1.2.概述

2.系統方案

3.系統建設目標

  3.1.系統建設

  3.2.光伏監控系統

為客戶(hù)提供基于云平臺的WEB方式數據監控業(yè)務(wù)，從而取消原傳統的監控SCADA運行值班系統；

為客戶(hù)提供基于云平臺的運維響應、及調度指揮系統，通過(guò)APP實(shí)時(shí)調度企業(yè)運維人員或設備運維服務(wù)人員，能夠快速鎖定故障，及時(shí)處理故障，減少故障對企業(yè)生產(chǎn)的影響，減低損失；

為客戶(hù)管理層提供基于云平臺的WEB和APP方式的智能分析系統，達到對運行工況、運行效率、運行分析、能效、系統管理等方面的智能分析評估業(yè)務(wù)。

4.整體方案

  4.1.軟件構架

軟件主用功能模塊體現在實(shí)時(shí)監控、智能分析和在線(xiàn)運維上，實(shí)時(shí)監控提供實(shí)時(shí)與歷史的在線(xiàn)數據監控功能；智能分析提供包括數據、波形、故障預警、容錯、用電質(zhì)量和能效的分析及報告；在線(xiàn)運維體現了在線(xiàn)服務(wù)的功能模塊，實(shí)現在線(xiàn)報修，在線(xiàn)監控，故障分析，維修管理等內容。主要功能顯示如下：

4.2.接入結構圖

整個(gè)系統分為4層結構，其中設備層指光伏電力等設備；采集層指具有本地采集，并按規約上傳的數據采集器；傳輸層分為2個(gè)部分，一部分的功能在采集器，具有加密/認證、斷點(diǎn)續傳、自描述、智能控制功能，另一部分在前置通訊服務(wù)器，提供在線(xiàn)接入，加密授權，設備在線(xiàn)管理等功能；應用層為數據服務(wù)器和web服務(wù)器，提供云運維業(yè)務(wù)功能模塊。

系統結構圖如下所示：

 視頻監控拓撲圖：

5.數據接入方式

數據接入方式需要根據電站現場(chǎng)的情況來(lái)決定。目前主要有三類(lèi)：本地SCADA接入、遠程云服務(wù)接入和通訊管理機接入，（本項目選擇第3種方式）具體如下：

  5.1.本地scada接入

如果本地有SCADA監控系統，則優(yōu)先從SCADA系統里面通過(guò)其開(kāi)放的數據接口，獲取設備數據。此方式，一方面可以減少加裝設備、網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)、通訊調試這些過(guò)程；另一方面，不用破壞現場(chǎng)既有的設備運行環(huán)境，程度保證了原有系統的完整性。本地SCADA系統提供的常見(jiàn)接口包括：http協(xié)議，modbusTCP協(xié)議等。通過(guò)SCADA提供的接口，可以將數據傳輸到通訊管理機或者本地工作站。其工作示意圖如下：

 5.2.遠程云服務(wù)器接入

對于現場(chǎng)已經(jīng)將數據接入到了第三方云平臺中，此時(shí)如果要獲取電站的數據就需要與第三方的云平臺進(jìn)行對接。第三方云平臺需要開(kāi)放相應的接口，供采集方使用。常用的開(kāi)放接口形式包括：RestfulAPI、Mqtt、WebServicet、數據庫接口等方式。這種形式的接入，一般都是直接采用平臺與平臺之間的對接，完成數據采集工作。其工作示意圖如下：

5.3.通訊管理機接入

針對本地沒(méi)有任何SCADA監控系統，需要根據現場(chǎng)的光伏設備自行采集數據的現場(chǎng)，可以依托通訊管理機進(jìn)行數據的集中采集和上傳。整個(gè)采集與傳輸過(guò)程包括：

1）布線(xiàn)。匯流箱，逆變器，并網(wǎng)柜等這些設備需要通過(guò)485通訊線(xiàn)纜連接到通訊管理機的RS485端子上；

2）通訊調試。線(xiàn)纜接完后，需要配置工程到通訊管理機中，根據設備的通訊協(xié)議調試通訊管理機與設備之間的數據采集是否正常；

3）數據上傳。數據采集完成后，配置工程并上傳的服務(wù)器地址。根據服務(wù)器端協(xié)議，調試通訊管理機上傳的數據服務(wù)器是否可以正常收到，數據是否正確。完成以上三個(gè)主要的步驟后，即完成整個(gè)數據的接入工作。其工作示意圖如下：

6.通訊管理機介紹

  6.1.硬件特性

(1)豐富的數據接口，RS232、RS485、以太網(wǎng)等多種接口

(2)支持4G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )

(3)支持USB接口，可以通過(guò)其更新通訊管理機的工程配置、更新更新

(4)支持SD卡擴展存儲空間

(5)支持一鍵重啟

(6)寬電壓，支持9V-40V

(7)工作溫度：-10到75攝氏度

(8)存儲溫度：-20到80攝氏度

(9)工作濕度：10%RH到90%RH無(wú)凝霜

(10)抗震性能：符合IEC61131-2標準

(11)抗靜電性能：2.5kv，符合EN61000-4-2、3級標準

(12)認證標準：EN55011ClassA、EN6000-6-2、CE、FCC

  6.2.軟件特性

(1)內置組態(tài)軟件，可以通過(guò)配置的方式實(shí)現與各類(lèi)設備的互聯(lián)互通

(2)內置實(shí)時(shí)數據庫，可以完成數據的統一轉換、存儲、報警、計算

(3)內置關(guān)系數據庫，可以實(shí)現數據的本地存儲

(4)內置驅動(dòng)監視功能，可以監視采集、上傳驅動(dòng)與設備交互的報文

(5)內置豐富的協(xié)議，包括：IEC60870-101、IEC60870-103、IEC60870-103、modbusRTU、modbusTCP、modbusASCII、DLT/645-1997、DLT/645-2007、CDT、各省市建筑能耗協(xié)議等

(6)支持通過(guò)遠程方式維護管理機，包括：更新配置、設備重啟、校時(shí)等操作

(7)支持斷點(diǎn)數據上傳、數據加密等

  6.3.聯(lián)網(wǎng)方式

有線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)：對于光伏電站現場(chǎng)具備以太網(wǎng)的情況下，優(yōu)先使用以太網(wǎng)進(jìn)行數據的上傳。主要接線(xiàn)示意圖如下：

 無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)：對于現場(chǎng)無(wú)以太網(wǎng)的情況下，可以使用通訊管理機的無(wú)線(xiàn)傳輸模式，插入SIM卡即可實(shí)現自動(dòng)撥號上網(wǎng)。另以采集設備為單位，每個(gè)設備采集50個(gè)點(diǎn)，上傳頻率按照15分鐘上傳一次，則一個(gè)月流量預計200M左右。使用物聯(lián)網(wǎng)卡，可采用包年包月或者流量池模式。注意：聯(lián)網(wǎng)信號受地理位置、基站和天氣影響，信號的強度會(huì )受到一起干擾。要使用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上傳時(shí)，優(yōu)先選擇4G信號，加裝天線(xiàn)，并將天線(xiàn)放置到空曠位置。

7.視頻接入

  7.1.視頻監控

通過(guò)加裝攝像頭，可以實(shí)時(shí)監控電站周邊環(huán)境情況，包括：是否有人破壞、是否有樹(shù)木遮擋等，避免因為外部干擾導致電站發(fā)電效率的降低。另，高配攝像頭還具備入侵檢測、主動(dòng)告警、語(yǔ)音通報等功能。用戶(hù)可以根據實(shí)際需求選配不同的攝像頭。

  7.2.設備選型

攝像頭視頻數據的播放有兩種：一種是直接連接攝像頭，獲取視頻。這種情況，就要求本地監控系統或者遠程云平臺可以直接訪(fǎng)問(wèn)到攝像頭，對于服務(wù)器與攝像頭不在同一個(gè)局域網(wǎng)內的均無(wú)法實(shí)現此功能；另一種是通過(guò)視頻服務(wù)商提供的第三方接口，調取攝像頭的視頻數據。攝像頭通過(guò)網(wǎng)絡(luò )（有線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn)）連接視頻服務(wù)商的服務(wù)器，本地監控系統或者遠程云平臺通過(guò)二次開(kāi)發(fā)的形式，調取視頻服務(wù)商提供的接口，就可以拉取到視頻流。目前，國內比較大的幾家視頻廠(chǎng)商都提供這種解決方案，比如：?？?、大華等。提供的光伏系統，默認支持：熒石云。

7.3.接入方案

8.軟件清單

  8.1.軟件功能介紹