專利名稱：光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本法明涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法。
背景技術(shù)：
隨著世界能源短缺和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，能源和環(huán)境成為21世紀(jì)人類所面臨的重大基本問題，清潔的可再生能源的發(fā)展和應(yīng)用越來越受到世界各國的廣泛關(guān)注。近二、三十年來，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)得到了持續(xù)的發(fā)展，光伏并網(wǎng)發(fā)電已經(jīng)成為利用太陽能的主要方式之一。目前，由于光伏電站由多達(dá)幾十臺的光伏逆變器組成，現(xiàn)場無人操作控制多臺設(shè)備正在成為工程上必須要面對的新問題，本發(fā)明針對這一需要提出一種用于光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法，很好的完成了光伏發(fā)電系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與智能監(jiān)控任務(wù)，更好的完成采集任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提出一種能夠自動實現(xiàn)光伏電站逆變器數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控、光伏電站現(xiàn)場溫度和光照強度采集的檢測方法。根據(jù)本發(fā)明，提出一種光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法，包括下述的步驟初始化步驟，配置光伏數(shù)據(jù)采集器與受控設(shè)備之間的串行通信并配置每一個受控設(shè)備的地址；波特率匹配步驟，光伏數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行波特率匹配，得到光伏數(shù)據(jù)采集器與受控設(shè)備通信的波特率；循環(huán)識別步驟，光伏數(shù)據(jù)采集器以波特率匹配步驟中得到的波特率與受控設(shè)備進(jìn)行循環(huán)通信，識別每一個受控設(shè)備的地址。初始化步驟包括光伏數(shù)據(jù)采集器通過串行口發(fā)送請求，受控設(shè)備通過串行口接收請求并回復(fù)響應(yīng)，完成串行通信的配置。其中每個受控設(shè)備被配置唯一的地址。光伏數(shù)據(jù)采集器最多可連接到31臺受控設(shè)備。波特率匹配步驟包括配置一個波特率給光伏數(shù)據(jù)采集器，光伏數(shù)據(jù)采集器該波特率與受控設(shè)備進(jìn)行巡回試探性通信；如果光伏數(shù)據(jù)采集器與一臺受控設(shè)備通信成功則記錄當(dāng)前的波特率并將該波特率設(shè)定為光伏數(shù)據(jù)采集器與受控設(shè)備通信的波特率；如果光伏數(shù)據(jù)采集器與所有受控設(shè)備的通信都不成功，則配置一個新的波特率給光伏數(shù)據(jù)采集器再進(jìn)行巡回試探性通信；重復(fù)上述的過程直到得到光伏數(shù)據(jù)采集器與受控設(shè)備通信的波特率為止。循環(huán)識別步驟包括第一步驟，光伏數(shù)據(jù)采集器調(diào)用地址表，讀取地址表中的一個地址，將該地址加入到查詢命令中并以查詢命令巡回檢測受控設(shè)備；第二步驟，受控設(shè)備接到光伏數(shù)據(jù)采集器的查詢命令，對查詢命令進(jìn)行解析提取其中的地址，只有自身地址與所提取的地址相同的受控設(shè)備從機才響應(yīng)并發(fā)回響應(yīng)幀給光伏數(shù)據(jù)采集器；第三步驟，光伏數(shù)據(jù)采集器接收到受控設(shè)備的響應(yīng)幀，校驗并核對數(shù)據(jù)格式，如果符合預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)格式，則更新受控設(shè)備的數(shù)量和對應(yīng)的受控設(shè)備的狀態(tài)，轉(zhuǎn)到第四步驟；若光伏數(shù)據(jù)采集器沒有在預(yù)定時間內(nèi)收到響應(yīng)幀則再次發(fā)送該查詢命令，超過預(yù)定次數(shù)之后依舊沒有響應(yīng)幀則光伏數(shù)據(jù)采集器判斷該受控設(shè)備離線，對該受控設(shè)備出離網(wǎng)指示；返回第一步驟讀取地址表中的下一個地址繼續(xù)執(zhí)行；第四步驟，光伏數(shù)據(jù)采集器發(fā)送讀取受控設(shè)備相關(guān)信息的命令幀，受控設(shè)備接收該命令幀并返回相關(guān)信息；第五步驟，若地址已經(jīng)達(dá)到地址表的上限，則將地址復(fù)位，返回第一步驟并從第一個地址開始重新執(zhí)行；若地址沒有達(dá)到地址表的上限，返回第一步驟讀取地址表中的下一個地址繼續(xù)執(zhí)行。循環(huán)識別步驟被周期性地反復(fù)執(zhí)行。光伏數(shù)據(jù)采集器與受控設(shè)備通過RS485接口通信。本發(fā)明的光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法能自動識別底層設(shè)備，使光伏數(shù)據(jù)采集器更加自動化、無需人工干預(yù)，適用于光伏電站現(xiàn)場無人值守等情況。本發(fā)明通過RS485通信，可對多臺底層設(shè)備進(jìn)行通信連接，完成整個電站的組網(wǎng)監(jiān)控。


本發(fā)明上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)點將通過下面結(jié)合附圖和實施例的描述而變得更加明顯。其中圖1揭示了根據(jù)本發(fā)明一實施例的光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法的流程圖。圖2揭示了根據(jù)本發(fā)明的一實施例的波特率匹配步驟的流程圖。圖3揭示了根據(jù)本發(fā)明的一實施例的循環(huán)識別步驟的流程圖。圖4揭示了實現(xiàn)本發(fā)明的光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。圖5揭示了根據(jù)本發(fā)明的光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法的一個應(yīng)用實例的過程。
具體實施例方式參考圖1所示，本發(fā)明提出了一種光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法，包括下述的步驟S 100.初始化步驟，配置光伏數(shù)據(jù)采集器與受控設(shè)備之間的串行通信并配置每一個受控設(shè)備的地址。在一個實施例中，光伏數(shù)據(jù)采集器通過串行口發(fā)送請求，受控設(shè)備通過串行口接收請求并回復(fù)響應(yīng)，完成串行通信的配置。在一個實施例中，光伏數(shù)據(jù)采集器與受控設(shè)備之間的通信通過RS485接口實現(xiàn)。每個受控設(shè)備都被配置唯一的地址。一個光伏數(shù)據(jù)采集器最多連接到31臺受控設(shè)備。S102.波特率匹配步驟，光伏數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行波特率匹配，得到光伏數(shù)據(jù)采集器與受控設(shè)備通信的波特率。在一個實施例中，該波特率匹配步驟實現(xiàn)如下，參考圖2所示S200.配置一個波特率給光伏數(shù)據(jù)采集器，光伏數(shù)據(jù)采集器該波特率與受控設(shè)備進(jìn)行巡回試探性通信。
S202.如果光伏數(shù)據(jù)采集器與一臺受控設(shè)備通信成功則記錄當(dāng)前的波特率并將該波特率設(shè)定為光伏數(shù)據(jù)采集器與受控設(shè)備通信的波特率。S204.如果光伏數(shù)據(jù)采集器與所有受控設(shè)備的通信都不成功，則配置一個新的波特率給光伏數(shù)據(jù)采集器再進(jìn)行巡回試探性通信。重復(fù)上述的過程直到得到光伏數(shù)據(jù)采集器與受控設(shè)備通信的波特率為止。S104.循環(huán)識別步驟，光伏數(shù)據(jù)采集器以波特率匹配步驟中得到的波特率與受控設(shè)備進(jìn)行循環(huán)通信，識別每一個受控設(shè)備的地址。在一個實施例中，該循環(huán)識別步驟實現(xiàn)如下，參考圖3所示S300.第一步驟，調(diào)用地址巡回檢測。光伏數(shù)據(jù)采集器調(diào)用地址表，讀取地址表中的一個地址，將該地址加入到查詢命令中并以查詢命令巡回檢測受控設(shè)備。S302.第二步驟，受控設(shè)備響應(yīng)檢測。受控設(shè)備接到光伏數(shù)據(jù)采集器的查詢命令，對查詢命令進(jìn)行解析提取其中的地址，只有自身地址與所提取的地址相同的受控設(shè)備從機才響應(yīng)并發(fā)回響應(yīng)幀給光伏數(shù)據(jù)采集。S304.第三步驟，光伏數(shù)據(jù)采集器根據(jù)響應(yīng)結(jié)果調(diào)整受控設(shè)備的狀態(tài)。光伏數(shù)據(jù)采集器接收到受控設(shè)備的響應(yīng)幀，校驗并核對數(shù)據(jù)格式，如果符合預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)格式，則更新受控設(shè)備的數(shù)量和對應(yīng)的受控設(shè)備的狀態(tài)，轉(zhuǎn)到第四步驟；若光伏數(shù)據(jù)采集器沒有在預(yù)定時間內(nèi)收到響應(yīng)幀則再次發(fā)送該查詢命令，超過預(yù)定次數(shù)之后依舊沒有響應(yīng)幀則光伏數(shù)據(jù)采集器判斷該受控設(shè)備離線，對該受控設(shè)備出離網(wǎng)指示；返回第一步驟讀取地址表中的下一個地址繼續(xù)執(zhí)行。S306.第四步驟，收集受控設(shè)備的相關(guān)信息。光伏數(shù)據(jù)采集器發(fā)送讀取受控設(shè)備相關(guān)信息的命令幀，受控設(shè)備接收該命令幀并返回相關(guān)信息。S308.第五步驟，按照地址依次巡回檢測。若地址已經(jīng)達(dá)到地址表的上限，則將地址復(fù)位，返回第一步驟并從第一個地址開始重新執(zhí)行；若地址沒有達(dá)到地址表的上限，返回第一步驟讀取地址表中的下一個地址繼續(xù)執(zhí)行。為了能實時識別到新接入和剛退出的受控設(shè)備，循環(huán)識別步驟S 104被周期性地反復(fù)執(zhí)行。圖4和圖5揭示了根據(jù)本發(fā)明的光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法的一個應(yīng)用實例。其中圖4揭示了實現(xiàn)該方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。而圖5揭示了該應(yīng)用實例的實現(xiàn)過程。參考圖4所示，該系統(tǒng)是基于RS485通信網(wǎng)絡(luò)，由1臺數(shù)據(jù)采集器400 (記為主機，以下都稱為主機)與最多31臺受控設(shè)備401(記為從機，或INV，以下都稱為從機)構(gòu)成。主機還連接到上位計算機402。主機和從機之間的串行通信由主機發(fā)出請求，從機響應(yīng)。在某一時刻，主機只和一臺從機進(jìn)行通信，因此，通信前必須預(yù)先為每個從機配置唯一地址，主機通過指定從機地址進(jìn)行信號傳送，從機接到來自主機的指令執(zhí)行指定功能，并發(fā)送一個響應(yīng)信號給主機。主機自動識別從機(受控設(shè)備)的方法分為兩個環(huán)節(jié)，首先進(jìn)行波特率匹配，然后再進(jìn)行所有受控設(shè)備的地址進(jìn)行循環(huán)識別，從而完成整個檢測過程。對于主機，在首次入網(wǎng)上電時，需進(jìn)行主機波特率匹配。主機波特率匹配過程如下配制一個波特率給主機，主機以配制的通信波特率與從機進(jìn)行巡回試探性通信。只要主機探測到與一臺從機通信成功則記錄當(dāng)前的配制波特率為本RS485網(wǎng)絡(luò)的通信頻率，以后每次上電均以此波特率和網(wǎng)絡(luò)中的從機通信，同時主機應(yīng)顯示正常通信指示，從而結(jié)束主機率特率匹配過程。若巡回試探性通信一遍(與所有31臺試探性通信)都未成功過，顯示通信失敗指示，調(diào)整下一個可選的通信波特率進(jìn)行下一輪巡回試探性通信。重復(fù)此過程直到試探性通信成功方結(jié)束。波特率匹配成功后，進(jìn)行從機(受控設(shè)備)的地址進(jìn)行循環(huán)識別，其基本功能為當(dāng)有從機接入RS485通信網(wǎng)絡(luò)，主機應(yīng)能自動識別剛接入的從機并為其分配一個可用的通信地址(通信地址范圍在1-31)。同樣，當(dāng)有從機脫離RS485通信網(wǎng)絡(luò)，主機也應(yīng)實時檢測到退出的從機，給出相應(yīng)提示性動作(離網(wǎng)報警燈閃爍、蜂鳴器響)。主機可進(jìn)行自動識別從機(受控設(shè)備)的前提包括以下兩個1)同一個RS485通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有從機，應(yīng)具有不同的地址。2、主機通信波特率匹配成功。為了能實時識別到新接入和剛退出的從機，主機應(yīng)每隔一段時間(具體時間應(yīng)根據(jù)實際波特率和通信數(shù)據(jù)量來確定)進(jìn)行一次上述的巡回通信過程。以下對主機自動識別從機(受控設(shè)備)的基本檢測過程加以說明(1)主機從地址表中讀取地址，開始以查詢命令巡回檢測受控從機；(2)受控從機接到主機命令并進(jìn)行解析，只有與主機請求幀中地址相同的從機才響應(yīng)，并發(fā)回響應(yīng)幀給主機；(3)主機成功接收到從機的響應(yīng)幀，經(jīng)過校驗和核對，若符合預(yù)先設(shè)定的格式，則更新從機數(shù)量和對應(yīng)的從機狀態(tài)，轉(zhuǎn)到(4)；若沒有成功接收到從機的響應(yīng)，連續(xù)3次，則此從機離線；并對此從機給出離網(wǎng)指示，自動將地址遞增，返回(1)；(4)發(fā)送讀取從機各個相關(guān)信息的命令幀，讀取從機的信息。(5)若地址遞增至上限，則將地址復(fù)位，從第一個地址開始，返回(1)。圖5揭示了一個具體的實現(xiàn)邏輯，其中的從機(受控設(shè)備是逆變器)，主機連接的從機數(shù)量為31臺，地址分配為1-31。實現(xiàn)邏輯如下初始化，設(shè)ri=l。打開串口。成功打開串口之后輪詢(Polling)第η臺逆變器。查詢逆變器是否在線。如果逆變器在線則輪詢讀取數(shù)據(jù)并完成數(shù)據(jù)讀取。之后設(shè)η = η+1。之前如果逆變器不在線，也設(shè)η = η+1。查詢是否η > 31，如果η小于31，則重新執(zhí)行上述步驟，如果η > 31，則設(shè)η = 1，再重新執(zhí)行上述步驟。本發(fā)明的光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法能自動識別底層設(shè)備，使光伏數(shù)據(jù)采集器更加自動化、無需人工干預(yù)，適用于光伏電站現(xiàn)場無人值守等情況。本發(fā)明通過RS485通信，可對多臺底層設(shè)備進(jìn)行通信連接，完成整個電站的組網(wǎng)監(jiān)控。上述實施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來實現(xiàn)或使用本發(fā)明的，熟悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1.一種光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法，其特征在于，初始化步驟，配置光伏數(shù)據(jù)采集器與受控設(shè)備之間的串行通信并配置每一個受控設(shè)備的地址；波特率匹配步驟，光伏數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行波特率匹配，得到光伏數(shù)據(jù)采集器與受控設(shè)備通信的波特率；循環(huán)識別步驟，光伏數(shù)據(jù)采集器以波特率匹配步驟中得到的波特率與受控設(shè)備進(jìn)行循環(huán)通信，識別每一個受控設(shè)備的地址。
2.如權(quán)利要求1所述的光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法，其特征在于，所述初始化步驟包括光伏數(shù)據(jù)采集器通過串行口發(fā)送請求，受控設(shè)備通過串行口接收請求并回復(fù)響應(yīng)，完成串行通信的配置。
3.如權(quán)利要求2所述的光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法，其特征在于，每個受控設(shè)備被配置唯一的地址。
4.如權(quán)利要求3所述的光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法，其特征在于，光伏數(shù)據(jù)采集器最多連接到31臺受控設(shè)備。
5.如權(quán)利要求1所述的光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法，其特征在于，所述波特率匹配步驟包括配置一個波特率給光伏數(shù)據(jù)采集器，光伏數(shù)據(jù)采集器該波特率與受控設(shè)備進(jìn)行巡回試探性通信；如果光伏數(shù)據(jù)采集器與一臺受控設(shè)備通信成功則記錄當(dāng)前的波特率并將該波特率設(shè)定為光伏數(shù)據(jù)采集器與受控設(shè)備通信的波特率；如果光伏數(shù)據(jù)采集器與所有受控設(shè)備的通信都不成功，則配置一個新的波特率給光伏數(shù)據(jù)采集器再進(jìn)行巡回試探性通信；重復(fù)上述的過程直到得到光伏數(shù)據(jù)采集器與受控設(shè)備通信的波特率為止。
6.如權(quán)利要求1所述的光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法，其特征在于，所述循環(huán)識別步驟包括第一步驟，光伏數(shù)據(jù)采集器調(diào)用地址表，讀取地址表中的一個地址，將該地址加入到查詢命令中并以查詢命令巡回檢測受控設(shè)備；第二步驟，受控設(shè)備接到光伏數(shù)據(jù)采集器的查詢命令，對查詢命令進(jìn)行解析提取其中的地址，只有自身地址與所提取的地址相同的受控設(shè)備從機才響應(yīng)并發(fā)回響應(yīng)幀給光伏數(shù)據(jù)采集器；第三步驟，光伏數(shù)據(jù)采集器接收到受控設(shè)備的響應(yīng)幀，校驗并核對數(shù)據(jù)格式，如果符合預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)格式，則更新受控設(shè)備的數(shù)量和對應(yīng)的受控設(shè)備的狀態(tài)，轉(zhuǎn)到第四步驟；若光伏數(shù)據(jù)采集器沒有在預(yù)定時間內(nèi)收到響應(yīng)幀則再次發(fā)送該查詢命令，超過預(yù)定次數(shù)之后依舊沒有響應(yīng)幀則光伏數(shù)據(jù)采集器判斷該受控設(shè)備離線，對該受控設(shè)備出離網(wǎng)指示；返回第一步驟讀取地址表中的下一個地址繼續(xù)執(zhí)行；第四步驟，光伏數(shù)據(jù)采集器發(fā)送讀取受控設(shè)備相關(guān)信息的命令幀，受控設(shè)備接收該命令幀并返回相關(guān)信息；第五步驟，若地址已經(jīng)達(dá)到地址表的上限，則將地址復(fù)位，返回第一步驟并從第一個地址開始重新執(zhí)行；若地址沒有達(dá)到地址表的上限，返回第一步驟讀取地址表中的下一個地址繼續(xù)執(zhí)行。
7.如權(quán)利要求6所述的光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法，其特征在于，所述循環(huán)識別步驟被周期性地反復(fù)執(zhí)行。
8.如權(quán)利要求1所述的光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法，其特征在于，所述光伏數(shù)據(jù)采集器與受控設(shè)備通過RS485接口通信。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種光伏數(shù)據(jù)采集器自動識別受控設(shè)備狀態(tài)的檢測方法，包括初始化步驟，配置光伏數(shù)據(jù)采集器與受控設(shè)備之間的串行通信并配置每一個受控設(shè)備的地址；波特率匹配步驟，光伏數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行波特率匹配，得到光伏數(shù)據(jù)采集器與受控設(shè)備通信的波特率；循環(huán)識別步驟，光伏數(shù)據(jù)采集器以波特率匹配步驟中得到的波特率與受控設(shè)備進(jìn)行循環(huán)通信，識別每一個受控設(shè)備的地址。該檢測方法能自動識別底層設(shè)備，使光伏數(shù)據(jù)采集器更加自動化、無需人工干預(yù)，適用于光伏電站現(xiàn)場無人值守等情況。本發(fā)明通過RS485通信，可對多臺底層設(shè)備進(jìn)行通信連接，完成整個電站的組網(wǎng)監(jiān)控。
文檔編號G05B19/418GK102566517SQ201010590128
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者夏偉, 尹天文, 張揚, 李長樂, 柴熠 申請人:上海電科電器科技有限公司