本实用新型涉及光伏电站监控领域，尤其涉及一种基于wifi和4g网络通讯的光伏电站监控系统。
背景技术：
光伏发电作为一种新型的清洁能源，得到了大力的推广。随着光伏发电的渐渐普及，安装规模也越来越大，因此监控系统的必要性也显得越来越重要，随之也出现了采用4g网络通讯方式的监控系统。
基于4g移动蜂窝网络通讯方式的监控系统虽然解决了被监控设备(例如光伏逆变箱、汇流箱等)的数据采集及通讯问题，但是此类被监控设备在安装时需要进行一系列的参数设置，才能正常工作，并且只能通过rs-485这类的有线方式将pc机与被监控设备连接起来，通过在pc机上开发专用的参数设置软件，进而完成被监控设备的参数设置功能。
采用此方式需要开发专用的pc端参数设置软件，同时还需要携带usb转rs-485线到安装现场，存在安装设置不便的问题；当被监控设备出口海外时，由于4g移动设备接入网络前都需要预先设置运营商的apn接入点，而4g网络通信作为一种直连基站的无线通信方式，无法和pc机等终端设备进行直接通讯，因此无法设置移动网络的apn接入点。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于wifi和4g网络通讯的光伏电站监控系统，解决被监控设备参数设置不便以及安装现场apn接入点设置不便的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种基于wifi和4g网络通讯的光伏电站监控系统，包括电源模块、wifi模块以及4g模块，所述wifi模块与4g模块连接，所述wifi模块通过rs-485模块与被监控设备连接，所述wifi模块与终端设备建立通讯连接，所述4g模块与云服务器建立通讯连接。
进一步的，所述wifi模块通过uart口分别与4g模块、rs-485模块连接。
进一步的，所述wifi模块通过wifi天线与终端设备建立wifi网络通讯连接，所述4g模块通过4g天线与云服务器建立4g网络通讯连接。
进一步的，所述wifi模块包括wifi芯片及其外围电路，所述wifi芯片为esp32系列芯片，具有双核处理器。
如上所述，本实用新型的一种基于wifi和4g网络通讯的光伏电站监控系统，具有以下有益效果：
1、本实用新型中，降低光伏电站监控的材料成本，降低施工复杂度及周期，从而降低建设成本。
2、本实用新型中，提高光伏电站监控通讯的稳定性和速度。
附图说明
图1显示为本实用新型实施例中公开的光伏电站监控系统结构示意图；
图2显示为本实用新型实施例中公开的光伏电站监控系统连接示意图；
图3显示为本实用新型实施例中公开的电源模块电路图；
图4显示为本实用新型实施例中公开的rs-485模块电路图；
图5显示为本实用新型实施例中公开的wifi模块电路图；
图6显示为本实用新型实施例中公开的4g模块电路图。
具体实施方式
具体了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1和图2所示，本实用新型提供一种基于wifi和4g网络通讯的光伏电站监控系统，所述光伏电站监控系统包括电源模块、wifi模块以及4g模块，所述wifi模块通过uart口和4g模块连接，所述wifi模块通过rs-485模块与被监控设备连接，所述wifi模块通过wifi天线与终端设备建立wifi网络通讯，所述4g模块通过4g天线与云服务器建立网络通讯。
如图3所示，所述电源模块包括电容c9、c25、c26、c27、c28、c29、c30、c31、c32，电阻r33、r35、r36、r37、r38、r39，电感l1，二极管d5，电源芯片u6，所述电源芯片的第3引脚与电容c25、c29、c30、c31、c32以及电阻r38的一端连接，并且与电源接入端inv_vin连接，所述电容c25、c29、c30、c31、c32的另一端接地，所述电阻r38的另一端与电源芯片u6的第5引脚连接，并且与电阻r39的一端连接，所述电阻r39的另一端接地，第6引脚与电容c28一端连接，电容c28的另一端与电源芯片u6的第2引脚连接，并且与电感l1的一端连接，电感l1的另一端与电阻r35，电容c9、c26、c27的一端连接，并且与二极管d5的正极连接，电阻r35的另一端经过电阻r36接地，并且经过电阻r37与电源芯片u6的第4引脚连接，电容c9、c26、c27的另一端接地，二极管d5的负极经过电阻r33接地；
其中，所述电源芯片u6的型号为mp1471，并且从二极管d5的正极引出4g模块的峰值电流3v5,从二极管d5的负极引出电源vcc，可满足5v-12v宽输入电压。
如图4所示，所述rs-485模块包括瞬变抑制二极管d6、d7、d8，电阻r27、r28、r29、r30、r31、r32，电容c23，三极管q5，电平转换芯片u5，所述电平转换芯片u5的第6引脚和第7引脚之间并联设置有电阻r31，瞬变抑制二极管d6、d7、d8，并且与被监控设备的rs485总线两端连接，所述电平转换芯片u5的第6引脚还经过电阻r32与电源vcc连接，所述电平转换芯片u5的第8引脚与第5引脚之间串联设置有电容c23，并且电平转换芯片u5的第8引脚与电源vcc连接，电平转换芯片u5的第5引脚和第4引脚接地，电平转换芯片u5的第1引脚经过电阻r27输出ttl信号ut2_rx，电平转换芯片u5的第2引脚和第3引脚与三级管q5的集电极连接，并且经过电阻r28与电源vcc连接，三级管q5的发射极接地，三级管q5的基级经过电阻r29与电源vcc连接，并且输入ttl信号ut2_tx；
其中，电平转换芯片u5的型号为sp3485en-l/tr。
如图5所示，所述wifi模块包括wifi芯片u2以及wifi芯片u2的外围电路，所述wifi芯片u2的第28引脚输出ttl信号ut2_tx，第27引脚输入ttl信号ut2_rx，第17引脚输出ut1_tx，u2的第18引脚输入ut1_rx；
其中，wifi芯片u2采用esp32系列芯片，该芯片具有双核处理器，具有良好的数据处理能力，直接wifi芯片u2作为中央处理器，而不是在外部增加一个中央处理器单元，可以简化电路连接，提高光伏电站监控系统的稳定性。
如图6所示，所述4g模块包括4g芯片j3以及4g芯片j3的外围电路，所述4g芯片j3的第11引脚输入ttl信号ut1_tx，第12引脚输出ttl信号ut1_rx，第10引脚经过电阻r21输出无线数据信号sim_data；
其中，4g芯片j3采用ec20或者ec25系列的mini-pcie芯片，mini-pcie芯片可便捷拆换为不同型号的产品；后期根据蜂窝网络技术的发展状况，可灵活更换为不同方案，例如nb-iot芯片或者5g芯片等；4g模块采用uart口与wifi模块连接，实现两个模块之间的数据交互。
对于wifi模块和4g模块的电路描述中，只是对信号输入输出端口进行详细说明，未对外围电路进行详细说明，外围电路的具体连接关系可以参照说明书附图，或者结合4g芯片j3和wifi芯片u2的使用说明手册进行设置，不做具体限定。
本实用新型的工作原理如下：
wifi模块作为光伏电站监控系统的核心部分，通过内置的softap程序，使得wifi模块工作在sat模式的同时可以工作在ap模式，因此终端设备(例如手机、pc机等)可以随时连接到wifi的ap上，从而实现终端设备与该wifi模块之间直接通讯，而不经过路由器；wifi模块接收到来自终端设备的数据后，将其通过rs-485模块发送到被监控设备，从而实现被监控设备的参数设置功能；如果判断来自终端设备的数据是设置4g网络的apn的指令，则通过uart口将apn信息写入4g模块中，实现对4g网络apn的设置；
当apn设置完成后，4g模块通过uart接口从wifi模块接收监控数据，并通过4g模块将监控数据传至云服务器，由云服务器实现数据的存储和分析，最终根据用户的需求将数据以报表等形式展现给用户。
综上所述，本实用新型解决了被监控设备参数设置不便以及安装现场apn接入点设置不便的问题。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
技术特征：
1.一种基于wifi和4g网络通讯的光伏电站监控系统，其特征在于：包括电源模块、wifi模块以及4g模块，所述wifi模块与4g模块连接，所述wifi模块通过rs-485模块与被监控设备连接，所述wifi模块与终端设备建立通讯连接，所述4g模块与云服务器建立通讯连接。
2.根据权利要求1所述的基于wifi和4g网络通讯的光伏电站监控系统，其特征在于：所述wifi模块通过uart口分别与4g模块、rs-485模块连接。
3.根据权利要求1所述的基于wifi和4g网络通讯的光伏电站监控系统，其特征在于：所述wifi模块通过wifi天线与终端设备建立wifi网络通讯连接，所述4g模块通过4g天线与云服务器建立4g网络通讯连接。
4.根据权利要求1所述的基于wifi和4g网络通讯的光伏电站监控系统，其特征在于：所述wifi模块包括wifi芯片及其外围电路，所述wifi芯片为esp32系列芯片，具有双核处理器。
技术总结
本实用新型提供一种基于WIFI和4G网络通讯的光伏电站监控系统，涉及光伏电站监控领域，包括电源模块、WIFI模块以及4G模块，所述WIFI模块与4G模块连接，所述WIFI模块通过RS‑485模块与被监控设备连接，所述WIFI模块与终端设备建立通讯连接，所述4G模块通过USB接口与被监控设备连接，所述4G模块与云服务器建立通讯连接。本实用新型解决了被监控设备参数设置不便以及安装现场APN接入点设置不便的问题。
技术研发人员：马龙;黄保伟
受保护的技术使用者：成都易联智通信息技术有限公司
技术研发日：.05.20
技术公布日：.12.03
