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

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

為客戶提供基于云平臺的運維響應、及調度指揮系統，通過APP實時調度企業運維人員或設備運維服務人員，能夠快速鎖定故障，及時處理故障，減少故障對企業生產的影響，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，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務。

4.整體方案

  4.1.軟件構架

軟件主用功能模塊體現在實時監控、智能分析和在線運維上，實時監控提供實時與歷史的在線數據監控功能；智能分析提供包括數據、波形、故障預警、容錯、用電質量和能效的分析及報告；在線運維體現了在線服務的功能模塊，實現在線報修，在線監控，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個部分，一部分的功能在采集器，具有加密/認證、斷點續傳、自描述、智能控制功能，另一部分在前置通訊服務器，提供在線接入，加密授權，設備在線管理等功能；應用層為數據服務器和web服務器，提供云運維業務功能模塊。

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的情況來決定。目前主要有三類：本地SCADA接入、遠程云服務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，則優先從SCADA系統里面通過其開放的數據接口，獲取設備數據。此方式，一方面可以減少加裝設備、網絡布線、通訊調試這些過程；另一方面，不用破壞現場既有的設備運行環境，程度保證了原有系統的完整性。本地SCADA系統提供的常見接口包括：http協議，modbusTCP協議等。通過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.遠程云服務器接入

對于現場已經將數據接入到了第三方云平臺中，此時如果要獲取電站的數據就需要與第三方的云平臺進行對接。第三方云平臺需要開放相應的接口，供采集方使用。常用的開放接口形式包括：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

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

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

2）通訊調試。線纜接完后，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器地址。根據服務器端協議，調試通訊管理機上傳的數據服務器是否可以正常收到，數據是否正確。完成以上三個主要的步驟后，即完成整個數據的接入工作。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、以太網等多種接口

(2)支持4G無線網絡

(3)支持USB接口，可以通過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)內置組態軟件，可以通過配置的方式實現與各類設備的互聯互通

(2)內置實時數據庫，可以完成數據的統一轉換、存儲、報警、計算

(3)內置關系數據庫，可以實現數據的本地存儲

(4)內置驅動監視功能，可以監視采集、上傳驅動與設備交互的報文

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

(6)支持通過遠程方式維護管理機，包括：更新配置、設備重啟、校時等操作

(7)支持斷點數據上傳、數據加密等

  6.3.聯網方式

有線聯網：對于光伏電站現場具備以太網的情況下，優先使用以太網進行數據的上傳。主要接線示意圖如下：

 無線聯網：對于現場無以太網的情況下，可以使用通訊管理機的無線傳輸模式，插入SIM卡即可實現自動撥號上網。另以采集設備為單位，每個設備采集50個點，上傳頻率按照15分鐘上傳一次，則一個月流量預計200M左右。使用物聯網卡，可采用包年包月或者流量池模式。注意：聯網信號受地理位置、基站和天氣影響，信號的強度會受到一起干擾。要使用無線網絡上傳時，優先選擇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.視頻監控

通過加裝攝像頭，可以實時監控電站周邊環境情況，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致電站發電效率的降低。另，高配攝像頭還具備入侵檢測、主動告警、語音通報等功能。用戶可以根據實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問到攝像頭，對于服務器與攝像頭不在同一個局域網內的均無法實現此功能；另一種是通過視頻服務商提供的第三方接口，調取攝像頭的視頻數據。攝像頭通過網絡（有線或者無線）連接視頻服務商的服務器，本地監控系統或者遠程云平臺通過二次開發的形式，調取視頻服務商提供的接口，就可以拉取到視頻流。目前，國內比較大的幾家視頻廠商都提供這種解決方案，比如：海康、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