基于光伏板结构的振动监测装置及光伏站的制作方法

1.本实用新型涉及光伏板监测领域，具体涉及一种基于光伏板结构的振动监测装置及光伏站。


背景技术：

2.目前，市面上对于光伏板的产品及研究多在于环境参数(空气湿度、风速风向、温度等)的监测，这些参数可衡量不同天气状况下发电量输出差异，可作为实现发电量预测的基础，是光伏电站系统数据的重要组成部分。但由于受到环境的影响，光伏板结构的监测也尤为重要，光伏板倾斜角度会直接影响光照吸收时间，导致发电的效率下降。此外，光伏板的支架结构安装需要一定的人力物力，长期在户外恶劣的天气环境下使用，一旦发生故障变形，将会降低光伏板发电量，造成一定的经济损失。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种基于光伏板结构的振动监测装置及光伏站，通过对光伏板结构的倾角和振动数据的监测，监测光伏板的运行状态，以保障光伏板的安全、稳定、高效运行，提高经济效益。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种基于光伏板结构的振动监测装置，所述装置包括：伺服电机、联轴器、减速器、光伏板、传动杆、轴承座、倾角传感器、振动传感器、数据采集卡以及上位机；所述伺服电机的输出轴通过所述联轴器连接所述减速器的输入轴，所述减速器的输出轴连接所述传动杆，所述传动杆固接在所述光伏板的中部，所述传动杆两端分别连接一个所述轴承座，所述轴承座固定在一支架上；所述倾角传感器安装于所述光伏板的背面；所述振动传感器安装于所述支架上；所述数据采集卡分别电连接所述倾角传感器、振动传感器以及上位机，所述数据采集卡配置为采集所述倾角传感器测得的倾角信息和振动传感器测得的振动信息，并将所述倾角信息和振动信息传送至所述上位机；所述上位机还电连接所述伺服电机，用于根据接收到的倾角信息驱动所述伺服电机，进而调整所述光伏板的倾角。
6.在一实施例中，所述上位机包括显示单元，所述上位机进一步配置为将接收到的倾角信息和振动数据转换成挠度数据并在所述显示单元上进行显示。
7.在一实施例中，所述装置还包括供电模块、第一电压转换器和第二电压转换器；所述供电模块分别电连接所述上位机、伺服电机、第一电压转换器和第二电压转换器；所述供电模块输出第一电压值，所述第一电压转换器电连接所述倾角传感器和振动传感器，所述第一电压转换器将所述第一电压值转换成第二电压值；所述第二电压转换器电连接所述数据采集卡，所述第二电压转换器将所述第一电压值转换成第三电压值。
8.在一实施例中，所述第一电压值为220v，所述第二电压值为5v，所述第三电压值为24v。
9.在一实施例中，所述光伏板呈矩形，所述传动杆固接在所述光伏板的背面。
10.在一实施例中，所述支架包括横梁框架和立柱，所述横梁框架为四个横梁焊接而成的矩形框，该矩形框的四个顶角底面分别固接一个所述立柱。
11.在一实施例中，所述矩形框内侧的截面尺寸大于所述光伏板的截面尺寸。
12.一种光伏站，所述光伏站包括多个如上述的基于光伏板结构的振动监测装置。
13.在一实施例中，还包括一机柜，所述数据采集卡和上位机均安装于所述机柜内。
14.本实用新型的优点在于：
15.本实用新型提供的基于光伏板结构的振动监测装置及光伏站，通过对光伏板结构的倾角和振动数据的监测，监测光伏板的运行状态，以保障光伏板的安全、稳定、高效运行，提高经济效益。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例中的一种基于光伏板结构的振动监测装置的立体结构示意图
17.图2是本实用新型实施例中的一种基于光伏板结构的振动监测装置的俯视结构示意图；
18.图3是本实用新型实施例中的一种基于光伏板结构的振动监测装置的侧视结构示意图；
19.图4是本实用新型实施例中另一角度的一种基于光伏板结构的振动监测装置的侧视结构示意图；
20.图5是本实用新型实施例中的一种基于光伏板结构的振动监测装置的结构框图；
21.图6是本实用新型实施例中另一实施例的一种基于光伏板结构的振动监测装置的结构框图。
具体实施方式
22.参阅附图1至6，图1至6示例性示出了基于光伏板4结构的振动监测装置的主要结构。本实用新型提供的基于光伏板4结构的振动监测装置包括：伺服电机1、联轴器2、减速器3、光伏板4、传动杆5、轴承座6、倾角传感器7、振动传感器8、数据采集卡9以及上位机10。
23.光伏板4呈矩形，光伏板4可转动地安装在一支架16上。支架16包括横梁框架11和立柱12，横梁框架11为四个横梁焊接而成的矩形框，该矩形框的四个顶角底面分别固接一个立柱12。矩形框内侧的截面尺寸大于光伏板4的截面尺寸，以便于该光伏板4在该矩形框内自由旋转。传动杆5固接在光伏板4的背面中部，传动杆5两端分别连接一个轴承座6，轴承座6固定在支架16上。伺服电机1、联轴器2和减速器3构成光伏板4的驱动系统，用于调整光伏板4的倾斜角度。具体地，伺服电机1的输出轴通过联轴器2连接减速器3的输入轴，减速器3的输出轴连接传动杆5。
24.倾角传感器7安装于光伏板4的背面，例如倾角传感器7可以是卡接或者粘贴在光伏板4的背面，以测量光伏板4的倾角信息。振动传感器8安装于支架上，例如可以固定在支架的横梁框架11上，用于测量支架16的振动信息。数据采集卡9分别电连接倾角传感器7、振动传感器8以及上位机10。数据采集卡9配置为采集倾角传感器7测得的倾角信息和振动传感器8测得的振动信息，并将倾角信息和振动信息传送至上位机10。上位机10还电连接伺服
电机1，用于根据接收到的倾角信息驱动伺服电机1，进而调整光伏板4的倾角。上位机10可以是计算机，其包括显示单元，上位机10进一步地配置为将接收到的倾角信息和振动数据转换成挠度数据并在显示单元上进行显示。如此，可实现自动调整光伏板4的倾斜角度，以最大化的接收太阳能，提高发电效率。另外，在受到恶略环境的影响，光伏板4结构发生故障形变时，通过监测支架16的振动信息获知光伏板4的运行状态，以便于及时进行维修或维护，保障光伏板4的安全、稳定、高效运行，提高经济效益。
25.如图6所示，基于光伏板4结构的振动监测装置还包括供电模块13、第一电压转换器14和第二电压转换器15。供电模块13分别电连接上位机10、伺服电机1、第一电压转换器14和第二电压转换器15；供电模块13输出第一电压值，第一电压转换器14电连接倾角传感器7和振动传感器8，第一电压转换器14将第一电压值转换成第二电压值；第二电压转换器15电连接数据采集卡9，第二电压转换器15将第一电压值转换成第三电压值。本实施例中，第一电压值为220v，第二电压值为5v，第三电压值为24v。第一电压转换器14和第二电压转换器15均为电源适配器。
26.本实施例还提供一种光伏站，该光伏站包括多个如上述的基于光伏板4结构的振动监测装置。该光伏站还包括一机柜，数据采集卡9和上位机10均安装于机柜内。如此便于对光伏站内的多个光伏板4进行监测，提高经济效益。
27.以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。