對于遠距離的監控或者野外監控，供電比較困難，一般采用太陽(yáng)能監控系統比較多，但是對于太陽(yáng)能監控系統如何實(shí)現呢？如何施工呢？
這些問(wèn)題弱電人經(jīng)常問(wèn)起，本期我們來(lái)看下太陽(yáng)能監控系統設計與施工解決方案，一步步詳解太陽(yáng)能監控系統的安裝。解決現實(shí)中的太陽(yáng)能遠距離監控傳輸問(wèn)題。
一、太陽(yáng)能監控原理
1、太陽(yáng)能監控原理
大家都知道太陽(yáng)能是一種取之不盡、用之不竭的清潔環(huán)保型新型能源，但是要在野外安裝監控由于安裝環(huán)境多處在人煙稀少、環(huán)境惡劣的地方，一般都沒(méi)有正常、穩定的交流電供電；
在這種情況下，可以選用太陽(yáng)能或者風(fēng)能發(fā)電系統解決現場(chǎng)供電問(wèn)題。太陽(yáng)能供電系統的工作原理是將太陽(yáng)的光能轉化為電能，太陽(yáng)能充放電控制作為中心控制設備，一方面將太陽(yáng)電池組件轉化的電能存儲在蓄電池組里，一方面控制蓄電池組對負載設備供電。如果負載設備中需要交流電供電，則需要通過(guò)逆變器將直流電逆變成交流電。根據系統設備的用電需求，可輸出12V/24V/36V/48/220V 等不同電壓，滿(mǎn)足各種設備的供電需要，系統運行可靠穩定，能滿(mǎn)足戶(hù)外各種惡劣工作環(huán)境。
太陽(yáng)能監控主要應用于野外以及城市不方便布線(xiàn)的區域，例如：建筑工地、水庫大壩、河流水位、漁場(chǎng)林場(chǎng)監控,森林防火、島嶼監控、邊防監控、單兵偵測等等。
太陽(yáng)能監控可采用4G一體網(wǎng)絡(luò )攝像頭，直接插入三大網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商的 4G 流量卡即可對現場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，彌補了市場(chǎng)上普通監控對于施工難度大，無(wú)網(wǎng)無(wú)電環(huán)境的應用。
即裝即用，不受距離的限制，只要有網(wǎng)絡(luò )就可以進(jìn)行實(shí)時(shí)觀(guān)看。
二、安裝前的準備工作
1、檢查 4G 覆蓋情況
方法比較簡(jiǎn)單，準備好一部支持 4G 卡手機及一張 4G 流量卡，到需要安裝的位置查看一下手機的信號是否有 4G 的標識，且播放網(wǎng)上的小視頻是否流暢，同時(shí)要注意三大運營(yíng)商：中國電信，中國聯(lián)通以及中國移動(dòng) 4G 信號覆蓋的情況，優(yōu)先考慮信號最強的運營(yíng)商。如果安裝環(huán)境沒(méi)有 4G 的信號，可以使用網(wǎng)橋進(jìn)行連接。
2、檢查安裝太陽(yáng)能立桿位置地理條件。
1.電池板朝南安裝成 45 度角，我公司的太陽(yáng)能板支架已經(jīng)調整好角度，只需抱箍進(jìn)行安裝即可。
電池板之間需避免遮擋。包括周邊建筑物(電線(xiàn)桿，房屋檐角等)。
3、立桿安裝準備工作（由于立桿屬于大件產(chǎn)品物流費用比較貴，不建議在我公司購買(mǎi)，建議當地購買(mǎi)，一般使用 76 的 5 米-6 米的立桿即可）。
首先對安裝施工地點(diǎn)氣候及周?chē)h(huán)境考察，確定施工方案實(shí)施的可行性。施工地點(diǎn)選擇遵循以下原則：
三、太陽(yáng)能監控地基施工
地基施工流程圖
基礎開(kāi)挖：以設計圖為準對綠化帶、人行道開(kāi)挖基礎基坑，按道路安全作業(yè)標準文明施工懸掛明顯警示標志防止行人跌入，及時(shí)清運渣土。
監控基礎澆筑步驟：安放地籠、安裝接地、預埋管線(xiàn)（光路、電路管線(xiàn)）、澆筑混凝土（商混 C25）、使用震動(dòng)棒排出混凝土中的空氣、打水平儀調整角度、安裝模具（制作各個(gè)尺寸）保養、懸掛警示標志。
基礎澆筑標準：嚴格按照送檢要求進(jìn)行混凝土配比（C25 商混），并預埋直徑 90mmPVC 穿線(xiàn)管側面穿入手井，澆筑時(shí)需打水平尺將地龍固正，注意最外側 2 螺桿需與馬路方向（監控方位）平齊（誤差≤0.5°）。澆筑倒漿時(shí)需用攪動(dòng)棒在四角落區域進(jìn)行均勻震動(dòng)，基礎澆筑完后，應對表面水泥進(jìn)行細化處理，并對該基礎進(jìn)行連續七天覆膜養護處理。施工過(guò)程中拍照（長(cháng)、寬、深、基坑全景、澆筑震蕩、澆筑完成），并填寫(xiě)隱蔽工程記錄表報與監理驗收后簽字確認。
開(kāi)挖基礎尺寸：
4 米桿高基礎:
（長(cháng)*寬*深為 600mm*600mm*800mm）
6 米桿高基礎:
（長(cháng)*寬*深 800mm*800mm*1000mm）
桿件吊裝：安裝監控立桿步驟：吊裝桿件、串引網(wǎng)線(xiàn)、信號線(xiàn)、電源線(xiàn)由橫臂至設備箱、由吊車(chē)起吊安裝固定（螺栓固定后抹黃油做好防銹措施）、夜間道路施工車(chē)輛打雙閃，施工作業(yè)面至前方 30 米處放置反光錐作為警示，并安排一名人員維持交通。安裝過(guò)程中拍照記錄存檔。
立桿安裝標準：立桿桿體與地面水平垂直（誤差≤0.5°），保證桿體與接地母線(xiàn)焊接牢固（阻值不大于 0.1 Ω），保證桿件與地龍牢固結合，對地龍螺栓進(jìn)行抗腐蝕、抗氧化、保安全處理（螺桿抹黃油），保證桿體與配電箱緊密結合，保證橫臂開(kāi)口方向與道路方向垂直（誤差≤1°），立桿過(guò)程中提前穿好細鐵絲方便后期穿線(xiàn)。
效果圖
四、太陽(yáng)能監控地基施工
1、太陽(yáng)能電池板
太陽(yáng)能電池板的作用是將太陽(yáng)輻射能量直接轉換成直流電，供負載使用或貯存于蓄電池內備用，它是太陽(yáng)能發(fā)電系統中最重要的部件之一，其轉換率和使用壽命是決定太陽(yáng)能電池是否具有使用價(jià)值的重要因素。太陽(yáng)能光電池板可組成各種大小不同的太陽(yáng)能電池方陣，亦稱(chēng)太陽(yáng)能電池陣列。太陽(yáng)能電池板的功率輸出能力與其面積的大小密切相關(guān)，面積越大，在相同光照條件下的輸出功率也越大。
太陽(yáng)能電池板一般由電池片、組件邊框、鋼化玻璃、封裝材料以及接線(xiàn)盒等組成。
2、太陽(yáng)能充放電控制器
在太陽(yáng)能發(fā)電系統中，充放電控制器在整個(gè)系統中起著(zhù)重要的作用，扮演著(zhù)系統管理和組織核心的角色。太陽(yáng)能充放電控制器能夠為蓄電池提供最佳的充電電流和電壓，快速、平穩、高效的為蓄電池充電，并在充電過(guò)程中減少損耗、盡量延長(cháng)電池的使用壽命；同時(shí)保護蓄電池，避免過(guò)充電和過(guò)放電現象的發(fā)生。
3、蓄電池組
蓄電池組是獨立太陽(yáng)能供電系統不可缺少的重要部件。蓄電池組將太陽(yáng)能電池方陣發(fā)出的直流電貯能起來(lái)，供負載使用。在太陽(yáng)能發(fā)電系統中，蓄電池處于浮充電狀態(tài)。白天太陽(yáng)能電池方陣給負載供電，同時(shí)電池方陣還給蓄電池充電。
蓄電池主要有：鉛酸免維護電池，磷酸鐵鋰電池
優(yōu)點(diǎn)：鉛酸電池價(jià)格便宜，在北方 0 度以下照常工作，使用壽命 4 年左右磷酸鐵鋰電池體積小，使用壽命 8 年以上，完全不需要任何維護。
缺點(diǎn)：鉛酸電池體面非常大，只能地埋，一年最少要打開(kāi)維護一次更換電池水。
4、逆變器
由于太陽(yáng)能電池的直接輸出一般都是直流電，為能向使用交流電的設備提供電能，應將太陽(yáng)能發(fā)電系統所發(fā)出的直流電能轉換成交流電能，因此需要使用 DC-AC 逆變器。有時(shí)還要根據設備工作電壓的需要，采用變壓器進(jìn)行升降壓。
五、太陽(yáng)能前端使用功率計算及配置
1、監控設備功率及日耗電量的確定
確定太陽(yáng)能發(fā)電功率及配置的前提是確定前端需要供電設備（負載）的功率及耗電量。通過(guò)廠(chǎng)家提供的技術(shù)資料和實(shí)驗方式可以確定設備功率，所有設備功率（注：適配器供電時(shí)，功率=設備額定功率/適配器效率）的算術(shù)和即為總功率 W，由此可以確定負載日耗電量 P：
P=W*24h/K
K 為逆變器效率若太陽(yáng)能電池板和蓄電池的輸出電壓為 12V，則負載設備日耗電容量 Q=P/12V
若太陽(yáng)能電池板和蓄電池的輸出電壓為 24V，則負載設備日耗電容量 Q=P/24V
2、蓄電池組容量設計
蓄電池的容量對保證連續供電是極其重要的。太陽(yáng)能方陣每日所發(fā)電量除供設備消耗外，還要多出一部分電量存儲到蓄電池內以備夜間及陰雨天使用。
蓄電池的容量 Q＇計算公式為：
Q＇=γ*Q*N＇*τ/C（AH）
式中：
γ 為安全系數，取 1.1～1.4 之間；
Q 為負載設備日耗電容量；
N＇為最長(cháng)連續陰雨天數；
τ 為溫度修正系數，一般在 0℃以上取 1，-10℃以上取 1.1，-10℃以下取 1.2；
C 為蓄電池放電深度，一般鉛酸電池為 0.75。
六、太陽(yáng)能板安裝
1、準備工作
（1）、拆裝及組裝地點(diǎn)選擇：拆裝地點(diǎn)應在安裝地點(diǎn)附近，以便于組裝后的運輸。此外，安裝地點(diǎn)鋪有防雨布，放置因地面的凸起或細沙及污漬而造磨損、劃傷及玷污等。
（2)、安裝人員及工具：專(zhuān)業(yè)安裝人員 1～2名（安裝任務(wù)較重時(shí)可相應增加安裝人員），每人配備安裝工具一套， 包括萬(wàn)用表一臺、內六角扳手一套，平口螺絲刀、三角鎖工裝、十字螺絲刀和尖嘴鉗各一把，絕緣膠布、防水膠帶數卷等。
(3)、依照貨物清單清點(diǎn)配件；拆裝并參照裝箱清單一一核對各零部件并檢查有無(wú)磕碰、磨損、變形和劃傷等損壞， 不合格品 禁止安裝。
(4)、太陽(yáng)能組件及易磨損配件（例如太陽(yáng)電池組件、監控設備等）在放置時(shí)必須墊有柔軟的墊物以免在安裝過(guò)程 中造成劃傷等不必要的損壞。
2、太陽(yáng)能組件安裝
（1）、組裝立桿組件，調整立桿與太陽(yáng)能電池組件的方向。組裝燈桿時(shí),螺栓連接處連接緊固，受力均勻，必要時(shí) 采用螺紋鎖固膠；
（2）、借用預穿好的穿線(xiàn)鐵絲穿電線(xiàn)。穿線(xiàn)時(shí)，禁止用力拉拽，以免造成護套線(xiàn)劃傷乃至斷裂。連接太陽(yáng)電池組 件及電源的護套線(xiàn)必須留有足夠余量；連接控制器的電源線(xiàn)需向下彎曲一些， 防止水順電線(xiàn)流入接線(xiàn)端子上。
（3）、安裝太陽(yáng)電池組件：
1）組件固定：用螺栓固定太陽(yáng)電池組件兩個(gè)邊并緊固；
2）安放太陽(yáng)電池組件時(shí)，接線(xiàn)盒應保持連接線(xiàn)向下；
3）太陽(yáng)電池組件間連線(xiàn)原則：
支架安裝效果圖：
七、風(fēng)光互補
一、什么是風(fēng)光互補
為了提高電力部門(mén)的生產(chǎn)效益，各變電站/所實(shí)現無(wú)人值守將成為一種需要。在電力調度通訊中心建立監控中心，通過(guò)對各個(gè)變電站/所進(jìn)行視頻畫(huà)面的實(shí)時(shí)監視，以便能夠實(shí)時(shí)、直接地了解和掌握各個(gè)變電站/所的情況，及時(shí)對所發(fā)生的情況做出反應，適應行業(yè)發(fā)展需要。
針對這種形勢，使用風(fēng)光互補無(wú)線(xiàn)監控系統將能有效地實(shí)現監控和管理。系統全天候地對變電站/所現場(chǎng)的視頻數據進(jìn)行采集編碼，一方面將視頻數據存儲數據于本地的存儲設備中，以便事后的回放調查；另一方面，通過(guò) 4G無(wú)線(xiàn)或者網(wǎng)橋傳輸設備使監控中心能統一地監視和管理。
2、系統設計關(guān)鍵點(diǎn)
（1）、無(wú)線(xiàn)傳輸由于監控點(diǎn)自身環(huán)境特點(diǎn)，傳輸方式不可能采用有線(xiàn)或光纜，因此應選擇無(wú)線(xiàn)傳輸方式來(lái)進(jìn)行數據的傳輸。目前，4G 無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)成熟，并得到廣泛的應用，其具有信號覆蓋率高，部署方便等特點(diǎn)，是該系統設計的最佳選擇。
（2）、供電保證同樣由于監控點(diǎn)自身環(huán)境的特點(diǎn)，設備供電不能保證有市電的供應，所以要保證設備全天候正常工作，對應的配套供電系統成了該系統設計重點(diǎn)。太陽(yáng)能供電系統由太陽(yáng)電池組件構成的太陽(yáng)電池方陣、太陽(yáng)能充電控制裝置、逆變器、蓄電池組構成。太陽(yáng)能供電系統在晴朗的白天能將太陽(yáng)能轉換為電能，給負載供電的同時(shí)，也給蓄電池組充電；在無(wú)光照時(shí)，可由蓄電池給負載供電。又考慮到可能出現的極其惡劣的長(cháng)時(shí)間無(wú)光照的天氣，配備風(fēng)能供電系統能給供電帶來(lái)更大的保證。所以綜合來(lái)看，風(fēng)光互補放電系統將是保證設備供電的最佳選擇。
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