【专业解答】何为太阳能远程监控系统?

有很多朋友问到，什么是太阳能远程监控系统，这个我们平时提及的少，今天我们一起来了解下。

太阳能供电，全套仅需9XX,包含100瓦单晶电池板，65AH蓄电池/锂电池，太阳能控制器，地埋箱，通用安装支架。晴天一天半充满电池。满电阴雨天可连续工作2天。

 

 

一、太阳能供电系统组成

太阳能供电系统

  

该系统主要由太阳能组件、胶体蓄电池、智能控制器等组成。太阳能组件和风力发电机将光能转变为电能，经由一台风光互补智能控制器的控制，把电能存储到蓄电池（充电）；需要供电时，打开控制器开关接通负载，把蓄电池中的电能提供给负载（放电）。智能控制器的主要作用是对蓄电池进行充放电管理，当在工作时间内蓄电池供电不足时，控制器自动切断负载供电，对蓄电池进行过放保护；当蓄电池持续充电时，控制器对蓄电池进行过充保护。

太阳能发电是整个系统工作能量的主要来源，太阳能组件的大小需要根据负载设备的耗电量来决定。风力发电平时起辅助供电的作用，在连续阴雨天的时候，风力发电机将发挥重要作用，以确保对控制器的不间断供电，从而避免了长时间阴雨天气下供电系统的瘫痪。

很多用户有这样一个认识误区，摄像机是由太阳能来供电，实际上给摄像机供电的是蓄电池，太阳能只是负责给蓄电池充电，所以蓄电池对于太阳能供电系统来说也是非常重要的一环；太阳能供电系统因长期处于大幅度充放电状态，而且蓄电池通常是埋在地下，频繁更换费时费力，所以应采用质量可靠的免维护储能型铅酸蓄电池，如预算允许可采用太阳能胶体蓄电池(使用寿命可达5-8年，深放电循环性能好，耐高频率充放电及过放电、自放电小可以长期不充足电又进行放电、适应环境温度范围广尤其是低温，使用时无酸雾气体析出，无电解质外溢更为环保)。

蓄电池是在没有日照情况下维持系统工作所需的能量来源，当发生连续阴雨天的情况时就需要蓄电池有足够的电量维持整个系统的连续工作，因太阳能胶体蓄电池的价格较高，不能因为顾及一年当中会出现几次长的阴雨天而增加系统蓄电池配置，使系统在大部分时间内蓄电池配置都处在浪费的状态，过多配置蓄电池的结果必然导致成本大幅上升。所以太阳能供电应用系统应允许发生概率较低的缺电现象，蓄电池独立供电时间一般为3-10天。

太阳能无线监控系统与普通有线监控系统的工作原理不一样。普通有线监控系统可以不考虑摄像机或其它负载的电压和功率，也可以不考虑系统的工作时间，而在太阳能无线监控系统中摄像机或者其它负载的功率越大，工作时间越长，系统的配置就会越大，系统的价格就会越高。由于太阳能发电和蓄电池储电的宝贵，它直接影响了整个系统的建设成本，因此整个系统中负载设备的低功耗运行成为了太阳能无线监控系统的关键。

首先负载设备的电压如摄像机应选择直流DC12V，不少用户错误的选择交流AC24V的负载设备如市场上常见的AC24V高速球摄像机，以24V3A计算耗电即达到72W(部分厂家交流球机功率直接套用直流球机的功率标注)，这不仅造成系统严重的耗电，而且经多次电压转换带来电量损失，另外增加逆变器额外增加了耗电，当然也增加了系统故障率，给以后系统运行的问题频发埋下隐患。电压转换具体说明：如果选择AC24V球机需要增加逆变器（逆变器增加了自身耗电），把电压从直流12V转换成交流220V(转换过程中电量损失14%)，再增加适配器，把电压从交流220V降到交流24V(转换过程中电量损失17%)

在耗电严重的基础上又经过几次电压转换电量流失，有限的太阳能利用率大打折扣，最终导致蓄电池续航时间大为缩短、出现经常性断电现象。

由于不需要市电，每个前端监控点每年可节省几百元不等的电费；特别是点位数量较多的大项目，节省电费尤其可观。

 

太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交流220V或110V并且要和市电互补，还需要配置逆变器和市电智能切换器。

1、太阳能电池阵列即太阳能电池板

这是太阳能光伏发电系统中的最核心部分，它的主要作用就是将太阳能光子转化为电能，从而推动负载工作。太阳能电池分为单晶硅太电池、多晶硅太阳电池、非晶硅太阳能电池。由于单晶硅电池比其他两类坚固耐用、使用寿命长(一般可达20年)、光电转换效率高等，致使它成为最常用的电池。

 

2、太阳能充电控制器

它的主要工作就是控制整个系统的状态，同时对蓄电池的过充电、过放电起到保护作用。在温度特别低的地方，它还具有温度补偿功能

 

3、太阳能深循环蓄电池组

蓄电池顾名思义就是蓄电的，它主要储存由太阳能电池板转化过来的电能，一般为铅酸电池，可以多次循环使用

 

在全程监控系统中．有的设备需要提供220V、110V的交流电源，而太阳能的直接输出一般为1 2VDc、24VDc、48VDc。所以为了能给22VAC、11OVAc的设备提供电源，系统中就必须增加直流／交流逆变器，将太阳能光伏发电系统中产生的直流电能转化为交流电能。

 

二、太阳能发电原理

太阳能发电最简单的原理就是我们所说的化学反应，即太阳能转化为电能。这个转化过程就是太阳能辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程，通常叫做“光生伏打效应”，太阳电池就是利用这种效应制成的。

我们知道，当太阳光照射到半导体上时，有一部分光子被表面反射掉，其余部分要不被半导体吸收要不就被半导体透过，其中被吸收的光子，当然有一些变成热，另～些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞，于是产生电子一空穴对。这样，太阳光能就以产生电子一空穴对的形式转变为电能，再经过半导体内部的电场反应，产生一定的电流，如果把一块一块的电池半导体以各种方式连接起来则形成多股电流电压，从而输出功率。

 

三、太阳能监控系统

太阳能无线监控系统主要由太阳能供电系统、无线视频传输系统、视频监控系统三个子系统组成。 

太阳能供电子系统是由太阳能组件、风力发电机、胶体蓄电池、智能充放电控制器等组成，而无线视频传输子系统是由数字网桥、4G无线网络、COFDM等组成，视频监控子系统是由摄像机、终端视频管理设备（如数字硬盘录像机）等组成。根据需要可增加其它辅助功能如：前端拾音、前端喇叭、前端录像、前端传感、视频分析、无线广播、移动侦测、无线信号中继站等。

 

太阳能发电是整个系统工作能量的主要来源，太阳能组件的大小需要根据负载设备的耗电量来决定。风力发电平时起辅助供电的作用，在连续阴雨天的时候，风力发电机将发挥重要作用，以确保对控制器的不间断供电，从而避免了长时间阴雨天气下供电系统的瘫痪。 

 

蓄电池是在没有日照情况下维持系统工作所需的能量来源，当发生连续阴雨天的情况时就需要蓄电池有足够的电量维持整个系统的连续工作，因太阳能胶体蓄电池的价格较高，不能因为顾及一年当中会出现几次长的阴雨天而增加系统蓄电池配置，使系统在大部分时间内蓄电池配置都处在浪费的状态，过多配置蓄电池的结果必然导致成本大幅上升。所以太阳能供电应用系统应允许发生概率较低的缺电现象，蓄电池独立供电时间一般为4-10天。

 

太阳能控制系统具有：环保节能、无需挖沟或架设电力架、不需要大量线材、不需要输变电设备、施工周期短、不消耗市电不产生电费、不受地理位置限制、维护费用低、低压无触电危险及移动灵活等诸多优点。   

 

目前适合进行太阳能监控的数据传输方式有三种，一是基于无线网桥的微波网络，二是基于无线平台运营商的4G网络，三是有线传输.可以根据实际情况结合需要来选择. 总的来讲无线监控，适合于没有或较少遮挡的地区。

 

太阳能视频监控供电系统工作原理： 

1、当太阳光照较强时，太阳能光伏组件产生的电流汇聚到控制器，控制器进行供电监控。太阳能光伏组件通过控制器给视频监控部件供电，同时将多于的能量储存在储能系统中。 

2、当太阳光照较弱时，太阳能储能单元板的发电满足不了视频监控需求的能量时，负载除从太阳能储能单元板获取能量以外，储能系统同时处于放电状态以满足视频监控稳定运行。 

3、当到夜间、阴天等日照条件不好的情况下，转由储能系统给视频监控供电。

在野外安装无线监控系统由于设备安装地方偏远无法供电或者供电成本过高、供电不稳定，严重影响应用。这种情况可以采用太阳能供电来解决，太阳能供电无线视频监控系统的工作原理是太阳电池组件将太阳的光能转化为电能，太阳能充放电控制作为中心控制设备，一方面将太阳电池组件转化的电能存储在蓄电池组里，一方面控制蓄电池组对摄像机、无线视频传输设备以及其他负载设备供电。如果用电设备中有交流设备，通过逆变器将直流电逆变成交流电，可向交流设备提供电源。

根据系统设备的用电需求，可输出12V/24V/36V/48/220V等不同电压，满足各种设备的供电需要，无线视频监控系统运行可靠稳定，能满足户外各种恶劣工作环境。