1.2.概述

2.系統(tǒng)方案

3.系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

  3.1.系統(tǒng)建設(shè)

  3.2.光伏監(jiān)控系統(tǒng)

為客戶提供基于云平臺的WEB方式數(shù)據(jù)監(jiān)控業(yè)務(wù)，從而取消原傳統(tǒng)的監(jiān)控SCADA運行值班系統(tǒng)；

為客戶提供基于云平臺的運維響應(yīng)、及調(diào)度指揮系統(tǒng)，通過APP實時調(diào)度企業(yè)運維人員或設(shè)備運維服務(wù)人員，能夠快速鎖定故障，及時處理故障，減少故障對企業(yè)生產(chǎn)的影響，減低損失；

為客戶管理層提供基于云平臺的WEB和APP方式的智能分析系統(tǒng)，達(dá)到對運行工況、運行效率、運行分析、能效、系統(tǒng)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(gòu)架

軟件主用功能模塊體現(xiàn)在實時監(jiān)控、智能分析和在線運維上，實時監(jiān)控提供實時與歷史的在線數(shù)據(jù)監(jiān)控功能；智能分析提供包括數(shù)據(jù)、波形、故障預(yù)警、容錯、用電質(zhì)量和能效的分析及報告；在線運維體現(xiàn)了在線服務(wù)的功能模塊，實現(xiàn)在線報修，在線監(jiān)控，故障分析，維修管理等內(nèi)容。主要功能顯示如下：

4.2.接入結(jié)構(gòu)圖

整個系統(tǒng)分為4層結(jié)構(gòu)，其中設(shè)備層指光伏電力等設(shè)備；采集層指具有本地采集，并按規(guī)約上傳的數(shù)據(jù)采集器；傳輸層分為2個部分，一部分的功能在采集器，具有加密/認(rèn)證、斷點續(xù)傳、自描述、智能控制功能，另一部分在前置通訊服務(wù)器，提供在線接入，加密授權(quán)，設(shè)備在線管理等功能；應(yīng)用層為數(shù)據(jù)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(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示：

 視頻監(jiān)控拓?fù)鋱D：

5.數(shù)據(jù)接入方式

數(shù)據(jù)接入方式需要根據(jù)電站現(xiàn)場的情況來決定。目前主要有三類：本地SCADA接入、遠(yuǎn)程云服務(wù)接入和通訊管理機(jī)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(jiān)控系統(tǒng)，則優(yōu)先從SCADA系統(tǒng)里面通過其開放的數(shù)據(jù)接口，獲取設(shè)備數(shù)據(jù)。此方式，一方面可以減少加裝設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)布線、通訊調(diào)試這些過程；另一方面，不用破壞現(xiàn)場既有的設(shè)備運行環(huán)境，程度保證了原有系統(tǒng)的完整性。本地SCADA系統(tǒng)提供的常見接口包括：http協(xié)議，modbusTCP協(xié)議等。通過SCADA提供的接口，可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵ㄓ嵐芾頇C(jī)或者本地工作站。其工作示意圖如下：

 5.2.遠(yuǎn)程云服務(wù)器接入

對于現(xiàn)場已經(jīng)將數(shù)據(jù)接入到了第三方云平臺中，此時如果要獲取電站的數(shù)據(jù)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放相應(yīng)的接口，供采集方使用。常用的開放接口形式包括：RestfulAPI、Mqtt、WebServicet、數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集工作。其工作示意圖如下：

5.3.通訊管理機(jī)接入

針對本地沒有任何SCADA監(jiān)控系統(tǒng)，需要根據(jù)現(xiàn)場的光伏設(shè)備自行采集數(shù)據(jù)的現(xiàn)場，可以依托通訊管理機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的集中采集和上傳。整個采集與傳輸過程包括：

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

2）通訊調(diào)試。線纜接完后，需要配置工程到通訊管理機(jī)中，根據(jù)設(shè)備的通訊協(xié)議調(diào)試通訊管理機(jī)與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)采集是否正常；

3）數(shù)據(jù)上傳。數(shù)據(jù)采集完成后，配置工程并上傳的服務(wù)器地址。根據(jù)服務(wù)器端協(xié)議，調(diào)試通訊管理機(jī)上傳的數(shù)據(jù)服務(wù)器是否可以正常收到，數(shù)據(jù)是否正確。完成以上三個主要的步驟后，即完成整個數(shù)據(jù)的接入工作。其工作示意圖如下：

6.通訊管理機(jī)介紹

  6.1.硬件特性

(1)豐富的數(shù)據(jù)接口，RS232、RS485、以太網(wǎng)等多種接口

(2)支持4G無線網(wǎng)絡(luò)

(3)支持USB接口，可以通過其更新通訊管理機(jī)的工程配置、更新更新

(4)支持SD卡擴(kuò)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無凝霜

(10)抗震性能：符合IEC61131-2標(biāo)準(zhǔn)

(11)抗靜電性能：2.5kv，符合EN61000-4-2、3級標(biāo)準(zhǔn)

(12)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)：EN55011ClassA、EN6000-6-2、CE、FCC

  6.2.軟件特性

(1)內(nèi)置組態(tài)軟件，可以通過配置的方式實現(xiàn)與各類設(shè)備的互聯(lián)互通

(2)內(nèi)置實時數(shù)據(jù)庫，可以完成數(shù)據(jù)的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換、存儲、報警、計算

(3)內(nèi)置關(guān)系數(shù)據(jù)庫，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地存儲

(4)內(nèi)置驅(qū)動監(jiān)視功能，可以監(jiān)視采集、上傳驅(qū)動與設(shè)備交互的報文

(5)內(nèi)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)支持通過遠(yuǎn)程方式維護(hù)管理機(jī)，包括：更新配置、設(shè)備重啟、校時等操作

(7)支持?jǐn)帱c數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)加密等

  6.3.聯(lián)網(wǎng)方式

有線聯(lián)網(wǎng)：對于光伏電站現(xiàn)場具備以太網(wǎng)的情況下，優(yōu)先使用以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的上傳。主要接線示意圖如下：

 無線聯(lián)網(wǎng)：對于現(xiàn)場無以太網(wǎng)的情況下，可以使用通訊管理機(jī)的無線傳輸模式，插入SIM卡即可實現(xiàn)自動撥號上網(wǎng)。另以采集設(shè)備為單位，每個設(shè)備采集50個點，上傳頻率按照15分鐘上傳一次，則一個月流量預(yù)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(qiáng)度會受到一起干擾。要使用無線網(wǎng)絡(luò)上傳時，優(yōu)先選擇4G信號，加裝天線，并將天線放置到空曠位置。

7.視頻接入

  7.1.視頻監(jiān)控

通過加裝攝像頭，可以實時監(jiān)控電站周邊環(huán)境情況，包括：是否有人破壞、是否有樹木遮擋等，避免因為外部干擾導(dǎo)致電站發(fā)電效率的降低。另，高配攝像頭還具備入侵檢測、主動告警、語音通報等功能。用戶可以根據(jù)實際需求選配不同的攝像頭。

  7.2.設(shè)備選型

攝像頭視頻數(shù)據(jù)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(jiān)控系統(tǒng)或者遠(yuǎn)程云平臺可以直接訪問到攝像頭，對于服務(wù)器與攝像頭不在同一個局域網(wǎng)內(nèi)的均無法實現(xiàn)此功能；另一種是通過視頻服務(wù)商提供的第三方接口，調(diào)取攝像頭的視頻數(shù)據(jù)。攝像頭通過網(wǎng)絡(luò)（有線或者無線）連接視頻服務(wù)商的服務(wù)器，本地監(jiān)控系統(tǒng)或者遠(yuǎn)程云平臺通過二次開發(fā)的形式，調(diào)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(nèi)比較大的幾家視頻廠商都提供這種解決方案，比如：?？怠⒋笕A等。提供的光伏系統(tǒng)，默認(rèn)支持：熒石云。

7.3.接入方案

8.軟件清單

  8.1.軟件功能介紹