一套完整的光伏遠程監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

   光伏遠程監(jiān)控如何實現(xiàn)？最近問這個問題的朋友比較多，這個在戶外監(jiān)控應用中也是比較廣泛的，之前有提到過，本期我們再來總結下。

   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，才有意把太陽能進一步發(fā)展。太陽能的利用有被動式利用（光熱轉換）和光電轉換兩種方式。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，如風能、化學能、水的勢能等等。在幾十億年內，太陽能是取之不及、用之不竭的理想能源。

太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環(huán)境無任何污染。為人類創(chuàng)造了一種新的生活形態(tài)，使社會及人類進入一個節(jié)約能源減少污染的時代。

   光伏發(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，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化為電能，從而推動負載工作。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固耐用、使用壽命長(一般可達20年)、光電轉換效率高等，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系統(tǒng)的狀態(tài)，同時對蓄電池的過充電、過放電起到保護作用。在溫度特別低的地方，它還具有溫度補償功能。

3、光伏深循環(huán)蓄電池組

  蓄電池顧名思義就是蓄電的，它主要儲存由太陽能電池板轉化過來的電能，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．有的設備需要提供220V、110V的交流電源，而太陽能的直接輸出一般為12VDc、24VDc、48VDc。所以為了能給22VAC、11OVAc的設備提供電源，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)生的直流電能轉化為交流電能。

   光伏發(fā)電最簡單的原理就是我們所說的化學反應，即太陽能轉化為電能。這個轉化過程就是太陽能輻射能光子通過半導體物質轉變?yōu)殡娔艿倪^程，通常叫做“光生伏打效應”，太陽電池就是利用這種效應制成的。

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

1、傳統(tǒng)供電的缺點

   太陽能發(fā)電和太陽能供電技術日益走進民用應用的場合。 在森林、道路、河流、山川等通信或音視頻電子設備應用場合，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的需要，不能作為長期的供電電源；而采取電網(wǎng)供電方式存在諸多缺點： 

a、供電方式為電纜輸送，工程施工困難，造價高昂； 

b、系統(tǒng)維護不便，高壓輸送存在安全隱患，運營成本高；

c、安裝、組網(wǎng)困難。 

2、光伏供電的優(yōu)勢

   而光伏供電系統(tǒng)工作時無需水、油、汽、燃料，只要有光就能發(fā)電的特點，是清潔、無污染的可再生能源，而且安裝維護簡單，使用壽命長，可以實現(xiàn)無人值守，倍受人們的青睞，是新能源的領頭羊。近年來，太陽能的應用在全球越來越廣泛，特別是在野外領域，太陽能電源系統(tǒng)正逐步取代一些傳統(tǒng)的電源設備，得到越來越普遍的應用。

光伏發(fā)電的優(yōu)點：

a、安全可靠、無噪聲、無輻射、無需消耗燃料、無機械轉動部件、故障率低、壽命長；

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

c、即裝即用、拆裝損毀成本低、可以方便地與建筑物相結合，無需預埋架高輸電線路，可免去遠距離敷設電纜時對植被和環(huán)境的破壞及工程費用；

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

e、維護簡易，使用壽命長達20年以上，多種充電方式互補，太陽能和市電均可對系統(tǒng)充電。

f、太陽能發(fā)電相對傳統(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、利用太陽能發(fā)電不會造成空氣污染，不會造成生態(tài)環(huán)境失去平衡，是一種綠色的可再生能源。

h、太陽能發(fā)電系統(tǒng)安裝簡單，維護方便，性價比高。

3、戶外遠程監(jiān)控為什么使用光伏供電？

   在機電項目中，設備安裝及布線的簡單與復雜、后期維護的方便與困難等問題也是很多業(yè)主及承包商關注的問題，太陽能供電與傳統(tǒng)電纜供電相比，前者省去了很多復雜的布線，在立柱上裝載即可完成簡單的安裝：對于后期的維護，也只是對太陽能電池板進行清潔，對蓄電池進行必要的更換。

   由于全程監(jiān)控系統(tǒng)布設的攝像機多，涉及的里程比較長，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，而目前國內銅價又不斷上漲，這樣顯然也增加了很多成本。如果采用太陽能供電，就省去了中間電纜及其敷設的過程，具有很好的性價比。

光伏無線監(jiān)控系統(tǒng)主要由光伏供電系統(tǒng)、無線視頻傳輸系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)三個子系統(tǒng)組成。 

光伏供電子系統(tǒng)是由太陽能組件、風力發(fā)電機、膠體蓄電池、智能充放電控制器等組成，太陽能組件和風力發(fā)電機將光能轉變?yōu)殡娔埽?jīng)由一臺風光互補智能控制器的控制，把電能存儲到蓄電池（充電）；需要供電時，打開控制器開關接通負載，把蓄電池中的電能提供給負載（放電）。智能控制器的主要作用是對蓄電池進行充放電管理，當在工作時間內蓄電池供電不足時，控制器自動切斷負載供電，對蓄電池進行過放保護；當蓄電池持續(xù)充電時，控制器對蓄電池進行過充保護。 

文章來自電力微機保護網(wǎng)