数据采集设备及分布式光伏电站监控系统的制作方法

本实用新型涉及光伏电站监控技术领域，具体而言，涉及数据采集设备及分布式光伏电站监控系统。

背景技术：

伴随着分布式光伏电站的高速发展，以及与互联网的结合，促成了光伏物联网的新形态。然而该新形态中的硬件系统是关键环节，数据的稳定传输和可靠采集都受到硬件系统制约。光伏监控设备的在线率一直是用户的关注焦点，因此提升设备的在线率首先要提升硬件系统的性能，制约硬件系统性能的发展，主要表现在如下方面：(1)程序的稳定性，决定了系统会不会死机，跑飞；(2)数据的连续性，决定了监控系统数据的完整性；(3)环境的适应性，决定了数据的稳定传输和采集；(4)产品的维护性，决定售后和运维成本。随着分布式光伏电站的日趋成熟，消费者对设备的在线率要求越来越高，上述问题会凸显的很明显，大大加重了运维成本，同时也会造成品牌的不良效应。因此在硬件系统的性能上需要不断升级改造，来进一步提升设备在线率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种数据采集设备，其一方面具有良好的屏蔽隔离作用，降低产品对外的电磁辐射，同时可以隔离外接环境对产品的干扰；另一方面能够提高系统的稳定性，提升设备的在线率。同时，还具有装配简单，结构可靠性高的特点。

本实用新型的另一目的在于提供一种分布式光伏电站监控系统，其一方面具有良好的屏蔽隔离作用，降低产品对外的电磁辐射，同时可以隔离外接环境对产品的干扰；另一方面能够提高系统的稳定性，提升设备的在线率。同时，还具有装配简单，结构可靠性高的特点。

本实用新型提供一种技术方案：

一种数据采集设备，用于分布式光伏电站监控系统。数据采集设备包括箱体结构和设置于箱体结构内的功能组件。功能组件包括交流转直流电路、直流转直流电路、存储电路、中央处理电路、看门狗电路、指示灯电路、无线通信模块电路及采集通信电路。交流转直流电路、存储电路、看门狗电路、指示灯电路、无线通信模块电路及采集通信电路均与中央处理电路电性连接。直流转直流电路与无线通信模块电路电性连接，以对无线通信模块电路供电。交流转直流电路用于将交流电转换为第一直流电并将第一直流电传输至中央处理电路，直流转直流电路用于将直流电转换为第二直流电并将第二直流电传输至中央处理电路。箱体结构包括第一壳体、第二壳体及挂壁固定组件，第一壳体、第二壳体及挂壁固定组件均由金属材料制成，且第二壳体与挂壁固定组件一体成型。第一壳体包括一体成型的底壁、第一侧壁、第二侧壁及第一端壁，第一侧壁和第二侧壁分别设置于底壁的两侧，第一端壁设置于底壁的一端，且底壁上开设有固定孔组。第二壳体包括一体成型的顶壁、第三侧壁、第四侧壁及第二端壁，第三侧壁和第四侧壁分别设置于顶壁的两侧，第二端壁设置于顶壁的一端，顶壁上开设有透光孔组。顶壁与底壁相对设置，第一端壁和第二端壁分别位于顶壁或底壁相对的两端，第一侧壁与第三侧壁位于顶壁或顶壁的同一侧，第二侧壁与第四侧壁均位于顶壁或顶壁的与第一侧壁和第二侧壁相对的另一侧，挂壁固定组件与第三侧壁和/或第四侧壁固定连接。

进一步地，上述指示灯电路包括相互电性连接的限流电阻和发光二极管，限流电阻与中央处理电路电性连接。

进一步地，上述固定孔组包括第一固定孔、第二固定孔及第三固定孔，第一固定孔、第二固定孔及第三固定孔均为通孔，且第一固定孔、第二固定孔及第三固定孔的中心点相互之间的连线围成等腰三角形。

进一步地，上述第一侧壁设置有第一定位孔，第三侧壁设置有与第一定位孔配合的第二定位孔。

进一步地，上述透光孔组包括第一透光孔、第二透光孔及第三透光孔，第一透光孔、第二透光孔及第三透光孔均为通孔，且第一透光孔、第二透光孔及第三透光孔的中心的连线为直线段。

进一步地，上述挂壁固定组件包括第一挂壁固定件和第二挂壁固定件，第一挂壁固定件设置于第三侧壁上，第二挂壁固定件设置于第四侧壁上。

进一步地，上述第一挂壁固定件设置有第一沉孔、第二沉孔和安装孔，安装孔位于第一沉孔和第二沉孔之间，且第一沉孔、第二沉孔和安装孔的中心在同一条直线上。

进一步地，上述安装孔包括第一通孔和第二通孔，第一通孔与第二通孔连通，且第一通孔的孔径大于第二通孔的孔径，第一通孔靠近第一沉孔，第二通孔靠近第二沉孔。

进一步地，上述第二端壁设置有多个方形接口。

一种分布式光伏电站监控系统，包括数据采集设备。数据采集设备包括箱体结构和设置于箱体结构内的功能组件。功能组件包括交流转直流电路、直流转直流电路、存储电路、中央处理电路、看门狗电路、指示灯电路、无线通信模块电路及采集通信电路。交流转直流电路、存储电路、看门狗电路、指示灯电路、无线通信模块电路及采集通信电路均与中央处理电路电性连接。直流转直流电路与无线通信模块电路电性连接，以对无线通信模块电路供电。交流转直流电路用于将交流电转换为第一直流电并将第一直流电传输至中央处理电路，直流转直流电路用于将直流电转换为第二直流电并将第二直流电传输至中央处理电路。箱体结构包括第一壳体、第二壳体及挂壁固定组件，且第一壳体、第二壳体及挂壁固定组件均由金属材料制成，且第二壳体与挂壁固定组件一体成型。第一壳体包括一体成型的底壁、第一侧壁、第二侧壁及第一端壁，第一侧壁和第二侧壁分别设置于底壁的两侧，第一端壁设置于底壁的一端，且底壁上开设有固定孔组。第二壳体包括一体成型的顶壁、第三侧壁、第四侧壁及第二端壁，第三侧壁和第四侧壁分别设置于顶壁的两侧，第二端壁设置于顶壁的一端，顶壁上开设有透光孔组。顶壁与底壁相对设置，第一端壁和第二端壁分别位于顶壁或底壁相对的两端，第一侧壁与第三侧壁位于顶壁或顶壁的同一侧，第二侧壁与第四侧壁均位于顶壁或顶壁的与第一侧壁和第二侧壁相对的另一侧，挂壁固定组件与第三侧壁和/或第四侧壁固定连接。

相比现有技术，本实用新型提供的数据采集设备及分布式光伏电站监控系统的有益效果是：

直流转直流电路的作用是对无线通信模块供电，交流转直流电路的作用是为整个功能组件供电。看门狗电路的作用是对中央处理电路中运行程序进行监控，以保证程序运行的稳定性。存储电路的作用是存储数据、故障和日志等信息，无线通信模块电路用于交换数据，实现数据的无线通信。采集通信电路的作用是与逆变器交互数据。中央处理电路能够通过CPU通过不同的通信接口控制外围电路，实现程序的稳定运行。指示灯电路的作用是对程序的运行状态进行指示，以便于用户通过指示灯电路了解程序的运行状态。同时，通过将功能组件设置于箱体结构内，箱体结构采用金属材料制成并由两块板围成，具有良好的屏蔽性能和便捷的制备和组装。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的实施例提供的数据采集设备在第一视角下的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例提供的数据采集设备在第二视角下的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例提供的第一壳体的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例提供的第二壳体的结构示意；

图5为本实用新型的实施例提供的功能组件的结构框图；

图6为本实用新型的实施例提供的中央处理电路所采用的芯片的引脚的结构示意图。

图标：01-数据采集设备；10-箱体；100-第一壳体；110-底壁；112-固定孔组；1121-第一固定孔；1122-第二固定孔；1123-第三固定孔；120-第一侧壁；121-第一定位孔；130-第二侧壁；140-第一端壁；200-第二壳体；210-顶壁；211-透光孔组；2112-第一透光孔；2114-第二透光孔；2116-第三透光孔；220-第三侧壁；221-第二定位孔；230-第四侧壁；240-第二端壁；242-方形接口；300-挂壁固定组件；310-第一挂壁固定件；311-第一沉孔；312-第二沉孔；313-安装孔；3131-第一通孔；3132-第二通孔；320-第二挂壁固定件；20-功能组件；201-交流转直流电路；202-直流转直流电路；203-存储电路；204-中央处理电路；205-看门狗电路；206-指示灯电路；207-无线通信模块电路；208-采集通信电路。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。第一实施例

请参阅图1至图6，本实施例提供了一种数据采集设备01，包括箱体10结构和设置于箱体10结构内的功能组件20，箱体10结构包括第一壳体100、第二壳体200及挂壁固定组件300，且第一壳体100、第二壳体200及挂壁固定组件300均由金属材料制成。也就是说，箱体10结构是由金属材料制成的，功能组件20安装于箱体10结构内可以提高硬件系统的电磁兼容性，为系统的安全稳定运行创造良好的环境。

在本实施例中，功能组件20包括交流转直流电路201、直流转直流电路202、存储电路203、中央处理电路204、看门狗电路205、指示灯电路206、无线通信模块电路207及采集通信电路208。交流转直流电路201、存储电路203、看门狗电路205、指示灯电路206、无线通信模块电路207及采集通信电路208均与中央处理电路204电性连接。直流转直流电路202与无线通信模块电路207电性连接，以对无线通信模块电路207供电。交流转直流电路201用于将交流电转换为第一直流电并将第一直流电传输至中央处理电路204，直流转直流电路202用于将直流电转换为第二直流电并将第二直流电传输至中央处理电路204。

在本实施例中，第一壳体100包括底壁110、第一侧壁120、第二侧壁130及第一端壁140，第一侧壁120和第二侧壁130分别设置于底壁110的两侧，第一端壁140设置于底壁110的一端，且底壁110上开设有固定孔组112。第二壳体200包括顶壁210、第三侧壁220、第四侧壁230及第二端壁240，第三侧壁220和第四侧壁230分别设置于顶壁210的两侧，第二端壁240设置于顶壁210的一端，顶壁210上开设有透光孔组211。顶壁210与底壁110相对设置，第一端壁140和第二端壁240分别位于顶壁210或底壁110相对的两端，第一侧壁120与第三侧壁220位于顶壁210或顶壁210的同一侧，第二侧壁130与第四侧壁230均位于顶壁210或顶壁210的与第一侧壁120和第二侧壁130相对的另一侧，挂壁固定组件300与第三侧壁220和/或第四侧壁230固定连接。

需要说明的是，本实施例提供的数据采集设备01在功能部分(即功能组件20)和结构部分(箱体10结构)均进行了良好的改进。直流转直流电路202的作用是对无线通信模块供电，交流转直流电路201的作用是为整个功能组件20供电。看门狗电路205的作用是对中央处理电路204中运行程序进行监控，以保证程序运行的稳定性。存储电路203的作用是存储数据、故障和日志等信息，无线通信模块电路207用于交换数据，实现数据的无线通信。采集通信电路208的作用是与逆变器交互数据。中央处理电路204能够通过CPU通过不同的通信接口控制外围电路，实现程序的稳定运行。指示灯电路206的作用是对程序的运行状态进行指示，以便于用户通过指示灯电路206了解程序的运行状态。同时，通过将功能组件20安装于安装板上，再将安装板安装于箱体10结构围板上，将遮挡板对安装于安装板上的功能组件20进行遮蔽保护，装配不住简单、使用方便，同时箱体10结构围板上设置的固定部能够便于将设备于挂壁。

还可以理解的是，采用上述功能电路的优点是：(1)硬件系统电路设计包含软硬件看门狗电路150，双保险关注程序的稳定性，规避死机，跑飞等现象；(2)硬件系统电路设计包含本地FLASH存储，及时存储实时数据，断点续传，提升监控系统数据的完整性；(3)硬件系统电路设计包含全工业级芯片规格，高增益双屏蔽吸盘天线，提升适应高低温环境的变化和基站信号覆盖弱环境的收发信号能力。(4)硬件系统电路设计支持本地故障导出，远程升级，标准化设计，更换容易，安装方便。可以有效降低维护成本。

可选地，在本实施例中，中央处理电路204选用的芯片为STM32F070C6芯片，其引脚的说明如图6所示。

可选地，交流转直流电路201可以包括开关电源芯片、热敏电阻、陶瓷电容、变压器、二极管、隔离光耦、分压电阻及滤波电容；直流转直流电路202包括直流转直流芯片、稳压电容、分压电阻、工字电感及滤波电容；存储电路203是由存储芯片、上拉电阻及滤波电容；中央处理电路204包括主控芯片、上拉电阻、滤波电容及下载接口；看门狗电路205包括看门狗芯片、上拉电阻、滤波电容及分压电阻；无线通信模块电路207包括芯片卡、无线通信模块、三极管、天线、稳压电容及限流电阻；采集通信电路208包括通信芯片、保护芯片、限流电阻、滤波电容、三极管及终端匹配开关；指示灯电路206包括相互电性连接的限流电阻和发光二极管，限流电阻与中央处理电路204电性连接。

需要说明的是，第一侧壁120、底壁110及第二侧壁130相互连接成U形，第三侧壁220、顶壁210及第四侧壁230相互连接成U形，这两个在进行装配时的步骤简单，操作性强，同时也能够提升产品的可靠性。

“挂壁固定组件300与第三侧壁220和/或第四侧壁230固定连接”指的是挂壁固定组件300既可以与第三侧壁220连接，也可以与第四侧壁230固定连接，还可以既与第三侧壁220连接，又与第四侧壁230连接。

在本实施例中，固定孔组112包括第一固定孔1121、第二固定孔1122及第三固定孔1123，第一固定孔1121、第二固定孔1122及第三固定孔1123均为通孔，且第一固定孔1121、第二固定孔1122及第三固定孔1123的中心点相互之间的连线围成等腰三角形。

可选地，第一固定孔1121、第二固定孔1122及第三固定孔1123呈轴对称的防呆设计。

可选地，第一固定孔1121、第二固定孔1122及第三固定孔1123的孔径大小和形状一致。

在本实施例中，第一侧壁120设置有第一定位孔121，第三侧壁220设置有与第一定位孔121配合的第二定位孔221。在将第一壳体100和第二壳体200进行装配时，能够通过第一定位孔121和第二定位孔221对其安装进行定位，进而便于安装。

可选地，第一定位孔121和第二定位孔221的直径和形状一致。

在本实施例中，透光孔组211包括第一透光孔2112、第二透光孔2114及第三透光孔2116，第一透光孔2112、第二透光孔2114及第三透光孔2116均为通孔，且第一透光孔2112、第二透光孔2114及第三透光孔2116的中心的连线为直线段。

可选地，第一透光孔2112、第二透光孔2114及第三透光孔2116的孔径大小和形状一致。

可选地，第一透光孔2112、第二透光孔2114及第三透光孔2116的孔径大小小于第一固定孔1121、第二固定孔1122及第三固定孔1123的孔径大小，也小于第一定位孔121和第二定位孔221的孔径大小。

在本实施例中，挂壁固定组件300包括第一挂壁固定件310和第二挂壁固定件320，第一挂壁固定件310设置于第三侧壁220上，第二挂壁固定件320设置于第四侧壁230上。

可选地，在本实施例中，第一壁挂固定件与第二壁挂固定件的结构完全一致，因此，以下仅对第一挂壁固定件310进行说明。

在本实施例中，第一挂壁固定件310设置有第一沉孔311、第二沉孔312和安装孔313，安装孔313位于第一沉孔311和第二沉孔312之间，且第一沉孔311、第二沉孔312和安装孔313的中心在同一条直线上。

可选地，在本实施例中，安装孔313包括第一通孔3131和第二通孔3132，第一通孔3131与第二通孔3132连通，且第一通孔3131的孔径大于第二通孔3132的孔径，第一通孔3131靠近第一沉孔311，第二通孔3132靠近第二沉孔312。

也就是说，第一通孔3131和第二通孔3132连通而成的形状为葫芦形。可选地，第二孔径位于上端，以便通过螺钉对数据采集设备01进行固定时，螺帽部分能够抵持在第二通孔3132，以防止设备从螺钉上滑落，从而保证固定的效果。

可选地，在本实施例中，第二端壁240设置有多个方形接口242，通信连接线能够穿过方形接口242与功能组件20连接。

可选地，在本实施例中，底壁110、第一侧壁120、第二侧壁130及第一端壁140四者一体成型。顶壁210、第三侧壁220、第四侧壁230及第二端壁240四者一体成型。

第二实施例

请结合参阅图1至图6，本实施例提供了一种分布式光伏电站监控系统，包括供电网络和第一实施例提供的数据采集设备01。数据采集设备01包括箱体10结构和设置于箱体10结构内的功能组件20。功能组件20包括交流转直流电路201、直流转直流电路202、存储电路203、中央处理电路204、看门狗电路205、指示灯电路206、无线通信模块电路207及采集通信电路208。交流转直流电路201、存储电路203、看门狗电路205、指示灯电路206、无线通信模块电路207及采集通信电路208均与中央处理电路204电性连接。直流转直流电路202与无线通信模块电路207电性连接，以对无线通信模块电路207供电。交流转直流电路201用于将交流电转换为第一直流电并将第一直流电传输至中央处理电路204，直流转直流电路202用于将直流电转换为第二直流电并将第二直流电传输至中央处理电路204。箱体10结构包括第一壳体100、第二壳体200及挂壁固定组件300，且第一壳体100、第二壳体200及挂壁固定组件300均由金属材料制成，且第二壳体200与挂壁固定组件300一体成型。第一壳体100包括一体成型的底壁110、第一侧壁120、第二侧壁130及第一端壁140，第一侧壁120和第二侧壁130分别设置于底壁110的两侧，第一端壁140设置于底壁110的一端，且底壁110上开设有固定孔组112。第二壳体200包括一体成型的顶壁210、第三侧壁220、第四侧壁230及第二端壁240，第三侧壁220和第四侧壁230分别设置于顶壁210的两侧，第二端壁240设置于顶壁210的一端，顶壁210上开设有透光孔组211。顶壁210与底壁110相对设置，第一端壁140和第二端壁240分别位于顶壁210或底壁110相对的两端，第一侧壁120与第三侧壁220位于顶壁210或顶壁210的同一侧，第二侧壁130与第四侧壁230均位于顶壁210或顶壁210的与第一侧壁120和第二侧壁130相对的另一侧，挂壁固定组件300与第三侧壁220和/或第四侧壁230固定连接。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。