專利名稱：一種監(jiān)控界面可組態(tài)的嵌入式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光伏發(fā)電領域，主要是涉及一種基于嵌入式系統(tǒng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)智能監(jiān)控裝置，特別涉及一種具有圖像化監(jiān)控界面可組態(tài)的、擁有獨立運行的嵌入式實時數(shù)據(jù)庫、可以Web發(fā)布的以實現(xiàn)遠程訪問的嵌入式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置。
背景技術：
光伏發(fā)電監(jiān)控就是將光伏發(fā)電系統(tǒng)中的主要設備通過數(shù)據(jù)線連接起來，通過數(shù)據(jù)采集，將數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡服務器或本地電腦，使用戶可以在互聯(lián)網(wǎng)或本地電腦上查看相關數(shù)據(jù)。由于光伏發(fā)電系統(tǒng)配置靈活，組成結構多樣化，監(jiān)控界面需要定制開發(fā)，使得開發(fā)成本高、開發(fā)周期長、運行不穩(wěn)定。為了降低開發(fā)成本，目前光伏監(jiān)控系統(tǒng)一般采用非實時數(shù)據(jù)庫，已經(jīng)無法滿足光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控要求的提高。分散式控制系統(tǒng)能夠滿足光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控的要求，但是其成本對于光伏發(fā)電系統(tǒng)的建設來說無法承擔，根據(jù)《光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)技術要求》，光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控不涉及模擬量控制，采用DCS作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)不是一種最優(yōu)的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種監(jiān)控界面可組態(tài)的嵌入式光伏發(fā)電系統(tǒng)集成監(jiān)控裝置。該光伏發(fā)電系統(tǒng)集成監(jiān)控裝置以圖形化界面組態(tài)的方式根據(jù)具體需求配置監(jiān)控界面，采用小型實時數(shù)據(jù)庫存儲光伏發(fā)電系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，以嵌入式系統(tǒng)的方式形成一體式的光伏發(fā)電系統(tǒng)智能監(jiān)控平臺，同時允許用戶從任何地方以Web方式訪問一致的監(jiān)控界面，實現(xiàn)設備的監(jiān)控和數(shù)據(jù)的下載。作為本發(fā)明一種監(jiān)控界面可組態(tài)的嵌入式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置集成可組態(tài)圖形監(jiān)控子模塊、小型實時數(shù)據(jù)庫子模塊、數(shù)據(jù)采集子模塊、顯示和Web發(fā)布子模塊及所有功能依托運行的嵌入式系統(tǒng)平臺，其基本結構如圖2所示，各功能子模塊保存于嵌入式系統(tǒng)并運行，外部設備通過數(shù)據(jù)采集子模塊與本發(fā)明裝置交換數(shù)據(jù)，用戶通過觸摸屏或者遠程Web訪問本發(fā)明裝置。作為本發(fā)明一種監(jiān)控界面可組態(tài)的嵌入式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置采用的小型實時數(shù)據(jù)庫子模塊屬于嵌入式實時數(shù)據(jù)庫，存儲數(shù)據(jù)量的大小由本發(fā)明裝置配置內(nèi)存決定。作為本發(fā)明一種監(jiān)控界面可組態(tài)的嵌入式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置的數(shù)據(jù)采集子模塊主要通過Modbus協(xié)議采集外部數(shù)據(jù)或以太網(wǎng)接口外接數(shù)據(jù)采集器。本發(fā)明裝置受接口數(shù)量限制，外部主要變量需轉換為Modbus協(xié)議與本發(fā)明裝置進行通訊。作為本發(fā)明一種監(jiān)控界面可組態(tài)的嵌入式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置的顯示和Web發(fā)布子模塊主要完成人機交互功能。用戶可以通過8寸觸摸屏完成與系統(tǒng)的交互。同時可以通過Web訪問的方式訪問本裝置，實現(xiàn)遠程訪問。作為本發(fā)明一種監(jiān)控界面可組態(tài)的嵌入式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置可組態(tài)圖形監(jiān)控子模塊具備監(jiān)控界面組態(tài)功能、變量換算功能、實時報警功能等基本組態(tài)軟件功能。其實現(xiàn)方法包括如下步驟:
Si:為光伏發(fā)電系統(tǒng)可組態(tài)監(jiān)控裝置創(chuàng)建一個新的工程；
S2:配置Modbus-RTU或Modbus-TCP外部數(shù)據(jù)采集設備，使本發(fā)明裝置具備和外部數(shù)據(jù)采集設備交換數(shù)據(jù)能力；
53:配置嵌入式實時數(shù)據(jù)庫，如數(shù)據(jù)需要換算則需要根據(jù)計算關系式設置變量算法，設置報警上下限；
54:在工程中添加可組態(tài)監(jiān)控頁面；
S5:根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)實際情況組態(tài)監(jiān)控界面，添加標準圖元，如無標準圖元則自定義圖元；
56:定義圖元屬性，如顏色、位置和大小；
57:圖元流向用連線表示，配置相關圖元的文字、數(shù)字、表格及曲線等說明；
58:如圖元不能滿足監(jiān)控要求，則可通過腳本完成相關算法編程；
S9:重復步驟S4至步驟S8，根據(jù)監(jiān)控需求添加可組態(tài)監(jiān)控頁面；
SlO:保存工程，在本發(fā)明上運行。


圖1為本發(fā)明裝置應用于光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控的框圖。圖2為本發(fā)明裝置應用于光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控的通信連接圖。圖3為本發(fā)明裝置嵌入式平臺結構圖。圖4為本發(fā)明裝置組態(tài)監(jiān)控界面實現(xiàn)步驟。
具體實施例方式如圖1至3所示，給出了本發(fā)明一種監(jiān)控界面可組態(tài)的嵌入式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置應用于光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控具體實施例，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明:
如附圖1所示的將本發(fā)明裝置應用于光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控框圖，本發(fā)明裝置通過Modbus-RTU或Modbus-TCP接口采集光伏發(fā)電系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)存儲和相關計算功能，用戶可以通過觸摸屏訪問可組態(tài)圖形監(jiān)控界面或通過遠程Web訪問可組態(tài)圖形監(jiān)控界面實現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控。通過如下具體實施步驟完成系統(tǒng)的搭建:
步驟1:配置通信設備，完成Modbus設備或以太網(wǎng)設備的添加，完成對設備相關參數(shù)的配置；
步驟2:配置嵌入式實時數(shù)據(jù)庫，完成監(jiān)測變量的配置；
步驟3:本裝置應用于光伏發(fā)電系統(tǒng)前需要進行監(jiān)控界面圖形化組態(tài)，快速構建光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控界面，完成監(jiān)控界面配置監(jiān)控界面獨立運行于嵌入式系統(tǒng)平臺；
步驟4:用戶通過觸摸屏與本裝置完成交互，或通過Web訪問的方式與本裝置完成交互。如附圖2所示的將本發(fā)明裝置應用于光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控的通信接線圖，光伏發(fā)電系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)包括組件運行狀態(tài)參數(shù)，直流柜、逆變器、交流柜運行狀態(tài)參數(shù)，環(huán)境狀態(tài)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)通過Modbus采集器采集，Modbus采集器通過串行接口或RJ45接口連接本裝置。
作為本發(fā)明一種監(jiān)控界面可組態(tài)的嵌入式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置，其基本結構如圖3所示，各功能子模塊保存于嵌入式系統(tǒng)并運行，外部設備通過數(shù)據(jù)采集子模塊與本發(fā)明裝置交換數(shù)據(jù)，用戶通過觸摸屏或者遠程Web訪問本發(fā)明裝置。
權利要求
1.一種監(jiān)控界面可組態(tài)的嵌入式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置，其特征在于，它包括可根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)配置的不同可組態(tài)的圖形化監(jiān)控界面，監(jiān)控功能由8寸以上觸摸屏實現(xiàn)，通過Modbus協(xié)議和以太網(wǎng)接口采集光伏發(fā)電系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)儲存在嵌入式實時數(shù)據(jù)庫中，Web發(fā)布功能實現(xiàn)遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)下載。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種監(jiān)控界面可組態(tài)的嵌入式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置，其特征在于:光伏發(fā)電系統(tǒng)可組態(tài)監(jiān)控界面、實時數(shù)據(jù)庫運行于嵌入式系統(tǒng)平臺。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種監(jiān)控界面可組態(tài)的嵌入式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置，其特征在于:可組態(tài)的監(jiān)控界面可由該裝置獨立生成，或通過上位機編譯后下載至該裝置。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種監(jiān)控界面可組態(tài)的嵌入式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置，其特征在于:通過Modbus協(xié)議或以太網(wǎng)接口和外部設備交換數(shù)據(jù)，以避免和外部設備的復雜接線。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種監(jiān)控界面可組態(tài)的嵌入式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置，其特征在于:與用戶 的交互通過8寸液晶屏完成，支持鍵盤和鼠標的連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種監(jiān)控界面可組態(tài)的嵌入式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置，其特征在于:Web發(fā)布功能允許用戶通過internet訪問裝置，完成監(jiān)控界面瀏覽和數(shù)據(jù)下載功倉泛。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種監(jiān)控界面可組態(tài)的嵌入式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置，其特征在于，所述可組態(tài)監(jiān)控界面實現(xiàn)步驟如下: Si:為光伏發(fā)電系統(tǒng)可組態(tài)監(jiān)控裝置創(chuàng)建一個新的工程； S2:配置Modbus-RTU或Modbus-TCP外部數(shù)據(jù)采集設備，使本發(fā)明裝置具備和外部數(shù)據(jù)采集設備交換數(shù)據(jù)能力； 53:配置嵌入式實時數(shù)據(jù)庫，如數(shù)據(jù)需要換算則需要根據(jù)計算關系式設置變量算法，設置報警上下限； 54:在工程中添加可組態(tài)監(jiān)控頁面； 55:根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)實際情況組態(tài)監(jiān)控界面，添加標準圖元，如無標準圖元則自定義圖元； 56:定義圖元屬性，如顏色、位置和大小； 57:圖元流向用連線表示，配置相關圖元的文字、數(shù)字、表格及曲線等說明； 58:如圖元不能滿足監(jiān)控要求，則可通過腳本完成相關算法編程； S9:重復步驟S4至步驟S8，根據(jù)監(jiān)控需求添加可組態(tài)監(jiān)控頁； SlO:保存工程，在本發(fā)明上運行。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圖形監(jiān)控界面可組態(tài)的光伏發(fā)電系統(tǒng)嵌入式監(jiān)控裝置及其圖形監(jiān)控界面組態(tài)方法。該裝置的圖形化監(jiān)控界面可根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)配置的不同進行組態(tài)，通過Modbus協(xié)議和以太網(wǎng)接口采集光伏發(fā)電系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)儲存在嵌入式實時數(shù)據(jù)庫中，用戶通過8寸(或以上尺寸)觸摸屏實現(xiàn)交互，或者通過遠程Web訪問的方式訪問該監(jiān)控裝置或者下載歷史數(shù)據(jù)。本發(fā)明具有如下特點以靈活可組態(tài)的方式根據(jù)用戶需求建立光伏發(fā)電系統(tǒng)嵌入式監(jiān)控界面，使得嵌入式監(jiān)控界面的開發(fā)周期減短；以嵌入式實時數(shù)據(jù)庫的方式實現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的存儲，消除客戶機服務器的配置成本；以嵌入式平臺作為整個系統(tǒng)的運行平臺，在滿足監(jiān)控需求的基礎上降低了光伏發(fā)電系統(tǒng)的投資成本。
文檔編號G05B19/418GK103217947SQ20131008010
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月14日 優(yōu)先權日2013年3月14日
發(fā)明者朱紅路, 姚建曦, 馬天琳 申請人:華北電力大學