[实用新型]基于链式无线传输的光伏组件支架远程应力监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于链式无线传输的光伏组件支架远程应力监测系统属于光伏电站支架监控技术领域。

背景技术

光伏电站是与电网并联的方式向电网输送电力的光伏发电系统，属于国家鼓励的绿色能源项目。光伏发电系统主要由光伏组件设备组成，在光伏电站中，光伏支架用于成批安装光伏组件，支架的坚固稳定为光伏电站长期平稳运行创造了必要条件。由于土地使用率情况，当前国家鼓励在采煤、湿地、山丘等地区建设光伏电站，但是这些地区都是沉降区，沉降区的地形条件考验了光伏电站的支架，沉降地区会导致光伏组件支架受力不均，长期积累，可能导致组件支架的弯曲、断裂，给光伏电站带来资产损失。

对沉降区光伏电站的组件支架进行应力监测，通过应力采集地区的沉降信息，在沉降导致损失之前对组件支架所在地点的应力监测得到的现场情况进行改善。

当前常见的地质沉降监测系统一般针对桥梁、水坝、大型建筑的应用场景，直接在光伏电站进行应用具有以下问题：

1.监测精度不够，常用的监测系统一般进行区域性监测，光伏电站占地面积大，大面积监测的精度不能保证对每个支架的受力情况进行汇报，不能监测每个支架的情况；

2.价格昂贵，常见监测系统功能比较单一，应用场景有限，在大型建筑的应用场景下，单台价格较高，尤其是在光伏电站这种需要多点监控的应用场景中，性价比较低；

3.应用难度大，常见检测系统需要专门供电、通信连接，在光伏电站露天厂区中，需要专门架设线缆进行通信，增加工程成本和难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种基于链式无线传输的光伏组件支架远程应力监测系统，能够对组件支架受力情况进行实时监控通过无线上报状态情况，当组件支架的受力发生变化的时候进行报警。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于链式无线传输的光伏组件支架远程应力监测系统，包括多个光伏组件串，每个光伏组件串由若干个依次串联的光伏组件组成，各光伏组件均设置在相应的组件支架上，多个光伏组串相互并联在汇流箱上，还包括汇总器，上位机以及安装在组件支架的应力传感器和应力监测模块；

所述组件支架包括支架地基和平行架设在支架地基上的支架水平轴，光伏组件平行铺设 于组件支架水平轴上，支架地基埋设在地面以下，且地基高度一致；

所述应力传感器粘贴于支架水平轴两侧，每个组件支架上安装2个应力传感器；所述应力传感器采集支架水平轴形变量；

所述应力传感器的输出端接入处理电路，处理电路的输出端接入应力监测模块；所述处理电路将支架水平轴形变量的模拟信号输送给应力监测模块，所有的应力监测模块将采集的模拟信号输送给汇总器；

所述应力监测模块并联在光伏组件的输出端，光伏组件为应力监测模块提供电力支持；

所述汇总器通过RS485接口与上位机连接。

前述的应力监测模块采用具有模数转换接口的单片机。

前述的应力监测模块内部包含无线通讯模块，各无线通讯模块组成链式传输网络。

前述的汇总器包括无线模块，汇总器通过无线模块接收链式传输网络传输的模拟信号。

前述的链式传输网络的链式传输方式为2.4GHz或915MHz频段的无线通信方式。

前述的上位机采用PC机。

前述的上位机包括显示模块。

前述的上位机包括报警模块。

与现有技术相比，本实用新型所完成的有益效果是：

本实用新型通过在光伏组件支架水平轴上下侧位置贴装应力传感器，应力监测模块读取应力传感器的监测值，将所有支架的信息传递到上位机中，当监测到由于环境变化引起的参数变化时，发现问题及早的进行报警，通过相关人员的处理，避免给光伏电站带来进一步的损失。

本实用新型的所有应力监测模块之间是通过链式无线通信方式进行信息传递的，各应力监测模块通过这种链式无线传输最终将信息传递到汇总器，再上送至上位机，保证了上位机收到数据的可靠性，使用链式无线通讯，从而降低了工程成本和难度。

本实用新型所有的应力监测模块通过电缆接口并联在附近的光伏组件上，从光伏组件中获取运行所需的电压电流，不需要专门架设供电电缆。本实用新型部署简单、实施便利、成本低、适应性强。

附图说明

图1是本实用新型应力监测系统的结构示意图；

图2是组件支架的结构示意图；

图3是远程应力监测系统的通信原理图；

图4是链式传输的原理框图。