高扬程太阳能光伏提灌系统检测系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于智能检测领域，特别是高扬程太阳能光伏提灌系统检测系统及方法。技术背景
[0002]目前提灌站多处于偏远地区，而很多偏远地区市电电网并无法涉及，但很多偏远地区却拥有丰富的太阳能资源，光伏发电系统可以将太阳能转化为电能，给提灌系统供电。
[0003]太阳能光伏提灌系统将太阳能转化成电能，通过控制平台驱动栗机组进行提灌，可有效解决高山峡谷、贫困落后、偏远无电地区人畜饮水困难及灌溉用水不足的问题，是传统机电提灌的一种有益补充。
[0004]目前多采用在施工地点安装完毕后对太阳能光伏提灌系统进行检测，而如果检测不合格，又需要重新安装，对人力物力带来了很多不必要的损失，因此随着太阳能光伏提灌系统建设步伐的逐步加快，覆盖区域的不断扩大，亟需配套的太阳能光伏提灌系统检测平台，尤其是高扬程太阳能光伏提灌系统检测系统。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术方法的不足，本发明的目的在于提供高扬程太阳能光伏提灌系统检测系统及方法，实现对高扬程太阳能光伏提灌系统的有效检测，提高系统的安全可靠运行。
[0006]为达到上述目的，本发明采用技术方案是:
高扬程太阳能光伏提灌系统检测系统，包括太阳能发电系统、环境检测系统、中心监控系统和水栗加压系统；所述中心监控系统包括逆变器、电能管理器、PLC控制器、PLC扩展模块和工控机。
[0007]其中，所述逆变器，用于将太阳能发电系统输出的直流电转换为水栗加压系统所需的三相交流电，并且检测太阳能发电系统所输出的电压和电流数据给PLC控制器。
[0008]所述电能管理器，用于检测外接市电的电压数据和电流数据送入PLC控制器。
[0009]所述PLC控制器，用于控制和管理检测系统，由PLC通信端口与逆变器和电能管理器进行通讯，接收逆变器和电能管理器所检测的数据经过分析判断后向逆变器和电能管理器发送控制信号，并控制系统各部分的运行工况。
[0010]所述PLC扩展模块，用于接收由水栗加压系统内部所设的检测设备发送的检测信号，并送入PLC控制器进行分析。
[0011]所述工控机，与PLC控制器和环境检测系统通信，实现用户交互。
[0012]进一步的是，所述太阳能发电系统包括太阳能电池组件、支架、防雷汇流箱，其中，太阳能电池组件放置于支架之上，太阳能电池组件的输出端口连接至防雷汇流箱的输入端，防雷汇流箱的输出端连接至所述中心监控系统的直流电源输入端。
[0013]其中太阳能电池组件是根据系统正常运行的电流和电压参数将太阳能电池板进行串并联而形成，支架用于固定支撑太阳能电池组件，防雷汇流箱将太阳能电池组件中各分路汇流后为系统供电。
[0014]进一步的是，所述中心监控系统还包括显示器，所述显示器与工控机进行交互通讯，将检测数据通过显示界面展现给用户，还可由用户在显示界面上进行系统操作。
[0015]进一步的是，所述逆变器的交流输入端连接市电，所述市电线路还连接至PLC控制器及扩展模块、工控机和显示器的电源端口。
[0016]进一步的是，所述环境检测系统采用小型气象站，所述小型气象站可进行气象数据检测，并将检测的气象数据通过RS485通讯送入工控机内部。
[0017]小型气象站系统是一种集气象数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的气象采集系统，由气象传感器、气象数据采集仪两部分组成；主要集成风速、风向、空气温度、空气湿度4种标配传感器，可同时集成土壤温度、土壤湿度、雨量、气压、辐射、照度等诸多气象要素，可通过小型气象站采集温度、湿度、风速和光照辐射度等数据，并将数据送入工控机。
[0018]进一步的是，所述水栗加压系统包括水箱、高扬程水栗机组、安装底座、汇水管和回水管，其中所述水箱底部的取水口连接至高扬程水栗机组进水口、高扬程水栗机组出水口连接至汇水管进水口，汇水管出水口连接回水管进水口，回水管出水口连接回水箱回水口，形成循环通路。系统从水箱取水，经高扬程水栗机组加压后，经汇水管和回水管，将水循环抽回水箱；所述水箱上设有注水口，注水口处设置有注水球阀，用于检测过程中向水箱内注水。
[0019]进一步的是，所述高扬程水栗机组进水口和出水口的管路上分别设有1#压力传感器和2#压力传感器，所述两个压力传感器的信号输出端口与PLC控制器扩展模块的输入端口相连。通过压力传感器测量系统压力。
[0020]进一步的是，所述安装底座设置有可调节卡扣，可安装不同型号的高扬程水栗机组，实现检测平台对不同型号的高扬程水栗机组进行检测，方便操作。
[0021]进一步的是，为配合不同型号高扬程水栗机组，对接不同的管径，所述汇水管设有四个进水接口，所述四个进水接口的直径大小不一；所述汇水管设有两个出水口，所述两个出水口分别引出两根支管连接至回水管，且所述两根支管的管径不同；所述两个支管在与汇水管的出水口连接侧上分别设置有1#涡轮流量计和2#涡轮流量计，所述两个支管在与回水管连接侧上设有汇水闸阀；所述涡轮流量计的信号输出端口连接至PLC控制器扩展模块的输入端口，通过涡轮流量计测量系统流量；所述回水管的管路上设有回水闸阀，控制回水管路流量。
[0022]另一方面，本发明还提供了高扬程太阳能光伏提灌系统检测方法，步骤包括:
利用所述PLC控制器接收由逆变器检测太阳能发电系统的发电数据，由电能管理器检测的市电数据，以及由水栗加压系统所检测到的高扬程提灌系统的压力数据以及流量数据；由所述PLC控制器对所接收各类检测数据进行分析和判断，判断所检测数据是否满足系统设定条件；利用判断结果向各系统发出控制信号，从而控制系统的启停；同时，由所述工控机记录并向用户展示PLC控制器的检测数据、小型气象站检测的气象数据以及系统工作运行情况，实现用户交互。
[0023]本发明是高扬程太阳能光伏提灌系统检测系统及方法，采用本技术方案的有益效果: 建立高扬程太阳能光伏提灌系统检测系统及方法能够有效的对高扬程太阳能光伏提灌系统的性能进行综合测试，验证其运行参数是否能够达到设计要求，以确保其安全可靠的运行；检测平台具有可视化界面，能够实现可视化操作，便于操作人员操作。
【附图说明】
[0024]图1为本发明的提灌系统检测平台结构简图；
图2为本发明的实施例中太阳能电池组件连接关系示意图；
图3为本发明的实施例中系统供电接线示意图；
图4为本发明的实施例中PLC控制器接线端子示意图；
图5为本发明的实施例中提灌系统检测平台结构示意图；
图6为本发明的实施例中PLC控制器的扩展模块的接线端子示意图；
图7为本发明的方法流程图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。
[0026]参见图1所示，高扬程太阳能光伏提灌系统检测系统，包括太阳能发电系统、环境检测系统、中心监控系统21和水栗加压系统。
[0027]其中，太阳能发电系统的电源输出端口与中心监控系统21的直流电源输入端连接，环境检测系统的检测输出端连