本發(fā)明屬于局域網(wǎng)通訊領域，涉及一種光伏電站主站監(jiān)控系統(tǒng)與光伏子陣之間進行數(shù)據(jù)交互以及網(wǎng)絡架構(gòu)建立的方法，特別涉及一種基于LTE無線通信的光伏電站組網(wǎng)架構(gòu)。

背景技術：

隨著國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，規(guī)模性的光伏電站在國內(nèi)開始陸續(xù)建設和投入運行。目前光伏電站采用有線通信組網(wǎng)方案，現(xiàn)場需要根據(jù)實際情況進行光纜敷設，涉及到大量的土建工作量，極大地降低了工作效率，同時也增加了基礎建設成本，因此施工周期長，成本高，工作量大，耗費人力等特點比較突出。為了有效降低基建費用，縮短建設周期，減少人力資源，建立完整的無線通信系統(tǒng)解決方案成為迫切需求。

隨著無線通信技術的發(fā)展，LTE技術廣泛應用于工業(yè)領域。無線專網(wǎng)以其低成本、高頻譜利用率、高可靠性、組網(wǎng)簡單、覆蓋范圍廣等優(yōu)勢在電力通信中得到大力推廣使用，本案正是在這種發(fā)展方向下產(chǎn)生。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，在于提供一種基于LTE無線通信的光伏電站組網(wǎng)系統(tǒng)，其可降低建設成本，覆蓋范圍廣，可擴展性強。

為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種基于LTE無線通信的光伏電站組網(wǎng)系統(tǒng)，包括LTE基站、主站監(jiān)控系統(tǒng)、至少一個CPE設備和至少一個終端設備，其中，LTE基站集成VPN功能，各CPE設備均具有VPN功能，使用天線與LTE基站建立連接；所述主站監(jiān)控系統(tǒng)通過以太網(wǎng)絡連接LTE基站，各終端設備與對應的CPE設備連接。

上述LTE基站無VPN功能時，連接外部VPN設備，LTE基站與外部VPN設備之間使用以太網(wǎng)絡進行連接。

當光伏電站主控室有多個設備需要連接LTE基站時，主站監(jiān)控系統(tǒng)與前述設備通過主控室交換機連接LTE基站。

上述終端設備通過Wifi、PLC、ZigBee或RF方式連接CPE設備。

上述終端設備不能使用Wifi、PLC、ZigBee或RF方式時，采用以太網(wǎng)絡方式連接CPE設備。

上述終端設備需要視頻接入時，優(yōu)先采用Wifi方式連接CPE設備。

上述終端設備包括光伏子陣、交換機、視頻和語音通信設備。

采用上述方案后，本發(fā)明節(jié)省了有線通信組網(wǎng)光纜敷設的繁瑣工作，減少了人力資源，縮短了建設周期，組網(wǎng)簡單可靠。LTE新技術的應用減少了網(wǎng)絡延遲，提高了網(wǎng)絡帶寬和通信速率，覆蓋范圍廣，具有高可擴展性；同時CPE預留以太網(wǎng)接口，兼容傳統(tǒng)光伏站的組網(wǎng)方式，適用老站的升級改造，給予新舊技術變革的適應需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明用于單基站的架構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明用于多基站的架構(gòu)圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術方案及有益效果進行詳細說明。

如圖1所示，以單基站為例，本發(fā)明提供一種基于LTE無線通信的光伏電站組網(wǎng)系統(tǒng)，包括LTE基站eNodeB、主站監(jiān)控系統(tǒng)、CPE設備和終端設備UE，其中，eNodeB集成VPN功能，提供無線通信網(wǎng)絡，當eNodeB無VPN功能時，需連接外部VPN設備；CPE設備具有VPN功能，使用天線與eNodeB建立連接，VPN功能用于建立eNodeB和CPE設備之間的VPN隧道，實現(xiàn)二層廣播報文在各個CPE設備之間、CPE設備與eNodeB之間的廣播傳輸；所述主站監(jiān)控系統(tǒng)使用以太網(wǎng)絡連接eNodeB，當光伏電站主控室有多個設備需要連接eNodeB時，主站監(jiān)控系統(tǒng)和其他設備通過主控室交換機，間接與eNodeB建立連接，上行接收數(shù)據(jù)，下行發(fā)送數(shù)據(jù)；UE采用Wifi、PLC、ZigBee、RF或以太網(wǎng)絡方式連接CPE設備，通過eNodeB與主站監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)上行和下行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交互。

在構(gòu)建圖1所述的架構(gòu)時，首先需要部署eNodeB，根據(jù)現(xiàn)場實際情況采用金屬桅桿安裝、墻面安裝、立架安裝等方式將eNodeB固定在主控室附近，對固定好的eNodeB設置基站系統(tǒng)相關參數(shù)。當eNodeB無VPN功能時，需要安裝外部VPN設備，eNodeB和外部VPN設備使用以太網(wǎng)絡進行連接。

進一步將光伏電站中的主站監(jiān)控系統(tǒng)使用以太網(wǎng)絡直接連接eNodeB，當光伏電站主控室有多個設備需要連接eNodeB時，將主站監(jiān)控系統(tǒng)和其他設備連接至主控室交換機，主控室交換機與eNodeB使用以太網(wǎng)絡方式建立通信連接，進而實現(xiàn)主站監(jiān)控系統(tǒng)和eNodeB之間的連接。

進一步部署光伏電站中的CPE設備，根據(jù)UE所在不同位置進行室內(nèi)或者室外安裝。針對現(xiàn)場使用要求，設置CPE系統(tǒng)參數(shù)，通過配套的無線天線與eNodeB建立網(wǎng)絡通信，采用多線程、低功耗的SDR技術，具有AP、路由器和VPN功能，將高速的LTE信號轉(zhuǎn)換成UE可使用的Wifi、PLC、ZigBee、RF信號，支持語音、視頻、遠距離傳輸、移動辦公，上行與主站監(jiān)控系統(tǒng)建立通信，下行與UE建立通信。

進一步將光伏站中的UE，包括：光伏子陣、交換機、視頻、語音通信設備等，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采用Wifi、PLC、ZigBee、RF方式與CPE設備建立通信連接。當需要視頻接入時，優(yōu)先考慮Wifi接入方式。對于不能使用Wifi、PLC、ZigBee、RF方式的UE，采用以太網(wǎng)絡方式與CPE設備連接，從而建立UE與eNodeB之間的網(wǎng)絡通信，實現(xiàn)與主站監(jiān)控系統(tǒng)之間的上行和下行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交互。

本發(fā)明在應用時，光伏電站覆蓋范圍小選擇單基站組網(wǎng)方式，單基站不能覆蓋光伏電站所有范圍時選擇多基站組網(wǎng)方式；當需要多臺eNodeB時，可以采用一體化的eNodeB設備進行組網(wǎng)，也可以采用分體的eNodeB進行組網(wǎng)。

圖2即說明了主站監(jiān)控系統(tǒng)可以接收來自多個eNodeB的無線通信信號。采用此架構(gòu)，在實施過程中，按照單基站無線通信組網(wǎng)方法進行部署eNodeB、主站監(jiān)控系統(tǒng)、CPE設備和UE。不同之處在于，組網(wǎng)過程中需根據(jù)覆蓋范圍對eNodeB進行選址，同時在進行系統(tǒng)配置時需要將多個eNodeB的信息配置到相關系統(tǒng)參數(shù)中。主站監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)與各個eNodeB之間的網(wǎng)絡通信，從而完成與UE之間的上行和下行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交互。

以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。