摘 要

对环境参数、视频等相关系数进行实时的监控,不仅有利于使整个光伏电站始终保持在高效的工作状态,还能使电站的管理人员的操作与管理更加便捷。为了实现光伏电站环境监控系统,包括视频采集功能,温度、湿度、风力等参数的多通道采集和记录功能,基于虚拟仪器labview设计出一种通用性较强、性价比高、操作性强的光伏电站监控系统的设计方案。

全文总体是总分总结构,通过对国内外的光伏电站监控系统的技术研究,确定了系统的光伏电站的监控整体方案,系统整体分为两部分,第一部分为视频采集,本系统只设计了两个摄像头,还有数据的存储及调取，实际可根据环境要求拓展更多摄像头；第二部分为天气数据,包括风力大小、环境温度、相对湿度等,基于这些数据,对数据的异常情况做出警报，还对更多需测量的天气数据做了拓展技术。

文章的最后论述了光伏电站监控系统的结果,对遇到的问题进行分析,总结本系统不足做了建议和展望。

关键字:光伏电站；环境参数；监控系统；LABVIEW

Abstract

Real-time monitoring of environmental parameters, video and other relevant coefficients is not only conducive to keeping the whole photovoltaic power station in an efficient working state, but also makes the operation and management of the power station managers more convenient. In order to realize the environmental monitoring system of photovoltaic power station, including video collection function, multi-channel collection and recording function of temperature, humidity, wind and other parameters, a design scheme of photovoltaic power station monitoring system with strong universality, high cost performance and strong operability is designed based on virtual instrument labview. Full text is overall score of total structure, and through the photovoltaic power station monitoring system technology research both at home and abroad, and to determine the photovoltaic power station monitoring the overall scheme of the system, and the overall system is divided into two parts, the first part is the video acquisition, this system only design the two cameras, and data storage and obtaining, according to the actual environment required to expand more cameras; The second part is the weather data, including wind speed, ambient temperature, relative humidity, etc. Based on these data, the warning of abnormal conditions of the data is made, and more weather data to be measured are extended. At the end of this paper, the results of photovoltaic power station monitoring system are discussed, the problems encountered are analyzed, and the shortcomings of the system are summarized and the Suggestions and prospects are made.

KEY WORDS: photovoltaic power station,；environmental parameter ；monitoring system,；LABVIEW

目录

摘要………………………………………………………………………………………………I

Abstract……………………………………………………………………………………… II

第一章 绪论 1

1.1课题研究背景及意义 1

1.1.1研究目的 1

1.1.2意义 1

1.2课题国内外研究现状及发展 1

1.3课题主要研究内容及各章安排 2

1.3.1论文主要内容 2

1.3.2论文章节安排 2

第二章 虚拟仪器及labview介绍 4

2.1虚拟仪器介绍 4

2.1.1虚拟仪器基本概念 4

2.1.2虚拟仪器的特征 4

2.2 LABVIEW基本介绍 5

2.2.1 LABVIEW的基本功能 5

2.2.2 LABVIEW 的特点 5

第三章 光伏电站监控系统的整体方案 6

3.1系统基础及基本方案 6

3.1.1系统设计理论 6

3.1.2系统设计前面板 9

3.2监控系统各模块的设计 10

3.2.1视频采集模块 10

3.2.2温度检测模块 13

3.2.3湿度检测模块 14

3.2.4风力检测模块 16

3.3本章小结 17

第四章：监控系统硬件及结果调试 18

4.1硬件系统总体 18

4.2.1视频采集硬件, 18

4.2.2环境检测硬件 19

4.2系统实物展示 20

4.3调试数据 21

第五章 总结及展望 22

5.1总结 22

5.2未来展望 22

参考文献…………………………………………………………………………………23

致谢………………………………………………………………………………………24

第一章 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.1.1研究目的

光伏电站很多建设在地广人稀、环境复杂的地区,这就对设备的维护、人员的管理等方面带来诸多困难。传统光伏电站的视频监控系统提供远距离的视频图像传输,对异常情况的发生需要人为的通过监控画面去排查。还要考虑一个地区的太阳能潜力需要详细的太阳能气候学,并且有必要收集覆盖该地区所有气候带的高精度的大量辐射数据。因此,针对上诉针对光伏电站视频监控的采集及智能化监控问题和关于光伏电站地区的气候学数据(风力,环境温度,相对湿度等)的采集和记录问题,本设计的最终目的就是通过NI公司数据收集卡,通过Labview测试和分析程序设计,最终形成光伏电站环境监控系统。

1.1.2意义

世界人们最关心的两大问题是能源短缺和环境污染,而能源是人类社会发展的动力和赖以生存的物质基础,而化石能源由于其不可再生,全球的储存量越来越少,使用化石燃料也还会产生大量的污染,这两大问题给人类带来了困难。而太阳能光伏发电作为清洁的新能源,正好解决了上诉两个问题,与传统能源相比,光伏发电系统布置灵活,可利用屋顶及各种空旷地带就地发电,在城市,可作为城市日常用电的补充,还可以并入传统发电系统的电网,降低电网负荷。由于太阳能光伏发电有这么多优势,各国都在加强对光伏发电产业的研究,成本也会越来越低,相信未来的市场会越来越大,走入千家万户,指日可待。

1.2课题国内外研究现状及发展

我国的光伏产业在近些年飞速发展,逐步形成了完整的光伏产业体系。可分为三个时期。第一时期,2004年前,光伏产业发展的萌芽期。2001年国家提出"光明工程计划",2003年,英利、无锡尚德相继投产,总体来说,光伏产业的相关技术还不够完善,度电成本也比较贵,促进光伏产业发展的带动主要来自政策的补助;第二时期,2008-2012年,快速扩张期。2008年到2011年光伏产业技术利基得到迅速发展,研发投入迅速增加,专利数量激增,我国企业主要集中在光伏产业组件产品上;第三时期,2012年至今,调整回升期。由于美国及欧洲市场因为补贴等政策下滑出现市场快速萎缩,导致中国光伏组件产品积压。2012年12月19号召开的全国会议,提出了促进光伏产业发展的五大政策措施,产业出现回升,2018年,国内基本形成了64家光伏巨头企业。到2030年光伏装机量有望超过1000GW。随着研究的深入,光伏发电的成本会越来越低,进入千家万户,指日可待。

光伏电站发展也带动了光伏电站的监控系统的研究,如何对光伏电站进行实时高效的监测、维护和管理成为建设光伏电站必须考虑的重要问题之一,主要分为两块研究,第一块,视频采集功能,国内已经能够在复杂环境下自动检测出运动目标,同时实现了实时的远程视频监控等功能。第二块,收集天气数据和模块远程部署的光伏安装中的形成数据,天气数据包括风速、风向、降雨量、环境温度、大气压力、相对湿度、和太阳辐射度。通过多通道采集和记录,一组传感器用于测量气象数据。传感器信号首先通过数据采集卡传到电脑,收集的数据将进一步处理,显示在监视器上并使用LabVIEW软件存储在磁盘中。

1.3课题主要研究内容及各章安排

1.3.1论文主要内容

(1)本设计的基本内容: