一步步認(rèn)識(shí)太陽能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

太陽能(Solar Energy)，一般是指太陽光的輻射能量，在現(xiàn)代一般用作發(fā)電。自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存，而自古人類也懂得以陽光曬干物件，并作為保存食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。但在化石燃料減少下，才有意把太陽能進(jìn)一步發(fā)展。太陽能的利用有被動(dòng)式利用(光熱轉(zhuǎn)換)和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。太陽能發(fā)電一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源，如風(fēng)能、化學(xué)能、水的勢(shì)能等等。在幾十億年內(nèi)，太陽能是取之不及、用之不竭的理想能源。

　　太陽能是由內(nèi)部氫原子發(fā)生聚變釋放出巨大核能而產(chǎn)生的能，來自太陽的輻射能量。 中材聯(lián)建太陽能發(fā)電系統(tǒng)人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。植物通過光合作用釋放氧氣、吸收二氧化碳，并把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能在植物體內(nèi)貯存下來。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代演變形成的。此外，水能、風(fēng)能等也都是由太陽能轉(zhuǎn)換來的。地球本身蘊(yùn)藏的能量通常指與地球內(nèi)部的熱能有關(guān)的能源和與原子核反應(yīng)有關(guān)的能源。

　　太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境無任何污染。為人類創(chuàng)造了一種新的生活形態(tài)，使社會(huì)及人類進(jìn)入一個(gè)節(jié)約能源減少污染的時(shí)代。

　　一、太陽能供電系統(tǒng)組成

　　太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池(組)組成。如輸出電源為交流220V或110V并且要和市電互補(bǔ)，還需要配置逆變器和市電智能切換器。

　　1.太陽能電池陣列即太陽能電池板

　　這是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的最核心部分，它的主要作用就是將太陽能光子轉(zhuǎn)化為電能，從而推動(dòng)負(fù)載工作。太陽能電池分為單晶硅太電池、多晶硅太陽電池、非晶硅太陽能電池。由于單晶硅電池比其他兩類堅(jiān)固耐用、使用壽命長(zhǎng)(一般可達(dá)20年)、光電轉(zhuǎn)換效率高等，致使它成為最常用的電池。

　　2.太陽能充電控制器

　　它的主要工作就是控制整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)，同時(shí)對(duì)蓄電池的過充電、過放電起到保護(hù)作用。在溫度特別低的地方，它還具有溫度補(bǔ)償功能。

　　3.太陽能深循環(huán)蓄電池組

　　蓄電池顧名思義就是蓄電的，它主要儲(chǔ)存由太陽能電池板轉(zhuǎn)化過來的電能，一般為鉛酸電池，可以多次循環(huán)使用。

　　在全程監(jiān)控系統(tǒng)中.有的設(shè)備需要提供220V、110V的交流電源，而太陽能的直接輸出一般為1 2VDc、24VDc、48VDc。所以為了能給22VAC、11OVAc的設(shè)備提供電源，系統(tǒng)中就必須增加直流/交流逆變器，將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中產(chǎn)生的直流電能轉(zhuǎn)化為交流電能。

　　二、太陽能監(jiān)控系統(tǒng)

　　太陽能無線監(jiān)控系統(tǒng)主要由太陽能供電系統(tǒng)、無線視頻傳輸系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)三個(gè)子系統(tǒng)組成。

　　太陽能供電子系統(tǒng)是由太陽能組件、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、膠體蓄電池、智能充放電控制器等組成，而無線視頻傳輸子系統(tǒng)是由數(shù)字網(wǎng)橋、3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)、COFDM等組成，視頻監(jiān)控子系統(tǒng)是由攝像機(jī)、終端視頻管理設(shè)備(如數(shù)字硬盤錄像機(jī))等組成。根據(jù)需要可增加其它輔助功能如：前端拾音、前端喇叭、前端錄像、前端傳感、視頻分析、無線廣播、移動(dòng)偵測(cè)、無線信號(hào)中繼站等。

　　該系統(tǒng)主要由太陽能組件、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、膠體蓄電池、智能控制器等組成。太陽能組件和風(fēng)力發(fā)電機(jī)將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，?jīng)由一臺(tái)風(fēng)光互補(bǔ)智能控制器的控制，把電能存儲(chǔ)到蓄電池(充電);需要供電時(shí)，打開控制器開關(guān)接通負(fù)載，把蓄電池中的電能提供給負(fù)載(放電)。智能控制器的主要作用是對(duì)蓄電池進(jìn)行充放電管理，當(dāng)在工作時(shí)間內(nèi)蓄電池供電不足時(shí)，控制器自動(dòng)切斷負(fù)載供電，對(duì)蓄電池進(jìn)行過放保護(hù);當(dāng)蓄電池持續(xù)充電時(shí)，控制器對(duì)蓄電池進(jìn)行過充保護(hù)。

　　太陽能發(fā)電是整個(gè)系統(tǒng)工作能量的主要來源，太陽能組件的大小需要根據(jù)負(fù)載設(shè)備的耗電量來決定。風(fēng)力發(fā)電平時(shí)起輔助供電的作用，在連續(xù)陰雨天的時(shí)候，風(fēng)力發(fā)電機(jī)將發(fā)揮重要作用，以確保對(duì)控制器的不間斷供電，從而避免了長(zhǎng)時(shí)間陰雨天氣下供電系統(tǒng)的癱瘓。

　　蓄電池是在沒有日照情況下維持系統(tǒng)工作所需的能量來源，當(dāng)發(fā)生連續(xù)陰雨天的情況時(shí)就需要蓄電池有足夠的電量維持整個(gè)系統(tǒng)的連續(xù)工作，因太陽能膠體蓄電池的價(jià)格較高，不能因?yàn)轭櫦耙荒戤?dāng)中會(huì)出現(xiàn)幾次長(zhǎng)的陰雨天而增加系統(tǒng)蓄電池配置，使系統(tǒng)在大部分時(shí)間內(nèi)蓄電池配置都處在浪費(fèi)的狀態(tài)，過多配置蓄電池的結(jié)果必然導(dǎo)致成本大幅上升。所以太陽能供電應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)允許發(fā)生概率較低的缺電現(xiàn)象，蓄電池獨(dú)立供電時(shí)間一般為4-10天。

　　太陽能控制系統(tǒng)具有：環(huán)保節(jié)能、無需挖溝或架設(shè)電力架、不需要大量線材、不需要輸變電設(shè)備、施工周期短、不消耗市電不產(chǎn)生電費(fèi)、不受地理位置限制、維護(hù)費(fèi)用低、低壓無觸電危險(xiǎn)及移動(dòng)靈活等諸多優(yōu)點(diǎn)。

　　目前適合進(jìn)行太陽能監(jiān)控的數(shù)據(jù)傳輸方式有三種，一是基于無線網(wǎng)橋的微波網(wǎng)絡(luò)，二是基于無線平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商的3G/4G網(wǎng)絡(luò),三是有線傳輸.可以根據(jù)實(shí)際情況結(jié)合需要來選擇. 總的來講無線監(jiān)控，適合于沒有或較少遮擋的地區(qū)。

　　太陽能視頻監(jiān)控供電系統(tǒng)工作原理：

　　1).當(dāng)太陽光照較強(qiáng)時(shí)，太陽能光伏組件產(chǎn)生的電流匯聚到控制器，控制器進(jìn)行供電監(jiān)控。太陽能光伏組件通過控制器給視頻監(jiān)控部件供電，同時(shí)將多于的能量?jī)?chǔ)存在儲(chǔ)能系統(tǒng)中。

　　2).當(dāng)太陽光照較弱時(shí)，太陽能儲(chǔ)能單元板的發(fā)電滿足不了視頻監(jiān)控需求的能量時(shí)，負(fù)載除從太陽能儲(chǔ)能單元板獲取能量以外，儲(chǔ)能系統(tǒng)同時(shí)處于放電狀態(tài)以滿足視頻監(jiān)控穩(wěn)定運(yùn)行。

　　3). 當(dāng)?shù)揭归g、陰天等日照條件不好的情況下，轉(zhuǎn)由儲(chǔ)能系統(tǒng)給視頻監(jiān)控供電。

　　在野外安裝無線監(jiān)控系統(tǒng)由于設(shè)備安裝地方偏遠(yuǎn)無法供電或者供電成本過高、供電不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響應(yīng)用。這種情況可以采用太陽能供電來解決，太陽能供電無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理是太陽電池組件將太陽的光能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能充放電控制作為中心控制設(shè)備，一方面將太陽電池組件轉(zhuǎn)化的電能存儲(chǔ)在蓄電池組里，一方面控制蓄電池組對(duì)攝像機(jī)、無線視頻傳輸設(shè)備以及其他負(fù)載設(shè)備供電。如果用電設(shè)備中有交流設(shè)備，通過逆變器將直流電逆變成交流電，可向交流設(shè)備提供電源。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備的用電需求，可輸出12V/24V/36V/48/220V等不同電壓，滿足各種設(shè)備的供電需要，無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行可靠穩(wěn)定，能滿足戶外各種惡劣工作環(huán)境。

　　太陽能視頻監(jiān)控系通統(tǒng)顯著優(yōu)勢(shì):

　　1、根據(jù)地區(qū)的太陽能資源具體情況和負(fù)載耗電量確定太陽能發(fā)電的容量。

　　2、保證所有監(jiān)控設(shè)備持續(xù)穩(wěn)定供電。

　　3、無線監(jiān)控設(shè)備考慮全天供電，最大每日供電時(shí)間為：24小時(shí)。

　　4、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、可靠、安全。

　　5、連續(xù)使用陰雨天長(zhǎng)(可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)持續(xù)供電天數(shù))。

　　6、可同時(shí)提供DC12V 24V或AC220電源。

　　7、采用最新深循環(huán)鉛酸免維護(hù)防水蓄電池作為儲(chǔ)能設(shè)備，工作溫度在-40℃~+60℃之間，具有高壽命高性能的特點(diǎn)。

　　8、設(shè)備運(yùn)行自動(dòng)控制，能實(shí)現(xiàn)無人值守及無線遠(yuǎn)程監(jiān)控。

　　9、采用監(jiān)控專用控制、逆變系統(tǒng)，對(duì)監(jiān)控正常的收發(fā)信號(hào)沒有干擾，管理維護(hù)簡(jiǎn)單便利，運(yùn)行費(fèi)用極低。

　　10、一次投資，長(zhǎng)期受益;

　　這種太陽能供電的無線通信和視頻監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)如下：

　　1、 采用太陽能獨(dú)立供電，無線傳輸，徹底無線化;

　　2、 組件靈活，小巧，方便安裝與組網(wǎng);

　　3、 交直流供電方式，滿足多種負(fù)載用電的需要;

　　4、 安全性好，維護(hù)費(fèi)用少，造價(jià)低。

　　太陽能視頻監(jiān)控供電系統(tǒng)(太陽能光伏支架上桿安裝場(chǎng)景)組成：立桿、懸臂、避雷針、太陽能支架、太陽能光伏組件、匯流盒(選配)、電控柜(含控制器、DC 穩(wěn)壓模塊、DC 轉(zhuǎn) DC 模塊)、遮陽棚、儲(chǔ)能系統(tǒng)、視頻監(jiān)控(攝像頭等).

　　實(shí)現(xiàn)快速安裝，施工時(shí)間短，投入低，效果好。采用本系統(tǒng)可以擺脫山地、森林、河流、開闊地等特殊地理環(huán)境的限制，無須考慮電源線及通信光纜的布線和施工問題，徹底解決布線工程周期長(zhǎng)，施工成本高昂甚至根本無法實(shí)現(xiàn)的困難，尤其適合：建筑工地、水庫大壩、河流水位、漁場(chǎng)林場(chǎng)、野生動(dòng)物活動(dòng)監(jiān)控、野生動(dòng)物反盜獵、礦山道路及周邊、森林防火、石油天然氣管道、鐵路沿線、高速公路、隧道監(jiān)控、村莊道路、景區(qū)監(jiān)控、高爾夫球場(chǎng)、文物古跡、大型工廠室外監(jiān)控、別墅周邊、城市廣場(chǎng)、島嶼監(jiān)控、邊防監(jiān)控、單兵偵測(cè)等等。簡(jiǎn)單概括為“三無”的地方，即無人無電無網(wǎng)絡(luò)，但需要實(shí)時(shí)監(jiān)控管理又需要節(jié)能零排放無污染的地方或區(qū)域。