[发明专利]一种分布式光伏电站信息采集与监控的装置

权利要求书

1.一种分布式光伏电站信息采集与监控的装置，其特征在于：主要由硬件系统和软件系统构成；

硬件系统基于32位ARM9微处理器的工业级嵌入式核心板实现，包括核心板、电源管理单元、时钟管理单元、存储单元、液晶显示单元和外设接口单元：

核心板以一ARM9微处理器为主芯片，该主芯片内置64KB的ROM，32KB的SRAM，32位的扩展总线，主频最高可达到133MHz；

电源管理单元以12V作为主电源和备用电源的输入，通过电源转换电路实现12V转5V、5V转4V、5V转3.3V的功能，为硬件系统其他单元进行供电；

时钟单元采用具有温度补偿功能的晶体振荡器，通过相应补偿的控制位，实现不同间隔的温度补偿功能；

存储单元包括256M的SDRAM，2G的NANDFLASH和SD卡存储模块；

外设接口单元设计了2路网口，6路RS485口，1路USB，1路RS232；

软件系统分为3层，包括系统支撑层、业务支撑层和应用层：

系统支撑层是整个装置的底层基础，为业务支撑层和应用层提供基础的系统服务，包括任务调度模块、系统监控模块、电源监控管理模块和告警管理模块：

任务调度模块负责系统子任务的注册、接口调用和注销管理，并为系统子任务提供循环调用服务和定时调用服务，同时管理全局的系统资源，合理安排系统子任务对全局系统资源的利用；

系统监控模块实时监控系统子任务的运行状态，处理系统子任务运行期间出现的异常情况，重启异常系统子任务；

电源监控管理模块实时监控双路电源的供电状态，对任意一路电源的供电异常给出告警提示，当双路电源同时出现供电异常时，启用终端内置的超级电容供电，并通知系统子任务停止运行和进行存取的操作，保障系统在紧急掉电情况下不会丢失数据或处理错误；

告警管理模块处理系统中的各类告警信息，包括系统内部异常告警、外部设备异常告警、电源异常告警、下行通讯异常告警、上行通讯异常告警，并根据告警级别以及告警来源，触发相应处理动作；

业务支撑层整合系统的各类通讯资源以及数据资源，为上层应用层提供统一的通讯接口服务以及数据管理服务，包括通讯管理模块和数据库管理模块：

通讯管理模块管理装置内所有通讯接口的创建、注销、发送数据、接收数据操作，所述所有的通讯接口包括串口、以太网、GPRS/4G；

数据库管理模块负责业务数据库的创建、删除、增加、修改，提供统一的数据库操作接口；

应用层是装置的主要业务应用体现，包括数据上传通讯模块、下行数据采集模块、数据统计管理模块和远程维护管理模块：

数据上传通讯模块管理终端内所有已注册主站的通讯流程，包括与主站通道的建立、与主站通讯流程的维护、主站通讯规约的解析以及主站通道的断开；

下行数据采集模块负责终端内已注册的所有测量点的数据采集，包括各测量点采集通道的建立、采集报文的组帧、解析以及采集通道的断开；

数据统计管理模块统一管理终端中的所有采集数据，并根据各设备运行数据之间的关联性分析统计整个电站的运行数据；

远程维护管理模块采用基于XML技术的配置架构，负责与上位机维护软件的交互工作，实时监测维护通讯口发来的上位机请求并及时反馈；

下行数据采集模块通过多种本地通讯方式以固定的时间间隔通过RS485或以太网接口采集分布式电站内的设备数据，包括逆变器、汇流箱、箱变、高压柜以及电能表的数据，采集到的数据通过数据统计管理模块统计分析，将统计分析的数据存储在数据管理模块中，并将统计分析的数据通过上传通讯模块上传至远方的主站或场站或第三方应用，完成系统的数据信息采集和存储功能；上传通讯模块将统计分析的数据传送至通讯管理模块，任务调度模块、系统监控模块、告警管理模块和电源监控管理模块接收通讯管理模块的数据信息，如有异常信息，任务调度模块、系统监控模块、告警管理模块和电源监控管理模块将监控调节信息通过通讯管理模块和上传通讯模块反应给远程维护管理模块，远程维护管理模块做出相应的维护处理，完成系统的监控。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏电站信息采集与监控的装置，其特征在于：所述装置中所有芯片均为工业级产品，支持主流的linux操作系统，通过多种通讯方式可实现对新能源场站内多种不同类型设备的数据采集、存储和远方传输。