带固定装置的无线终端的制作方法

本实用新型涉及光伏设备监控技术领域，具体涉及带固定装置的无线终端。

背景技术：

太阳能越来越被人们青睐，大力发展光伏产业已在全球范围得到了认可，且已成为各国能源发展的重要组成部分。根据“十三五”规划，2020年光伏发电装机要达到1.05亿千瓦以上。然而，伴随大量建设光伏电站所面临的营运管理问题也日益突出，光伏发电现场均处于空旷的野外，自然环境比较恶劣，离集控室较远，不方便人工巡视，使得光伏箱变成为监控难点，对庞大的光伏阵列进行实时监测、故障维护、远程管控已成为太阳能电站管理重要内容之一，尤其是用于传输采集数据的无线传输终端，无法方便的固定和安装。

在光伏发电行业中，光伏组件监控系统中的通信子系统由传统的有线和无线两种方式组成。有线方式一般采用RS485总线网络，在同一总线上，最多可以挂接32个节点，部署要求高，需要铺设专用电缆，且可支持节点受限。无线方式一般采用GPRS/3G/4G等移动通信运营商网络，比有线网络确实更灵活，易部署，但数据流量成本高，且受限于运营商网络的覆盖范围。

有线方式为前端监控采集设备通过无线终端将采集到的监测数据发送给基站，基站收集无线终端发送的数据后传输给远程监控端，由远程监控端对数据进行统计汇总，实现自动化管控光伏发电系统。无线终端与被监测的光伏组件安装在一起，由于安装数量庞大、安装环境各异，亟需一种能够适应各种环境且安装方便快捷的无线终端。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供的用于监控光伏组件的无线终端，能够更好的适应各种安装环境，提高了光伏发电现场管控系统的稳定性和可靠性，降低了光伏发电系统的维护成本。

本实用新型提供了一种带固定装置的无线终端，包括：外壳，PCB板，天线和固定装置，所述外壳的前面板开有第一通孔，所述外壳的后面板上设有沉孔，所述PCB板通过铜柱固定在所述外壳内部，所述PCB板的中间开有第二通孔，所述PCB板上设置有处理器、射频电路、有线通讯模块、扩频调制解调电路、编解码器，所述天线与所述扩频调制解调电路、所述射频电路连接，所述扩频调制解调电路与处理器连接，所述处理器与所述有线通讯模块，所述扩频调制解调电路与射频电路连接，所述固定装置包括吸盘、螺柱、旋帽，所述螺柱的第一端部与所述吸盘固定连接，所述螺柱的第二端部穿过沉孔，使所述吸盘限制在所述后面板的外侧，所述螺柱的第二端部与所述旋帽的第一端部通过螺纹活动连接，所述旋帽的第二端部穿过所述第一通孔，所述外壳上设有有线通讯接口，所述有线通讯接口与所述有线通讯模块连接。

优选地，所述天线包括辐射单元和接地单元，所述外壳至少有一侧面板为金属薄片，所述辐射单元由所述金属薄片组成，所述金属薄片与所述PCB板上的所述射频电路的馈电点连接，所述接地单元由PCB板上的铺铜组成。

优选地，所述有线通讯接口为RS485接口。

优选地，所述处理器为MCU、CPU、FPGA、DSP、ARM、ASIC中的任意一种。

优选地，所述无线终端采用5V供电。

优选地，所述5V供电的输电导线为有线通讯接口中的富余导线。

本实施例提供的带固定装置的无线终端具有以下优势：

1、安装无线终端时无需另外打孔、不破坏原有设备，使得安装更加方便快捷，无线终端能够被固定在任意光滑表面，避免无线终端被随意移动导致接线松动或设备损坏；

2、以无线终端的金属外壳为天线，增加了天线的有效辐射面积，提高了天线的辐射效率，使得无线终端能够布设在距离基站更远的位置，减少了基站的布设数量；

3、以无线终端的金属外壳为天线，减小了无线终端的体积，不需要另外设计独立的天线单元，能够适应复杂的安装环境，保证天线不易损坏。

基于上述无线终端的光伏发电现场管控系统能够适应复杂的野外环境，适用于大规模的光伏发电设备的自动监测，提高了光伏发电现场管控系统的稳定性和可靠性，降低了光伏发电系统的维护成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的带固定装置的无线终端的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的电路结构框图。

附图标记：

1-外壳；2-PCB板；3-天线；4-前面板；5-后面板；6-第一通孔；8-沉孔；9-铜柱；10-第二通孔；11-侧面板；12-吸盘；13-螺柱；14-旋帽；15-处理器；16-射频电路；17-有线通讯模块；18-扩频调制解调电路；19-编解码器；20-有线通讯接口；21-馈电点。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

光伏发电现场管控系统包括远程监控端、基站、无线终端、前端监控采集设备。前端监控采集设备设置在各个被监控的光伏组件附近，通过无线终端将采集监测数据发送给基站，基站收集其无线信号覆盖范围内的所有无线终端发送的数据，通过光纤传输给远程监控端，由远程监控端对数据进行统计汇总。

如图1所示，本实施例提供了一种带固定装置的无线终端，包括外壳1，PCB板2，天线3和固定装置。外壳1的前面板4开有第一通孔6，外壳1的后面板5上设有沉孔8。PCB板2通过铜柱9固定在外壳1内部，PCB板2的中间开有第二通孔10。固定装置包括吸盘12、螺柱13、旋帽14。螺柱13的第一端部与吸盘12固定连接，螺柱13的第二端部穿过沉孔8，使吸盘12限制在后面板5的外侧，螺柱13的第二端部与旋帽14的第一端部通过螺纹活动连接，旋帽14的第二端部穿过第一通孔6。

如图2所示，PCB板2上设置有处理器15、射频电路16、有线通讯模块17、扩频调制解调电路18、编解码器19，天线3与扩频调制解调电路18、射频电路16连接，扩频调制解调电路18经编解码器19与处理器15连接，处理器15与有线通讯模块17，扩频调制解调电路18与射频电路16连接。

其中，处理器15可以采用MCU、CPU、FPGA、DSP、ARM、ASIC，或者其他具有相同功能的微处理器15芯片实现，可根据实际应用的具体情况进行选择设计，此处不作赘述。

天线3包括辐射单元和接地单元，外壳1至少有一侧面板11为金属薄片，辐射单元由金属薄片组成，金属薄片与PCB板2上的射频电路16的馈电点21连接，接地单元由PCB板2上的铺铜组成。上述结构以无线终端的金属外壳1为天线3，增加了天线3的有效辐射面积，提高了天线3的辐射效率，使得无线终端能够布设在距离基站更远的位置，减少了基站的布设数量。另外，上述设计减小了无线终端的体积，不需要另外设计独立的天线3单元，能够适应复杂的安装环境，保证天线3不易损坏。

外壳1上设有有线通讯接口20，有线通讯接口20与有线通讯模块17连接。有线通讯接口20为RS485接口，以便与原有的前端监控采集设备的输出接口相匹配。

为了降低无线终端的功耗，无线终端采用5V供电模块供电。

为了减小无线终端的体积和质量，采用外部电源进行供电，利用有线通讯接口20中的富余导线从前端监控采集设备中获取5V供电。

在安装无线终端时，将吸盘12吸附在安装表面，使吸盘12与安装表面间的空气被挤出；然后，旋转旋帽14，由于吸盘12与安装表面的摩擦力较大，致使吸盘12与螺柱13固定不动，因此，旋转旋帽14使得螺柱13深入旋帽14的螺纹孔内，沉孔8限制了螺帽向前运动，成楔形状的沉孔8保证了吸盘12边缘部分始终与安装表面紧贴，而吸盘12中心部分在拉力作用下被微微拉起，使得吸盘12与安装表面间形成近似真空的区域，在外界大气压作用下，吸盘12被牢牢地压在安装表面，一般用手是无法取下的。需要取下无线终端时，只需反方向旋转旋帽14，使吸盘12拉起部分被放下，真空区域消失，此时，只需较小的力就能取下无线终端。通过上述固定装置，安装无线终端时无需另外打孔、不破坏原有设备，使得安装更加方便快捷，无线终端能够被固定在任意光滑表面，避免无线终端被随意移动导致接线松动或设备损坏。

固定好无线终端后，连接前端监控采集设备，通电后无线终端开始工作。无线终端通过天线3接收基站发送的数据采集请求信号，通过扩频调制解调电路18后进入处理器15；处理器15在接收到数据采集请求后，通过有线通讯接口20从前端监控采集设备获取监测数据，将监测数据添加无线终端标识后经扩频调制解调电路18、射频电路16、天线3反馈给基站，其中，每个无线终端都有唯一的标识，方便远程监控端根据标识定位各个无线终端。

本实施例提供的带固定装置的无线终端具有以下优势：

1、安装无线终端时无需另外打孔、不破坏原有设备，使得安装更加方便快捷，无线终端能够被固定在任意光滑表面，避免无线终端被随意移动导致接线松动或设备损坏；

2、以无线终端的金属外壳为天线，增加了天线的有效辐射面积，提高了天线的辐射效率，使得无线终端能够布设在距离基站更远的位置，减少了基站的布设数量；

3、以无线终端的金属外壳为天线，减小了无线终端的体积，不需要另外设计独立的天线单元，能够适应复杂的安装环境，保证天线不易损坏。

基于上述无线终端的光伏发电现场管控系统能够适应复杂的野外环境，适用于大规模的光伏发电设备的自动监测，提高了光伏发电现场管控系统的稳定性和可靠性，降低了光伏发电系统的维护成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。