一种太阳能远程监控系统的制作方法

1.本发明涉及太阳能技术领域，具体为一种太阳能远程监控系统。


背景技术：

2.在中国的大型太阳能发电场，由于光照分布和地理位置的限制，大多分布在西北偏僻地区。由此存在分布面积大、数量多、工作环境恶劣、现场监控难的问题。靠人工维护，对人力、财力的消耗是很大的。因此需要一套能实时提供太阳能发电机组运行状态、功能完善、性能稳定的远程监控软件，即数据采集与监视控制系统。
3.基于vb软件开发的太阳能发电远程监控软件，运用了vb软件面向对象的设计思想，同时应用photoshop丰富多样的图形处理，界面简洁、大方﹔功能全面；操作简便。监控系统具有数据记录、管理和查询等功能，实现无人职守时的可靠监测。同时，通过软件本身的网络配置，将数据上传到internet，使异地管理人员方便快捷的监控此地太阳能发电站运行状况，为此，我们提出一种太阳能远程监控系统。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提一种太阳能远程监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种太阳能远程监控系统，包括太阳能供电系统、无线视频传输系统和视频监控系统，所述太阳能供电系统包括太阳能组件、风力发电机、胶体蓄电池和智能充放电控制器，所述无线视频传输系统包括数字网桥、3g/4g无线网络和cofdm，所述视频监控系统包括摄像机和终端视频管理设备。
6.优选的，还包括太阳能跟踪系统的监测、太阳能固定系统的监测，逆变器系统的监测，太阳能电站运行状态的监测。
7.优选的，还包括监测数据存储和监测数据传送。
8.优选的，所述监控系统在较短的时段内可控地记录系统各主要监测变量的实时数据，并可对记录的数据进行波形显示、参量计算。
9.优选的，所述监控系统查询已经记录的故障并重现整个故障过程，如查看故障的类型、发生时间和异常数值。
10.优选的，所述监控系统通过数据对比、用户管理和参数设置，对数据进行对比、数据进行管理和软件参数的配置。
11.优选的，所述太阳能组件和风力发电机输出端与智能充放电控制器输入端电性连接，所述智能充放电控制器输出端与蓄电池输入端电性连接。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：当太阳光照较强时，太阳能光伏组件产生的电流汇聚到控制器，控制器进行供电监控。太阳能光伏组件通过控制器给视频监控部件供电，同时将多于的能量储存在储能系统中，当太阳光照较弱时，太阳能储能单元板的发电满足不了视频监控需求的能量时，负载除从太阳能储能单元板获取能量以外，储能系统同
时处于放电状态以满足视频监控稳定运行，当到夜间、阴天等日照条件不好的情况下，转由储能系统给视频监控供电，在野外安装无线监控系统由于设备安装地方偏远无法供电或者供电成本过高、供电不稳定，严重影响应用。这种情况可以采用太阳能供电来解决，太阳能供电无线视频监控系统的工作原理是太阳电池组件将太阳的光能转化为电能，太阳能充放电控制作为中心控制设备，一方面将太阳电池组件转化的电能存储在蓄电池组里，一方面控制蓄电池组对摄像机、无线视频传输设备以及其他负载设备供电。如果用电设备中有交流设备，通过逆变器将直流电逆变成交流电，可向交流设备提供电源。根据系统设备的用电需求，可输出12v/24v/36v/48/220v等不同电压，满足各种设备的供电需要，无线视频监控系统运行可靠稳定，能满足户外各种恶劣工作环境。
附图说明
13.图1为本发明系统连接框图。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.请参阅图1，本发明提供如下技术方案：一种太阳能远程监控系统，包括太阳能供电系统、无线视频传输系统和视频监控系统，所述太阳能供电系统包括太阳能组件、风力发电机、胶体蓄电池和智能充放电控制器，所述无线视频传输系统包括数字网桥、3g/4g无线网络和cofdm，所述视频监控系统包括摄像机和终端视频管理设备，当太阳光照较强时，太阳能光伏组件产生的电流汇聚到控制器，控制器进行供电监控。太阳能光伏组件通过控制器给视频监控部件供电，同时将多于的能量储存在储能系统中，当太阳光照较弱时，太阳能储能单元板的发电满足不了视频监控需求的能量时，负载除从太阳能储能单元板获取能量以外，储能系统同时处于放电状态以满足视频监控稳定运行，当到夜间、阴天等日照条件不好的情况下，转由储能系统给视频监控供电，在野外安装无线监控系统由于设备安装地方偏远无法供电或者供电成本过高、供电不稳定，严重影响应用。这种情况可以采用太阳能供电来解决，太阳能供电无线视频监控系统的工作原理是太阳电池组件将太阳的光能转化为电能，太阳能充放电控制作为中心控制设备，一方面将太阳电池组件转化的电能存储在蓄电池组里，一方面控制蓄电池组对摄像机、无线视频传输设备以及其他负载设备供电。如果用电设备中有交流设备，通过逆变器将直流电逆变成交流电，可向交流设备提供电源。根据系统设备的用电需求，可输出12v/24v/36v/48/220v等不同电压，满足各种设备的供电需要，无线视频监控系统运行可靠稳定，能满足户外各种恶劣工作环境。
16.请参阅图1，还包括太阳能跟踪系统的监测、太阳能固定系统的监测，逆变器系统的监测，太阳能电站运行状态的监测，被监测的变量在监测面板上以数值的形式呈现给操作者，也可以波形的形式使得用户可以直观、全面地了解太阳能电站的运行状态和参数；
17.请参阅图1，还包括监测数据存储和监测数据传送，监测数据的存储又分为两种情况，一种情况是当系统发生故障，如过压、欠压、过流时，监测程序会发出警报信号，同时记
录整个故障发生时的故障类型和异常数据，这些数据可以用做故障后的分析和诊断等﹔另外一种情况是系统正常运行时，会对系统的特征参量进行统计上的处理，然后将处理后的结果定时存盘，以供历史查询。例如监测系统程序可以对光照强度、功率、直流电压电流等数据进行统计，可以得出一定时间段内的这些参量的最大值、最小值、平均值，将这些统计结果存盘，并累积足够长的时间，然后调出存储的这些数据，并通过一定的软件处理，就可以分析如光照强度、功率等的变化趋势，提供必要的参考数据，为逆变器系统在不同的天气和气候条件下，实现最大功率跟踪，提高太阳能电池板的利用效率，监测数据可通过后台的网络数据服务器向指定ip的计算机传输本地的监测数据，以便不同的部门查看监控数据，实际运行时主要监视此界面，及时发现异常数据和报警故障，通知检修人员对出现的问题进行检修和维护；
18.请参阅图1，监控系统在较短的时段内可控地记录系统各主要监测变量的实时数据，并可对记录的数据进行波形显示、参量计算，可对记录的数据进行波形显示、参量计算，这一功能实际上类似于录波器和示波器的作用，由于可以记录系统动态过程中各参量的变化情况，所以这个界面对于运行人员了解系统的动态特性非常有帮助。比如通过这个界面观察当光照强度发生变化时逆变器的响应时间和系统功率的变化曲线，可以对逆变器的工作状态做出评估，从而调整逆变器的工作参数，以在当前工作条件下的实现最大功率输出；
19.请参阅图1，监控系统查询已经记录的故障并重现整个故障过程，如查看故障的类型、发生时间和异常数值，为检修人员提供参考资料，尽快回复电站正常运行，历史数据查询界面和历史故障查询界面的界面不同，用户通过历史数据查询界面，可以查询在系统监测界面中记录的全部数据的统计数据，一个或多个变量的波形、有效值的变化曲线等；同时对这些波形、曲线提供了编辑、查看的工具，如曲线的拖动，波形局部的中心、水平、垂直方向的放大和缩小等。从而了解太阳能电站在一定时间段内的运行特性及电力系统的一些特征电量的变化情况。通过历史曲线在同一张曲线图中绘制多条参数曲线，以比较其变化趋势。比如，在同一坐标系中绘制功率和光伏强度曲线，可追踪功率跟随光伏强度变化的情况。或者在同一坐标中绘制温度和光伏强度曲线，光伏强度跟随温度变化的情况，在界面下还可按日、月、年的方式生成报表，可对一些重要参数作短期，中期和长期的统计分析，达到监测太阳能发电机组性能的目的。利用计算机接口可打印报表，还可以通过网络资源将报表传送给上级有关部门查看；
20.请参阅图1，监控系统通过数据对比、用户管理和参数设置，对数据进行对比、数据进行管理和软件参数的配置，对比任意两天的不同数据进行对比操作，便于分析不同天气和气候条件下，太阳能电站的工作状态。例如多云、阴天和晴天的数据对比，为逆变器工作和太阳能电池板的安装提供数据支持，为用户提供了部分个人定制工具，如修改密码、系统管理员新建用户帐号和密码、数据文件的整理，只要是当前登录的用户，都可以通过用户管理界面的修改密码功能项修改登陆密码，同时，系统管理员还可以创建新的用户帐号和登录密码，文件整理是用户管理界面的另一功能项。该界面显示了监测系统软件所在文件夹的磁盘使用情况，并给出是否清空数据文件的操作提示。通过前面的介绍，我们知道监测系统程序正常运行时要定期记录系统监测变量的统计数据，故障情况下要记录全部监测变量的故障数据，所以当这些数据逐渐增多至一定的磁盘使用率时，应该及时将这部分旧数据转移备份，然后清空这些数据文件，这样不至于因为运行时间过长、数据过多造成新的数据
不能正常存储，从而影响监测系统程序的运行，用户通过该界面可配置监测系统运行所需的一切软、硬件参数。系统运行所需的参数可分为4类︰第一类是关于数据采集单元的测量参数，包括数据采集编号、采样速率、数据刷新时间等；第二类是关于串行口的通信参数，包括串口标识号、流控制、波特率等﹔第三类是关于电量的报警参数，包括报警方式、报警阈值的上下限等，第四类是关于数据记录的存储参数，一是为了使监测系统具有良好的兼容性和灵活性，监测系统的参数设置也应该具有足够的灵活性。因为在不同的工况下，对监测系统的运行要求不同，运行参数可能相差很大，如不同工况下数据采集单元的采样率大小、采样通道数等都是不同的；此外，监测系统还有可能扩展新的硬件。对这些变化，参数设置界面应该能够适应，并使得用户可以很方便地通过这个界面修改原来的参数、添加并配置新的参数，尽管监测系统的参数是可配置的、在一定范围内是可调的，但是部分参数之间有一定的关联性，如果配置的参数匹配的不好，就有可能造成程序运行在不合理的状态，甚至出现运行错误，所以应该综合考虑关联参数之间的匹配问题，并限制其中部分参数的可调范围。这也是系统参数设置界面设计过程中应该考虑的另外一个因素；
21.请参阅图1，太阳能组件和风力发电机输出端与智能充放电控制器输入端电性连接，所述智能充放电控制器输出端与蓄电池输入端电性连接，太阳能组件和风力发电机将光能转变为电能，经由一台风光互补智能控制器的控制，把电能存储到蓄电池(充电)；需要供电时，打开控制器开关接通负载，把蓄电池中的电能提供给负载(放电)。智能控制器的主要作用是对蓄电池进行充放电管理，当在工作时间内蓄电池供电不足时，控制器自动切断负载供电，对蓄电池进行过放保护；当蓄电池持续充电时，控制器对蓄电池进行过充保护，太阳能组件的大小需要根据负载设备的耗电量来决定。风力发电平时起辅助供电的作用，在连续阴雨天的时候，风力发电机将发挥重要作用，以确保对控制器的不间断供电，从而避免了长时间阴雨天气下供电系统的瘫痪，蓄电池是在没有日照情况下维持系统工作所需的能量来源，当发生连续阴雨天的情况时就需要蓄电池有足够的电量维持整个系统的连续工作，因太阳能胶体蓄电池的价格较高，不能因为顾及一年当中会出现几次长的阴雨天而增加系统蓄电池配置，使系统在大部分时间内蓄电池配置都处在浪费的状态，过多配置蓄电池的结果必然导致成本大幅上升。所以太阳能供电应用系统应允许发生概率较低的缺电现象，蓄电池独立供电时间一般为4-10天；
22.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。