一套完整的光伏遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

   光伏遠(yuǎn)程監(jiān)控如何實(shí)現(xiàn)？最近問(wèn)這個(gè)問(wèn)題的朋友比較多，這個(gè)在戶外監(jiān)控應(yīng)用中也是比較廣泛的，之前有提到過(guò)，本期我們?cè)賮?lái)總結(jié)下。

   太陽(yáng)能（Solar Energy），一般是指太陽(yáng)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(yáng)提供的熱和光生存，而自古人類也懂得以陽(yáng)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(yáng)能進(jìn)一步發(fā)展。太陽(yáng)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(yáng)能發(fā)電一種新興的可再生能源。廣義上的太陽(yáng)能是地球上許多能量的來(lái)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(yáng)能是取之不及、用之不竭的理想能源。

太陽(yáng)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(wú)需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境無(wú)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。

   光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組、太陽(yáng)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、光伏電池陣列即太陽(yáng)能電池板

   這是太陽(yáng)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(yáng)能光子轉(zhuǎn)化為電能，從而推動(dòng)負(fù)載工作。太陽(yáng)能電池分為單晶硅太電池、多晶硅太陽(yáng)電池、非晶硅太陽(yáng)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、光伏充電控制器

  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(guò)充電、過(guò)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、光伏深循環(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(yáng)能電池板轉(zhuǎn)化過(guò)來(lái)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(yáng)能的直接輸出一般為12VDc、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(yáng)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。

   光伏發(fā)電最簡(jiǎn)單的原理就是我們所說(shuō)的化學(xué)反應(yīng)，即太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程就是太陽(yáng)能輻射能光子通過(guò)半導(dǎo)體物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程，通常叫做“光生伏打效應(yīng)”，太陽(yáng)電池就是利用這種效應(yīng)制成的。

   我們知道，當(dāng)太陽(yáng)光照射到半導(dǎo)體上時(shí)，有一部分光子被表面反射掉，其余部分要不被半導(dǎo)體吸收要不就被半導(dǎo)體透過(guò)，其中被吸收的光子，當(dāng)然有一些變成熱，另一些光子則同組成半導(dǎo)體的原子價(jià)電子碰撞，于是產(chǎn)生電子一空穴對(duì)。這樣，太陽(yáng)光能就以產(chǎn)生電子一空穴對(duì)的形式轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，再?jīng)過(guò)半導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)反應(yīng)，產(chǎn)生一定的電流，如果把一塊一塊的電池半導(dǎo)體以各種方式連接起來(lái)則形成多股電流電壓，從而輸出功率。

1、傳統(tǒng)供電的缺點(diǎn)

   太陽(yáng)能發(fā)電和太陽(yáng)能供電技術(shù)日益走進(jìn)民用應(yīng)用的場(chǎng)合。 在森林、道路、河流、山川等通信或音視頻電子設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)合，主要采取電網(wǎng)供電和電池供電方式，電池供電往往只能解決臨時(shí)的需要，不能作為長(zhǎng)期的供電電源；而采取電網(wǎng)供電方式存在諸多缺點(diǎn)： 

a、供電方式為電纜輸送，工程施工困難，造價(jià)高昂； 

b、系統(tǒng)維護(hù)不便，高壓輸送存在安全隱患，運(yùn)營(yíng)成本高；

c、安裝、組網(wǎng)困難。 

2、光伏供電的優(yōu)勢(shì)

   而光伏供電系統(tǒng)工作時(shí)無(wú)需水、油、汽、燃料，只要有光就能發(fā)電的特點(diǎn)，是清潔、無(wú)污染的可再生能源，而且安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，倍受人們的青睞，是新能源的領(lǐng)頭羊。近年來(lái)，太陽(yáng)能的應(yīng)用在全球越來(lái)越廣泛，特別是在野外領(lǐng)域，太陽(yáng)能電源系統(tǒng)正逐步取代一些傳統(tǒng)的電源設(shè)備，得到越來(lái)越普遍的應(yīng)用。

光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)：

a、安全可靠、無(wú)噪聲、無(wú)輻射、無(wú)需消耗燃料、無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件、故障率低、壽命長(zhǎng)；

b、環(huán)保美觀、不受地理位置限制、建設(shè)周期短、規(guī)模大小隨意、拆裝簡(jiǎn)易、移動(dòng)方便；

c、即裝即用、拆裝損毀成本低、可以方便地與建筑物相結(jié)合，無(wú)需預(yù)埋架高輸電線路，可免去遠(yuǎn)距離敷設(shè)電纜時(shí)對(duì)植被和環(huán)境的破壞及工程費(fèi)用；

d、電壓穩(wěn)定、電源質(zhì)量高，廣泛應(yīng)用于各種用電設(shè)備上，非常適用于鄉(xiāng)村、農(nóng)場(chǎng)、山頭、海島、高速公路等偏僻地方的用電，也是非常優(yōu)秀的應(yīng)急備用電源。

e、維護(hù)簡(jiǎn)易，使用壽命長(zhǎng)達(dá)20年以上，多種充電方式互補(bǔ)，太陽(yáng)能和市電均可對(duì)系統(tǒng)充電。

f、太陽(yáng)能發(fā)電相對(duì)傳統(tǒng)發(fā)電，資源是取之不盡、用之不竭的，是資源最豐富的可再生能源。 

g、利用太陽(yáng)能發(fā)電不會(huì)造成空氣污染，不會(huì)造成生態(tài)環(huán)境失去平衡，是一種綠色的可再生能源。

h、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，性價(jià)比高。

3、戶外遠(yuǎn)程監(jiān)控為什么使用光伏供電？

   在機(jī)電項(xiàng)目中，設(shè)備安裝及布線的簡(jiǎn)單與復(fù)雜、后期維護(hù)的方便與困難等問(wèn)題也是很多業(yè)主及承包商關(guān)注的問(wèn)題，太陽(yáng)能供電與傳統(tǒng)電纜供電相比，前者省去了很多復(fù)雜的布線，在立柱上裝載即可完成簡(jiǎn)單的安裝：對(duì)于后期的維護(hù)，也只是對(duì)太陽(yáng)能電池板進(jìn)行清潔，對(duì)蓄電池進(jìn)行必要的更換。

   由于全程監(jiān)控系統(tǒng)布設(shè)的攝像機(jī)多，涉及的里程比較長(zhǎng)，如果采用傳統(tǒng)直埋電纜的供電方式，考慮到沿線電纜壓降的因素，都必須采用比較粗大的銅芯線纜，而目前國(guó)內(nèi)銅價(jià)又不斷上漲，這樣顯然也增加了很多成本。如果采用太陽(yáng)能供電，就省去了中間電纜及其敷設(shè)的過(guò)程，具有很好的性價(jià)比。

光伏無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)主要由光伏供電系統(tǒng)、無(wú)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。 

光伏供電子系統(tǒng)是由太陽(yáng)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，太陽(yáng)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(kāi)控制器開(kāi)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(guò)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(guò)充保護(hù)。 

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