一种监控系统及设备的制作方法

本实用新型涉及监控领域，具体而言，涉及一种监控系统及设备。

背景技术：

光伏产业发展迅猛，为了研究这些光伏发电系统的运行性能、优化设计光伏电站，光伏发电系统的监控技术也随着光伏产业的发展而深入展开起来。随着新能源规模性的太阳能电站陆续开工建设和投入运营，需要对光伏电站的运行状况进行集中监测、存储、分析及显示，以便掌握光伏电站的运营管理与运行经验，为光伏电站的经济运行及未来光伏电站的设计提供充实的科学依据。现有的光伏电站监控系统是通过数据通信线将光伏电站的逆变器、汇流箱、箱式变压器等设备连接起来，并通过以太网等方式将数据上传至本地服务器，用户可以在本地电脑上进行数据管理及设备控制。现有光伏电站使用的监控系统服务器不易搬迁，运维成本高，管理操作依赖于操作系统，如果系统出现故障无法正常启动，将无法实现远程管理。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种监控系统，其能够避免因迁移服务器或更换机房带来系统配置的差异而产生不必要的麻烦，云服务器可对系统数据备份，比传统监控系统运行更稳定。

本实用新型的另一目的在于提供一种监控设备，所述监控设备包括所述监控系统。

本实用新型提供一种监控系统，应用于光伏电站的受监控装置，包括至少一个智能管理模块与所述光伏电站设备相连接，用于接收所述受监控装置运行时的数据信息。

监控模块用于接收外部输入的控制指令。

云服务器与所述智能管理模块、监控模块相连接，对所述数据信息进行数据存储、备份、中转和处理。

其中所述受监控装置包括逆变器、变压器以及汇流箱。

在本实用新型较佳的实施例中，上述监控系统中的所述云服务器包括：

对整个节点的所有计算服务器和网络进行管理，同时对外提供管理整个节点的应用程序编程接口的管理单元；用于存储所述数据信息的存储单元；以及用于与所述智能管理模块和所述监控模块数据通信的通信单元。

在本实用新型较佳的实施例中，上述监控系统中的所述智能管理模块包括用于确定收发数据权限的控制单元。

在本实用新型较佳的实施例中，上述监控系统中的所述智能管理模块包括RS485接口和/或以太网接口。

在本实用新型较佳的实施例中，上述监控系统还包括与所述受监控装置和所述智能管理模块连接，用于采集所述受监控装置的数据信息并将所述数据信息传输至所述智能管理模块的通信管理机。

在本实用新型较佳的实施例中，上述监控系统中的所述监控模块包括用于显示受监控装置的数据信息以及向所述云服务器发送控制命令以控制所述受监控装置的PC机和/或移动终端。

在本实用新型较佳的实施例中，上述监控系统中的所述云服务器在所述数据信息中包括超过预设阈值的数据信息时，生成报警信号；所述监控模块包括用于接收到所述报警信号进行报警的报警器。

在本实用新型较佳的实施例中，上述监控系统中的所述受监控装置与所述智能管理模块间设有用于放大所述数据信息的信号放大器。

在本实用新型较佳的实施例中，上述监控系统中的所述监控模块设有用于获取气象信息的录入接口。

本实用新型提供一种监控设备，应用于光伏电站的受监控装置，所述监控设备包括上述监控系统。

相对于现有技术而言，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供一种监控系统及设备，应用于光伏电站的受监控装置，包括智能管理模块与所述光伏电站设备相连接，用于接收所述受监控装置运行时的数据信息。监控模块用于接收外部输入的控制指令。云服务器与所述智能管理模块、监控模块相连接，对数据信息进行数据存储、备份、中转和处理。利用云服务器代替传统的本地服务器，方便了所述监控系统及设备的迁移，可同时监控多个光伏电站的所述受监控设备，云服务器可对系统数据备份，使所述监控系统及设备比传统的监控系统及设备运行更稳定。

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为本实用新型实施例提供的监控系统的系统框图。

图2为本实用新型实施例提供的监控系统中云服务器的系统架构图。

图3为本实用新型实施例提供的监控系统在有通信管理机时的系统框图。

图4为本实用新型实施例提供的监控系统在有两个智能管理模块时的系统框图。

图5为本实用新型实施例提供的监控系统在有三个智能管理模块时的系统框图。

图6为本实用新型实施例提供的监控系统在有多组受监控设备时的系统框图。

图标：100-监控系统；110-受监控装置；111-逆变器；112-变压器；113-汇流箱；120-智能管理模块；130-监控模块；140-云服务器；141-管理单元；142-存储单元；143-通信单元；150-通信管理机。

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，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1，本实用新型提供一种监控系统100，应用于光伏电站的受监控装置110，包括至少一个智能管理模块120与所述光伏电站设备相连接，用于接收所述受监控装置110运行时的数据信息。监控模块130用于接收外部输入的控制指令。云服务器140(又称云计算服务器或云主机)与所述智能管理模块120、监控模块130相连接，对数据信息进行数据存储、备份、中转和处理。其中所述受监控装置110包括，但不限于是逆变器111、变压器112以及汇流箱113，还可以包括太阳辐射仪、电能表等其他智能设备中的至少一种。

具体地，通过所述智能管理模块120配置受监控装置110的地址、通信参数，配置与云服务器140连接相匹配的地址和通信参数，可以实现传输数据的协议转换，其传输数据方式包括Ethernet、WiFi、GPRS、3G以及4G中的至少一种，即可实现所述智能管理模块120与所述受监控装置110和所述云服务器140的通信连接。所述智能管理模块120可采集所述受监控装置110的数据信息，并上传所述数据信息至所述云服务器140。所述智能管理模块120可设置权限以保护所采集的数据信息，即限制访问者以及限制向所述云服务器140发送的数据信息，该数据信息为用户预设的需要保护的数据信息。

上述逆变器111是一种由半导体器件组成的电力调整装置，主要用于把直流电力转换成交流电力。可以由升压回路和逆变桥式回路构成。升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器111输出控制所需的直流电压；逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。所述逆变器111主要由晶体管等开关元件构成，通过有规则地让开关元件重复开、关，使直流输入变成交流输出。还可以采用高频脉宽调制(SPWM)，使靠近正弦波两端的电压宽度变狭，正弦波中央的电压宽度变宽，并在半周期内始终让开关元件按一定频率朝一方向动作，这样形成一个脉冲波列(拟正弦波)。然后让脉冲波通过简单的滤波器形成正弦波，以提升逆变后电能的质量。

上述变压器112可以是一种箱式变压器，将传统变压器集中设计在箱式壳体中，具有体积小、低损耗、高可靠性的特点。

上述汇流箱113用于减少在光伏电站中太阳能光伏电池阵列与所述逆变器111之间的连线，并结合防雷系统设计，可以有效避雷。用户可以将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来，组成一个个光伏阵列，然后再将若干个光伏阵列并联接入所述汇流箱113，在所述汇流箱113内汇流后，通过控制器、直流配电柜、上述逆变器111和交流配电柜配套使用，从而构成完整的光伏发电系统，实现与市电并网。为了提高系统的可靠性和实用性，在所述汇流箱113里可以配置光伏专用直流防雷模块、直流熔断器和断路器，方便用户及时准确的掌握光伏电池的工作情况，保证太阳能光伏发电系统发挥最大功效。

上述受监控装置110的数据信息包括设备的即时和历史运行状态信息、输出电压数据、输出电流数据、频率数据、设备温度数据、工作或非工作状态下的太阳能板数量中的至少一项数据信息。所述智能管理模块120将所述数据信息发送至所述云服务器140，通过云服务器140的计算处理，可得到新的数据信息，包括电压偏差、电流偏差、频率偏差、发电功率以及某时间段累计发电量中的至少一项数据信息。

上述云服务器140接受智能监控模块130上传的数据并进行解析，将解析到的光伏区设备信息存储起来，提供所需要的数据给监控平台，并对所述监控模块130发出的指令解析并下发给所述智能管理模块120，所述智能管理模块120根据下发的指令，以控制所述受监控装置110。

请参照图2，在本实用新型提供的监控系统100中，所述云服务器140可以是集群服务器，所述云服务器140包括对整个节点的所有计算服务器和网络进行管理，同时对外提供管理整个节点的应用程序编程接口(Application Programming Interface简称API)的管理单元141；用于存储所述数据信息的存储单元142；以及用于与所述智能管理模块120和所述监控模块130数据通信的通信单元143。所述云服务器140可使CPU、内存、硬盘等系统资源达到充分利用，发挥最大效能，可以支持多种操作系统，包括Win2003、Win2008以及Linux。

具体地，所述管理单元141通过应用API接口对云主机资源进行调配，可实现一键式系统安装、备份、远程重启及状态监控等功能。所述存储单元142可以为存储服务器群，存储服务器是多个具有超大容量、配置了SAS硬盘和RAID5阵列的服务器，通过集群文件系统组成一个统一的存储池，为节点内的虚拟机提供逻辑磁盘存储、非结构数据存储以及整合备份服务。RAID5是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。RAID5不对存储的数据进行备份，而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后，利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。即所述存储单元142可以为系统数据提供安全保障。所述通信单元143设有与所述智能管理模块120和所述监控模块130相匹配的通信地址，通过所述管理单元141的控制，即可实现与外界数据的接收和发送。

在本实用新型提供的监控系统100中，所述智能管理模块120包括用于确定收发数据权限的控制单元。因有的数据需要保密，即需要对所述智能管理模块120收发的数据进行限制，即对重要的数据设置权限，通过所述控制单元以控制数据是否收发。所述控制单元用于将收发的数据类型与预设的权限数据类型进行匹配，当所收发的数据类型为预设的权限类数据时，根据预设的处理状态而处理，这里可以将设有权限的数据类型收发状态设置为不接收或不发送，通过中断传输方式，以保护需要保护的数据。所述控制单元还可以设置对访问者的权限，使访问者在没获得权限的情况下不能控制所述受监控装置110的开或关。

在本实用新型提供的监控系统100中，所述智能管理模块120包括RS485接口和/或以太网接口。所述RS485接口作为所述受监控装置110与所述智能管理模块120的连接，并进行数据传输。所述RS485接口组成的半双工网络，可以是两线制，采用屏蔽双绞线传输。所述RS485接口只需要两根通讯线，即可以在两个或两个以上的设备之间进行数据传输。这种数据传输的连接，是半双工的通讯方式，即在某一个时刻一个设备只能进行发送数据或接收数据。所述RS485接口采用的通讯协议可以是ModBus协议。所述以太网接口包括RJ-45接口、RJ-11接口、SC光纤接口、FDDI接口、AUI接口、BNC接口和Console接口中的至少一种。

请参照图3，在本实用新型提供一种监控系统100中，还包括与所述受监控装置110和所述智能管理模块120连接，用于采集所述受监控装置110的数据信息并将所述数据信息传输至所述智能管理模块120的通信管理机150。

具体地，所述通信管理机150具有多个下行通讯接口及一个或者多个上行网络接口，等同于前置机即监控计算机，用于将光伏电站内的所述受监控装置110的通讯数据整理汇总后，实时上送给上述智能管理模块120，完成遥信、遥测功能。另一方面接收所述智能管理模块120传达的命令，并转发给变电所内的所述受监控装置110，完成对厂站内各开关设备的分、合闸远方控制或装置的参数整定，实现遥控和遥调功能。同时还可以配备多个串行接口以便于厂站内的其它智能设备进行通讯。所述通信管理机150的通信接口可以是RS485接口。所述通信管理机150具有远程调试维护功能，可以远程监视通信管理机150的每一个通信接口的接收和发送数据；可以远程监视和修改每一个通信接口的数据库数据；可以远程进行组态数据的上载和下载及下载运行程序。

在本实用新型提供的监控系统100中，所述监控模块130包括用于显示受监控装置110的数据信息以及向所述云服务器140发送控制命令以控制所述受监控装置110的PC机和/或移动终端。

具体地，所述监控模块130可以设置权限，提供对管理员、用户业务实体的逻辑操作。通过引用数据访问层相关方法以实现用户登录检查、创建用户、更新用户、检索用户和删除用户，同时对操作结果再进行逻辑处理以供用户界面层显示。提供对权限列表的一些逻辑操作，通过引用数据访问层相关方法以实现增加权限、更新权限、删除权限以及查询权限，同时对操作结果再进行逻辑处理以供用户界面层显示。管理员给予用户角色，不同的角色登陆系统后的权限不同，对模块的访问权限不同。

所述监控模块130可通过PC机和/或移动终端显示所述受监控装置110的数据信息，且可下发控制所述受监控装置110运行状态的控制指令，即能实现远程监控。其控制指令经由所述云服务器140传送给所述智能管理模块120，再通过所述智能管理模块120传送给所述受监控装置110，以控制所述受监控装置110的运行状态。

在本实用新型提供的监控系统100中，所述云服务器140在所述数据信息中包括超过预设阈值的数据信息时，生成报警信号；所述监控模块130包括用于接收到所述报警信号进行报警的报警器，并支持逻辑预警。故障报警或预警与负责人(支持多名负责人)进行捆绑，第一时间以短信或电话的方式通知负责人，若第一负责人在设定时间内未响应，报警器会通知第二负责人，以此类推，以缩短故障响应时间。所述报警器还可以通过所述监控模块130实时更新报警记录，生成统计报表，便于负责人查看。

在本实用新型提供的监控系统100中，所述受监控装置110与所述智能管理模块120间设有用于放大所述数据信息的信号放大器。数据信息在传输过程之中，数据信息会有衰减，甚至会丢失。所述信号放大器便可放大数据信息，以便数据信息在传播过程中不会丢失。

在本实用新型提供的监控系统100中，所述监控模块130设有用于获取气象信息的录入接口。通过所述气象信息接入口，可获取天气数据，管理员可根据天气数据而发出相应的控制所述受监控装置110运行状态的控制指令，以提高光伏电站的发电效率。

请参照图4，在本实用新型提供的监控系统100中，所述智能管理模块120为两个。图4中的智能管理模块120相比于图3中的智能管理模块120，其实现的功能类似，区别在于图4中的智能管理模块120可处理更多的数据。

请参照图5，在本实用新型提供的监控系统100中，所述智能管理模块120为三个。图5中的智能管理模块120相比于图4中的智能管理模块120，可处理更多的数据。所述智能管理模块120可根据光伏电站规模的大小，以及受监控装置110数据信息量而设置相匹配的个数，即需要处理的数据信息量大，需要的智能监控模块130个数越多。

请参照图6，在本实用新型提供的监控系统100中，所述受监控设备110可以为多组。具体地，每个光伏电站的所述受监控设备110可作为一个受监控单元。可以将多个光伏电站的所述受监控设备110作为多个受监控单元，并将其接入同一个所述云服务器140，以实现对多个光伏电站的所述受监控设备110的监控。所述光伏电站包括小型光伏电站、中型光伏电站和大型光伏电站中的至少一种。

本实用新型还提供一种监控设备，应用于光伏电站的受监控装置110，所述监控设备包括上述监控系统100。

综上所述，本实用新型提供一种监控系统及设备，应用于光伏电站的受监控装置，包括智能管理模块与所述光伏电站设备相连接，用于接收所述受监控装置运行时的数据信息。监控模块用于接收外部输入的控制指令。云服务器与所述智能管理模块、监控模块相连接，对数据信息进行数据存储、备份、中转和处理。利用云服务器代替传统的本地服务器，方便了所述监控系统及设备的迁移，可同时监控多个光伏电站的所述受监控设备，云服务器可对系统数据备份，使所述监控系统及设备比传统监控系统及设备运行更稳定。

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。