。3.根据权利要求2所述的一种基于ARM9的光伏系统数据采集终端，其特征在于:所述RS-232串行总线通信模块的外部接口采用DB9接头；所述RS-485总线通信模块的外部接口采用两个并用的RJ45接头。4.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的光伏系统数据采集终端，其特征在于:所述带触摸功能的LCD屏采用10.2寸LCD屏，使用3.3V的LVDS信号，采用国半的DS90CF363MTD 调制芯片。
【专利摘要】一种基于ARM9的光伏系统数据采集终端。本发明具有兼容多种光伏逆变器和汇流箱，能够实现实时传输和监控数据并上传处理；而且对于国内光伏行业的自主知识产权化起到了积极的作用。本发明包括主芯片，其结构要点是：所述主芯片外部连接电源模块、带触摸功能的LCD屏、键盘模块；所述主芯片的通信端口连接设置RS485总线通信模块、RS-232串行总线通信模块；所述主芯片的外部存储模块包括SDRAM模块、FLASH模块；所述主芯片的外部连接还包括以太网接口模块、USB接口模块、SD接口模块。
【IPC分类】H02S50/00, H02S40/30
【公开号】CN105591608
【申请号】CN201410565632
【发明人】祁艳
【申请人】祁艳
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月22日