本發(fā)明屬于局域網(wǎng)通訊領(lǐng)域，涉及一種光伏電站主站監(jiān)控系統(tǒng)與光伏子陣之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)建立的方法，特別涉及一種基于LTE無線通信的光伏電站組網(wǎng)架構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，規(guī)模性的光伏電站在國內(nèi)開始陸續(xù)建設(shè)和投入運(yùn)行。目前光伏電站采用有線通信組網(wǎng)方案，現(xiàn)場需要根據(jù)實際情況進(jìn)行光纜敷設(shè)，涉及到大量的土建工作量，極大地降低了工作效率，同時也增加了基礎(chǔ)建設(shè)成本，因此施工周期長，成本高，工作量大，耗費(fèi)人力等特點比較突出。為了有效降低基建費(fèi)用，縮短建設(shè)周期，減少人力資源，建立完整的無線通信系統(tǒng)解決方案成為迫切需求。

隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，LTE技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。無線專網(wǎng)以其低成本、高頻譜利用率、高可靠性、組網(wǎng)簡單、覆蓋范圍廣等優(yōu)勢在電力通信中得到大力推廣使用，本案正是在這種發(fā)展方向下產(chǎn)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，在于提供一種基于LTE無線通信的光伏電站組網(wǎng)系統(tǒng)，其可降低建設(shè)成本，覆蓋范圍廣，可擴(kuò)展性強(qiáng)。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種基于LTE無線通信的光伏電站組網(wǎng)系統(tǒng)，包括LTE基站、主站監(jiān)控系統(tǒng)、至少一個CPE設(shè)備和至少一個終端設(shè)備，其中，LTE基站集成VPN功能，各CPE設(shè)備均具有VPN功能，使用天線與LTE基站建立連接；所述主站監(jiān)控系統(tǒng)通過以太網(wǎng)絡(luò)連接LTE基站，各終端設(shè)備與對應(yīng)的CPE設(shè)備連接。

上述LTE基站無VPN功能時，連接外部VPN設(shè)備，LTE基站與外部VPN設(shè)備之間使用以太網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。

當(dāng)光伏電站主控室有多個設(shè)備需要連接LTE基站時，主站監(jiān)控系統(tǒng)與前述設(shè)備通過主控室交換機(jī)連接LTE基站。

上述終端設(shè)備通過Wifi、PLC、ZigBee或RF方式連接CPE設(shè)備。

上述終端設(shè)備不能使用Wifi、PLC、ZigBee或RF方式時，采用以太網(wǎng)絡(luò)方式連接CPE設(shè)備。

上述終端設(shè)備需要視頻接入時，優(yōu)先采用Wifi方式連接CPE設(shè)備。

上述終端設(shè)備包括光伏子陣、交換機(jī)、視頻和語音通信設(shè)備。

采用上述方案后，本發(fā)明節(jié)省了有線通信組網(wǎng)光纜敷設(shè)的繁瑣工作，減少了人力資源，縮短了建設(shè)周期，組網(wǎng)簡單可靠。LTE新技術(shù)的應(yīng)用減少了網(wǎng)絡(luò)延遲，提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬和通信速率，覆蓋范圍廣，具有高可擴(kuò)展性；同時CPE預(yù)留以太網(wǎng)接口，兼容傳統(tǒng)光伏站的組網(wǎng)方式，適用老站的升級改造，給予新舊技術(shù)變革的適應(yīng)需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明用于單基站的架構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明用于多基站的架構(gòu)圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案及有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，以單基站為例，本發(fā)明提供一種基于LTE無線通信的光伏電站組網(wǎng)系統(tǒng)，包括LTE基站eNodeB、主站監(jiān)控系統(tǒng)、CPE設(shè)備和終端設(shè)備UE，其中，eNodeB集成VPN功能，提供無線通信網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)eNodeB無VPN功能時，需連接外部VPN設(shè)備；CPE設(shè)備具有VPN功能，使用天線與eNodeB建立連接，VPN功能用于建立eNodeB和CPE設(shè)備之間的VPN隧道，實現(xiàn)二層廣播報文在各個CPE設(shè)備之間、CPE設(shè)備與eNodeB之間的廣播傳輸；所述主站監(jiān)控系統(tǒng)使用以太網(wǎng)絡(luò)連接eNodeB，當(dāng)光伏電站主控室有多個設(shè)備需要連接eNodeB時，主站監(jiān)控系統(tǒng)和其他設(shè)備通過主控室交換機(jī)，間接與eNodeB建立連接，上行接收數(shù)據(jù)，下行發(fā)送數(shù)據(jù)；UE采用Wifi、PLC、ZigBee、RF或以太網(wǎng)絡(luò)方式連接CPE設(shè)備，通過eNodeB與主站監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)上行和下行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交互。

在構(gòu)建圖1所述的架構(gòu)時，首先需要部署eNodeB，根據(jù)現(xiàn)場實際情況采用金屬桅桿安裝、墻面安裝、立架安裝等方式將eNodeB固定在主控室附近，對固定好的eNodeB設(shè)置基站系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)。當(dāng)eNodeB無VPN功能時，需要安裝外部VPN設(shè)備，eNodeB和外部VPN設(shè)備使用以太網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。

進(jìn)一步將光伏電站中的主站監(jiān)控系統(tǒng)使用以太網(wǎng)絡(luò)直接連接eNodeB，當(dāng)光伏電站主控室有多個設(shè)備需要連接eNodeB時，將主站監(jiān)控系統(tǒng)和其他設(shè)備連接至主控室交換機(jī)，主控室交換機(jī)與eNodeB使用以太網(wǎng)絡(luò)方式建立通信連接，進(jìn)而實現(xiàn)主站監(jiān)控系統(tǒng)和eNodeB之間的連接。

進(jìn)一步部署光伏電站中的CPE設(shè)備，根據(jù)UE所在不同位置進(jìn)行室內(nèi)或者室外安裝。針對現(xiàn)場使用要求，設(shè)置CPE系統(tǒng)參數(shù)，通過配套的無線天線與eNodeB建立網(wǎng)絡(luò)通信，采用多線程、低功耗的SDR技術(shù)，具有AP、路由器和VPN功能，將高速的LTE信號轉(zhuǎn)換成UE可使用的Wifi、PLC、ZigBee、RF信號，支持語音、視頻、遠(yuǎn)距離傳輸、移動辦公，上行與主站監(jiān)控系統(tǒng)建立通信，下行與UE建立通信。

進(jìn)一步將光伏站中的UE，包括：光伏子陣、交換機(jī)、視頻、語音通信設(shè)備等，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采用Wifi、PLC、ZigBee、RF方式與CPE設(shè)備建立通信連接。當(dāng)需要視頻接入時，優(yōu)先考慮Wifi接入方式。對于不能使用Wifi、PLC、ZigBee、RF方式的UE，采用以太網(wǎng)絡(luò)方式與CPE設(shè)備連接，從而建立UE與eNodeB之間的網(wǎng)絡(luò)通信，實現(xiàn)與主站監(jiān)控系統(tǒng)之間的上行和下行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交互。

本發(fā)明在應(yīng)用時，光伏電站覆蓋范圍小選擇單基站組網(wǎng)方式，單基站不能覆蓋光伏電站所有范圍時選擇多基站組網(wǎng)方式；當(dāng)需要多臺eNodeB時，可以采用一體化的eNodeB設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，也可以采用分體的eNodeB進(jìn)行組網(wǎng)。

圖2即說明了主站監(jiān)控系統(tǒng)可以接收來自多個eNodeB的無線通信信號。采用此架構(gòu)，在實施過程中，按照單基站無線通信組網(wǎng)方法進(jìn)行部署eNodeB、主站監(jiān)控系統(tǒng)、CPE設(shè)備和UE。不同之處在于，組網(wǎng)過程中需根據(jù)覆蓋范圍對eNodeB進(jìn)行選址，同時在進(jìn)行系統(tǒng)配置時需要將多個eNodeB的信息配置到相關(guān)系統(tǒng)參數(shù)中。主站監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)與各個eNodeB之間的網(wǎng)絡(luò)通信，從而完成與UE之間的上行和下行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交互。

以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。