本發(fā)明涉及分布式光伏發(fā)電，具體地說是一種農(nóng)村分布式光伏運(yùn)維裝置。

背景技術(shù)：

分布式光伏發(fā)電憑借綠色環(huán)保、無損耗、無污染等優(yōu)勢作為21世紀(jì)主推的新能源得到國家和政府的大力支持和政策扶持，國務(wù)院2013年出臺了《關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》、國家發(fā)改委下發(fā)《關(guān)于發(fā)揮價(jià)格杠桿作用促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》、國家能源局《關(guān)于進(jìn)一步落實(shí)分布式光伏發(fā)電有關(guān)政策的通知》，財(cái)政部對光伏發(fā)電的政策性補(bǔ)貼也做了明確規(guī)定，作為新能源推進(jìn)的主導(dǎo)者國家電網(wǎng)公司已經(jīng)制定了一系列技術(shù)規(guī)程、工作規(guī)范和管理制度，建立了完整的分布式電源受理、并網(wǎng)、運(yùn)作和結(jié)算體系，為農(nóng)村光伏的推廣應(yīng)用鋪平了道路。

但是存在的問題是，在農(nóng)村大多數(shù)的村民對光伏發(fā)電的認(rèn)識程度不高。對于扶貧項(xiàng)目，考慮到成本問題，分布式光伏一般不配套遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，缺乏定期的檢查、清洗、維修的工作。長此以往，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障或存在發(fā)電問題時(shí)，都無法在第一時(shí)間或很快發(fā)現(xiàn)，不能及時(shí)去檢查和排除設(shè)備存在的問題，給光伏農(nóng)戶及投資方造成經(jīng)濟(jì)損失，發(fā)電收益無法保證，光伏壽命也會大打折扣。

因此智能化的農(nóng)村分布式光伏運(yùn)維裝置將對農(nóng)村光伏的建設(shè)起到積極的推進(jìn)作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的運(yùn)行與維護(hù)，本發(fā)明提出了一種農(nóng)村分布式光伏運(yùn)維裝置。該裝置通過運(yùn)維裝置的設(shè)計(jì)與操作運(yùn)行，解決光伏發(fā)電運(yùn)行與維護(hù)的技術(shù)問題。

本發(fā)明解決問題所采用的方案是：

pv光伏板通過光伏逆變器和雙向計(jì)量電表與公共電網(wǎng)電路連接，光伏逆變器通過rs485通信渠道輸入給光伏運(yùn)維裝置，并通過gprs通信渠道輸入給投資方監(jiān)測終端。

光伏運(yùn)維裝置的一側(cè)裝有g(shù)prs通信渠道和語音提示揚(yáng)聲器，在光伏運(yùn)維裝置的前面裝有l(wèi)cd顯示屏，在lcd顯示屏的右側(cè)裝有藍(lán)色清潔指示燈和紅色異常報(bào)警指示燈，在光伏運(yùn)維裝置面板的下部分別裝有橙色按鈕光伏示教按鈕，藍(lán)色按鈕光伏清潔確認(rèn)按鈕，紅色按鈕光伏異常上報(bào)按鈕和黑色按鈕界面切換按鈕。

所述光伏示教按鈕為橙色按鈕，光伏清潔確認(rèn)按鈕為藍(lán)色按鈕，光伏異常上報(bào)按鈕為紅色按鈕和界面切換按鈕為黑色按鈕。

光伏運(yùn)維裝置主控芯片stm32f407上分別通過i/o數(shù)據(jù)通信渠道連接有光伏示教按鈕，光伏清潔確認(rèn)按鈕，光伏異常上報(bào)按鈕和界面切換按鈕。并通過i/o數(shù)據(jù)通信渠道連接有l(wèi)cd顯示屏和sd卡，還通過rs232通信渠道與gprs通訊渠道模塊相互連接，通過i2s與語音提示揚(yáng)聲器相互連接。在主控芯片上還通過i/o連接有藍(lán)色清潔指示燈和紅色異常報(bào)警指示燈。

具體操作：

一種農(nóng)村分布式光伏運(yùn)維裝置，具備基本信息顯示功能、光伏知識教學(xué)示范功能、設(shè)備異常報(bào)警功能、光伏板清潔語音提示功能。

lcd顯示屏，用于顯示光伏系統(tǒng)的基本運(yùn)維信息，包含3組界面，其中兩組為光伏運(yùn)行界面，一組為示范教學(xué)界面。系統(tǒng)默認(rèn)顯示第一組光伏運(yùn)行界面，通過黑色按鈕可在兩組光伏運(yùn)行界面間進(jìn)行切換。第一界面顯示光伏的基礎(chǔ)運(yùn)行信息，包括光伏板溫度、氣象信息、運(yùn)行日期、清潔日統(tǒng)計(jì)、光伏日發(fā)電量及發(fā)電總量。第二界面顯示光伏運(yùn)行電氣量信息，包括輸入電壓、電流、功率；輸出電壓、電流、功率信息。通過按動橙色按鈕，可以從光伏運(yùn)行界面切換到分布式光伏示范教學(xué)界面，教學(xué)界面中將對光伏系統(tǒng)中各模塊的作用、正常狀態(tài)、使用注意事項(xiàng)、清潔方法及運(yùn)維方式以簡單易懂的動畫形式顯示，同時(shí)通過語音提示揚(yáng)聲器向農(nóng)戶進(jìn)行講解。按動黑色按鈕可回到光伏運(yùn)行界面。

一種農(nóng)村分布式光伏運(yùn)維裝置包含藍(lán)色清潔指示燈；紅色異常報(bào)警指示燈；當(dāng)清潔日累積到30天時(shí)，藍(lán)色清潔指示燈自動閃爍，同時(shí)在下午5點(diǎn)時(shí)由語音提示揚(yáng)聲器向農(nóng)戶發(fā)出清洗提醒；用戶按動藍(lán)色按鈕進(jìn)行確認(rèn)，一種農(nóng)村分布式光伏運(yùn)維裝置同時(shí)將清潔累計(jì)日清零，開啟下一清潔統(tǒng)計(jì)周期。具體清洗方式農(nóng)戶可通過示教界面進(jìn)行學(xué)習(xí)。

當(dāng)一種農(nóng)村分布式光伏運(yùn)維裝置分析接收到的光伏運(yùn)行信息存在異常狀況時(shí)，紅色異常報(bào)警指示燈亮起，同時(shí)語音提示揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警提示音。用戶在按動紅色按鈕進(jìn)行確認(rèn)的同時(shí)，即通過gprs模塊向遠(yuǎn)端投資方終端傳輸一個(gè)設(shè)備異常緊急情況信號，使遠(yuǎn)端投資方盡早獲知相應(yīng)分布式光伏設(shè)備的異常信息，并及時(shí)安排維修，減少投資商及農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)損失。

裝置內(nèi)部主控芯片采用stm32f407型號arm單片機(jī)，負(fù)責(zé)完成裝置的邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)收發(fā)處理、音頻視頻信號讀取輸出等功能。主控芯片stm32f407通過i/o數(shù)據(jù)接口與sd卡進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，sd卡中存放光伏示范教學(xué)視頻文件，文件采用avi格式；sd卡中還存放報(bào)警及清潔語音提示的音頻文件，文件采用wav格式。主控芯片stm32f407通過與sd卡數(shù)據(jù)交互讀取視頻及音頻文件，并依靠lcd顯示屏及揚(yáng)聲器進(jìn)行顯示和聲音輸出。主控芯片stm32f407通過i/o數(shù)據(jù)接口與lcd顯示屏連接，采用16位并行方式。主控芯片stm32f407通過i2s集成電路內(nèi)置音頻總線與揚(yáng)聲器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，完成音頻信號的輸出。主控芯片stm32f407通過19-i/o數(shù)據(jù)接口獲取10-13的4組按鈕的狀態(tài)信息，處理各按鈕對應(yīng)的邏輯功能。主控芯片stm32f407根據(jù)邏輯處理結(jié)果，通過i/o數(shù)據(jù)接口向藍(lán)色清潔指示燈和紅色異常報(bào)警指示燈發(fā)出閃爍指示。主控芯片stm32f407通過20-rs232通信方式，將設(shè)備異常報(bào)警等狀態(tài)信號與gprs模塊通信，gprs模塊會將數(shù)據(jù)發(fā)送給終端投資商。

積極效果，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，一種農(nóng)村分布式光伏運(yùn)維裝置頁面顯示信息簡明清晰；具備示教功能，可提高農(nóng)戶對光伏發(fā)電的認(rèn)知程度；多色按鈕確認(rèn)功能簡單易辨識，便于農(nóng)戶進(jìn)行學(xué)習(xí)和操作；語音提示功能夠使用戶掌握并執(zhí)行光伏運(yùn)維的需求。適宜作為農(nóng)村光伏發(fā)電運(yùn)行與維護(hù)的裝置與方法應(yīng)用。

通過本發(fā)明的實(shí)施，可以緩解安裝了分布式光伏的農(nóng)村用戶因?yàn)椴欢夥粍拥貙夥还懿活櫟默F(xiàn)象，使農(nóng)戶提高對光伏發(fā)電的認(rèn)知程度，更好地了解安裝于自家中的光伏系統(tǒng)運(yùn)行情況，并能夠主動地參與到光伏的基礎(chǔ)運(yùn)維，輔助投資方對分布式光伏完成本地運(yùn)維工作，提高分布式光伏的運(yùn)行壽命，最大化地提升光伏發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為光伏運(yùn)維裝置與農(nóng)村分布式光伏系統(tǒng)的連接圖；

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明的內(nèi)部連接原理框圖。

圖中，1.pv光伏板，2.光伏逆變器，3.雙向計(jì)量電表，4.公共電網(wǎng)；5.rs485通信渠道，6.光伏運(yùn)維裝置，7.投資方監(jiān)測終端，8.gprs通信渠道，9.lcd顯示屏；10.橙色按鈕（光伏示教按鈕），11.藍(lán)色按鈕光伏清潔確認(rèn)按鈕，12.紅色按鈕光伏異常上報(bào)按鈕，13.黑色按鈕界面切換按鈕，14.藍(lán)色清潔指示燈，15.紅色異常報(bào)警指示燈，16.語音提示揚(yáng)聲器，17.光伏運(yùn)維裝置主控芯片stm32f407，18.sd卡，19.i/o數(shù)據(jù)通信渠道，20.rs232通信渠道，21.i2s通信渠道。

具體實(shí)施方式

據(jù)圖1所示，pv光伏板1通過光伏逆變器2和雙向計(jì)量電表3與公共電網(wǎng)4電路連接，光伏逆變器通過rs485通信渠道5輸入給光伏運(yùn)維裝置6，并通過gprs通信渠道8輸入給投資方監(jiān)測終端7。

光伏運(yùn)維裝置的一側(cè)裝有g(shù)prs通信渠道和語音提示揚(yáng)聲器16，在光伏運(yùn)維裝置的前面裝有l(wèi)cd顯示屏9，在lcd顯示屏的右側(cè)裝有藍(lán)色清潔指示燈14和紅色異常報(bào)警指示燈15，在光伏運(yùn)維裝置面板的下部分別裝有橙色按鈕光伏示教按鈕10，藍(lán)色按鈕光伏清潔確認(rèn)按鈕11，紅色按鈕光伏異常上報(bào)按鈕12和黑色按鈕界面切換按鈕13。

所述光伏示教按鈕為橙色按鈕，光伏清潔確認(rèn)按鈕為藍(lán)色按鈕，光伏異常上報(bào)按鈕為紅色按鈕和界面切換按鈕為黑色按鈕。

光伏運(yùn)維裝置主控芯片17stm32f407上分別通過i/o數(shù)據(jù)通信渠道19連接有光伏示教按鈕，光伏清潔確認(rèn)按鈕，光伏異常上報(bào)按鈕和界面切換按鈕；并通過i/o數(shù)據(jù)通信渠道連接有l(wèi)cd顯示屏和sd卡18，還通過rs23220通信渠道與gprs通訊渠道模塊相互連接，通過i2s21與語音提示揚(yáng)聲器16相互連接；在主控芯片上還通過i/o連接有藍(lán)色清潔指示燈和紅色異常報(bào)警指示燈。

具體操作：

一種農(nóng)村分布式光伏運(yùn)維裝置，具備基本信息顯示功能、光伏知識教學(xué)示范功能、設(shè)備異常報(bào)警功能、光伏板清潔語音提示功能。

lcd顯示屏，用于顯示光伏系統(tǒng)的基本運(yùn)維信息，包含3組界面，其中兩組為光伏運(yùn)行界面，一組為示范教學(xué)界面。系統(tǒng)默認(rèn)顯示第一組光伏運(yùn)行界面，通過黑色按鈕可在兩組光伏運(yùn)行界面間進(jìn)行切換。第一界面顯示光伏的基礎(chǔ)運(yùn)行信息，包括光伏板溫度、氣象信息、運(yùn)行日期、清潔日統(tǒng)計(jì)、光伏日發(fā)電量及發(fā)電總量。第二界面顯示光伏運(yùn)行電氣量信息，包括輸入電壓、電流、功率；輸出電壓、電流、功率信息。通過按動橙色按鈕，可以從光伏運(yùn)行界面切換到分布式光伏示范教學(xué)界面，教學(xué)界面中將對光伏系統(tǒng)中各模塊的作用、正常狀態(tài)、使用注意事項(xiàng)、清潔方法及運(yùn)維方式以簡單易懂的動畫形式顯示，同時(shí)通過語音提示揚(yáng)聲器向農(nóng)戶進(jìn)行講解。按動黑色按鈕可回到光伏運(yùn)行界面。

一種農(nóng)村分布式光伏運(yùn)維裝置包含藍(lán)色清潔指示燈；紅色異常報(bào)警指示燈；當(dāng)清潔日累積到30天時(shí)，藍(lán)色清潔指示燈自動閃爍，同時(shí)在下午5點(diǎn)時(shí)由語音提示揚(yáng)聲器向農(nóng)戶發(fā)出清洗提醒；用戶按動藍(lán)色按鈕進(jìn)行確認(rèn)，一種農(nóng)村分布式光伏運(yùn)維裝置同時(shí)將清潔累計(jì)日清零，開啟下一清潔統(tǒng)計(jì)周期。具體清洗方式農(nóng)戶可通過示教界面進(jìn)行學(xué)習(xí)。

當(dāng)一種農(nóng)村分布式光伏運(yùn)維裝置分析接收到的光伏運(yùn)行信息存在異常狀況時(shí)，紅色異常報(bào)警指示燈亮起，同時(shí)語音提示揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警提示音。用戶在按動紅色按鈕進(jìn)行確認(rèn)的同時(shí)，即通過gprs模塊向遠(yuǎn)端投資方終端傳輸一個(gè)設(shè)備異常緊急情況信號，使遠(yuǎn)端投資方盡早獲知相應(yīng)分布式光伏設(shè)備的異常信息，并及時(shí)安排維修，減少投資商及農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)損失。

裝置內(nèi)部主控芯片采用stm32f407型號arm單片機(jī)，負(fù)責(zé)完成裝置的邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)收發(fā)處理、音頻視頻信號讀取輸出等功能。主控芯片stm32f407通過i/o數(shù)據(jù)接口與sd卡進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，sd卡中存放光伏示范教學(xué)視頻文件，文件采用avi格式；sd卡中還存放報(bào)警及清潔語音提示的音頻文件，文件采用wav格式。主控芯片stm32f407通過與sd卡數(shù)據(jù)交互讀取視頻及音頻文件，并依靠lcd顯示屏及揚(yáng)聲器進(jìn)行顯示和聲音輸出。主控芯片stm32f407通過i/o數(shù)據(jù)接口與lcd顯示屏連接，采用16位并行方式。主控芯片stm32f407通過i2s集成電路內(nèi)置音頻總線與揚(yáng)聲器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，完成音頻信號的輸出。主控芯片stm32f407通過i/o數(shù)據(jù)接口獲取10-13的4組按鈕的狀態(tài)信息，處理各按鈕對應(yīng)的邏輯功能。主控芯片stm32f407根據(jù)邏輯處理結(jié)果，通過i/o數(shù)據(jù)接口向藍(lán)色清潔指示燈和紅色異常報(bào)警指示燈發(fā)出閃爍指示。主控芯片stm32f407通過rs232通信方式，將設(shè)備異常報(bào)警等狀態(tài)信號與gprs模塊通信，gprs模塊會將數(shù)據(jù)發(fā)送給終端投資商。