基于紫金桥的光伏发电监控系统

前言

　　本系统针对太阳能光伏发电项目设计。系统架构先进可靠，扩展性好，可以实时采集现场数据，高效保存历史记录，具备完善的报表系统，同时可以便捷实现联网监控。本系统软件平台已经相应部门的兼容性和可靠性测试，符合相关质量技术要求。

　　紫金桥实时数据库以其开放的系统架构、高效的数据处理、灵活的界面设计和高度的可靠性，在各类工业监控系统中得到广泛的应用，为国内领先工业软件服务商。紫金桥软件公司先后和国内多家企业单位和科研院所建立了深入合作关系，产品研发和推广20年来，应用在各种工业现场，赢得了用户的好评。

　　系统总体要求：架构清晰，扩展性强，稳定可靠，便于维护。

现场情况说明

　　本监控系统通过连接现场汇流箱、交流并网箱、逆变器等设备，采集每块仪表的各项数据，同时将仪表参数、报警数据等信息记录下来。

用户基本要求如下所示：

1.系统实现对仪表的电压、电流、电能实时监控；

2.对过高的电压、电流进行实时报警并记录；

3.自动记录仪表运行过程中的各项电力参数；

4.打印计算机所记录的历史数据；

5.系统提供报表、曲线等工具展现数据；

6.系统具有良好的扩展性，便于今后扩展升级。

7.提供便捷的统计报表信息。

系统架构

　　由于紫金桥实时数据库具有开放的架构，可以搭建多种模式的远程抄表监控系统，所以可以根据不同的用户需求设计相应的系统架构。从整体架构上，系统可以分为单机版和网络版，其中网络版也分为C/S架构和B/S架构以及混合架构，本期选择混合网络模式，客户访问采用B/S（Browser/Server，浏览器/服务器）模式，是指借助IE浏览器，展现监控画面，客户端无需安装其他软件，即可看到服务器的画面，相对C/S模式，其最大优势就是客户端可以无需安装其他客户端软件，相对自由方便。不过客户端自身无法直接保存历史数据，通信必须通过以太网进行。紫金桥软件支持WEB发布功能，可以将监控界面发布到以太网，客户只需要通过IE浏览器即可操作。现场数据上传采用C/S模式。其架构如下图所示：

　　这种框架模式下，系统具有良好的开放性和较为灵活的功能架构，现场仪表可以通过串口级联连接到现场计算机，考虑到系统的通信速度，建议每个RS-485串口可以连接2-3个仪表。中心服务器汇总各客户仪表数据，其他计算机可以访问中心服务器获取相应数据信息可以远程查看、设置相关设备数据和历史统计数据。该框架模式特点如下：

　●现场计算机采用组态软件实现，可以快速开发界面，实现用户需求；

　●　中心管理系统采用实时数据库，可以长期保存大量历史数据；

　●通过串口采集现场数据，采集速度快，实际采样速度在1-2秒左右；

　●　系统将串口转成以太网信号，布线少，后续维护成本低；

　●系统以有线方式通信，成本低，可靠性高，速度快，后续使用成本低；

　●其他管理人员可以通过访问中心服务器实现对数据的查询和对现场设备的参数设定；

　●　由于系统模块化设计，可以实现最灵活的功能扩展；

　●　系统后续可以和其他软件系统对接；

　●系统便于后续扩展其他设备；

系统基本功能

1.数据采集

　　系统自动采集现场智能仪表等多台设备的信息数据。

2.实时数据动态展现

　　紫金桥软件提供专业化流程图工具，通过各种可视化的构件方便的搭建复杂的图形画面，丰富的动画形成逼真的动画效果。可以展现和现场接近的监控界面，管理人员随时了解现场装置运行状况的动态信息，及时准确掌握生产的动态，对工业过程中出现的问题及时做出响应。该流程图绘制工具易学易掌握，贵公司相关软件开发人员可以很快上手掌握。

3.数据存储

　　软件将采集来的数据以统一的格式进行缓存。紫金桥对各种来源、各种类型的数据进行合理组织，以标准化的数据结构存储于过程数据库和关系数据库中，既保证数据的完整性、一致性，又能够方便数据查询和应用。其中发电量等数据会保存在关系数据库中。关系数据库推荐使用MySQL数据库，这个关系库是免费的，而且支持网络查询，性能也不错，可以避免盗版不稳定等问题。此外也可以选择SqlSever，Access等其他数据库。数据库格式设计需要多讨论下，便于后续联网等升级操作。

4.历史数据管理

　　生产管理系统作为控制系统和上层管理系统的中间层，起到承上启下的作用。其将现场控制系统的数据集中起来，以统一的形式存放，实现了有效的数据共享。紫金桥软件具有高效数据压缩能力，能够利用有限的计算机存储空间存储更长时间的历史数据，并能保证快速历史存储与检索。由于实时数据库具有高效的存储策略，再加上廉价的大容量的存储介质，可以将重要的生产参数长期保存。如果需要，软件系统将来可以将历史数据和ERP等系统对接，实现无缝化信息化管理。

5.人工录入数据接口

　　系统提供人工录入数据接口，对于某些不便于自动采集的数据，可以通过人工录入。

6.数据查询

　　通过多种查询工具可以快速查询实时数据、历史数据；给管理者决策提供帮助,可以对数据进行横向比较，也可以对历史数据进行分析。

7.趋势分析

　　紫金桥软件提供多种趋势分析组件，可以同步查看多个采集点的历史或者实时曲线。曲线不仅可以动态放大、缩小、打印、导出，而且支持动态增删曲线，自由比对。

8.设备信息库管理

　　建立设备的信息库，登记每台设备的基本参数；

9.设备故障管理

　　可以分别按照设备号、故障类型、时间段等多种条件进行历史查询；

10.柱状图分析

　　系统提供柱状图等工具，直观展现分析数据；

11.报表系统

　　紫金桥实时数据自身提供了自由报表组件。报表支持单元格级别的字体、背景、动画、输出格式等设置，支持打印，打印预览，报表导出、导入功能。所有报表均可以打印、打印预览，导入导出。

12.安全管理

　　系统提供完备的安全管理机制，不同的用户具备不同的安全管理权限，系统管理人员可以增删用户，设定各用户的权限。

13.事件记录

　　系统提供完备的事件记录功能，用户在实时数据库上的重要操作都有详尽的事件记录。

14.断点续传

　　现场PC和中心管理软件间支持断点续传功能。当出现网络故障时，现场电脑缓存该时间段的数据，待网络连接正常时补发到中心数据库中。　

15.短信报警

　　如果需要系统提供短信报警功能，当系统出现重要报警信息时，会自动将相关信息第一时间以短信方式发送到相关人的手机中。

16.完备的API接口

　　系统提供各种API接口可以方便的访问实时数据，检索或插入历史数据，浏览数据库结构，动态加点，加连接项。系统支持包括API接口、COM组件、OLE DB查询等多种方式与第三方程序通信。

17.支持数据库端脚本

　　数据端脚本包括数据改变触发脚本、条件脚本、周期性脚本、数据库点脚本等方便实现用户特定的逻辑／计算，将公用计算放到服务端，真正做到数出一源。

18.Web浏览

　　通过Web发布，可以在Internet上授权访问，授权操作。

19.支持OPC、DDE访问

　　实时数据库即可以作为OPC、DDE客户方，也可以作为OPC、DDE服务方,便于后期扩展升级。

20.保养管理

　　可以设定每台设备的保养进程管理，当达到需要保养的时刻时，系统会自动提示相应保养信息，便于用户管理设备；