一、係統概述

      目前遠程監控及（jí）超（chāo）長距離監控麵臨（lín）很多挑戰，用交流220V供電的（de）話（huà），首先電纜線成本很（hěn）高，同時距離不能太遠（一（yī）般不超過2km）。其次是交（jiāo）流供電用的民用市電，經常不是很穩定，容易出現斷電或者電壓異常等現象。而太（tài）陽能供電係統剛好彌補了這些問題，同時也是響應國（guó）家節能環保建設（shè）低碳經濟的號召。

      根據本項（xiàng）目的要求，使用1套（tào）太陽能風能互補供電係統。太陽能供（gòng）電（diàn）選用XX科技有限公司生產的型號為（wéi）429型太陽能供電產品，配置太陽能光伏板、800W風機，8節12V/100AH蓄電池。

二、係統特點

      太陽（yáng）能風能互補係（xì）統除具有一般太（tài）陽能供電係統的長壽命（mìng）、無人值守、不間斷供電、直流無幹擾、低壓安（ān）全、安裝（zhuāng）方便等（děng）優點外，還具（jù）備下（xià）述特點：

1. 高效（xiào）蓄能：采用最大功率點跟蹤（MPPT）、智能充放電等技術，從充分利用太陽能、風能和蓄電池電能兩方麵提（tí）高能源利用效率。

2. 智（zhì）能電源（yuán）管理：根（gēn）據不同用電設備的特點和重（chóng）要程度合理分配電能，采用分（fèn）步休眠等（děng）方式節省電能（néng）。

3. 精確配置：根據設備功耗、用電特征、工程當地太陽能和風能資源情況，對太陽能電池、風力發電機和蓄電池進行精確配置，確保以最低投資滿足客戶供電需求（qiú）。

4. 高可用性：白天隻需3小時的標準（zhǔn）光照時間即可實現長（zhǎng）達7天不間斷續航（háng）時間，並可進行應急快速充電。

5. 寬工作（zuò）環境：-40~60度寬（kuān）溫度帶工作，適應國內任何地區的氣候條件。

6. 高可靠性：平均無故障時間超過（guò）5萬小（xiǎo）時。

7. 安裝靈活：控製器、蓄（xù）電池可外掛安裝或地埋安裝，簡單易（yì）維護。

三（sān）、係（xì）統組成

      係統（tǒng）主要由太陽能電池板、風力發電（diàn）機組、蓄電池組件、節能及電（diàn）源控製器（qì）等設備和後台軟件組成，如下圖所示。

3.1節能及電源控製（zhì）器

     本係（xì）統端機控製（zhì）箱是安裝在外場監控點上的一個控製設備，它由充放電（diàn）控製（zhì）器、節能蓄能控製器、蓄能耗能檢測器及信號防雷器等幾（jǐ）大部件組成。

      充放電控（kòng）製器可以同時監測太（tài）陽能電池組件和（hé）蓄電池（chí）的電壓，同時它還采用了目前最先進的最大功率點跟蹤（MPPT）技術，大幅度地提高了太（tài）陽能板的蓄能效率（lǜ）（提高約20~30%）。具有浪湧、反接、短路、過載（zǎi）等各（gè）種保護功能。

3.2太陽能電池組件

       本係統（tǒng）太陽能（néng）組件采用晶矽晶圓，由專業工廠封裝（zhuāng），光電轉換效率大於16%。滿足交通部《公路沿線設施太陽能供電係統通用技術規範》 JT/T 594-2004的（de）及其他相關國家標（biāo）準要求。針對不同的外場監控設備和工程地域的光資源情況，正確選配太陽（yáng）能組件，保證在工程地域最小日照時間（jiān）的月份也能使係統獲得足夠的太陽能能源。

3.3蓄電池（chí）組件

      本係統蓄電池組件按係統設（shè）計要求正確選配，選配時供電（diàn）製式和電池容量要考慮以下幾（jǐ）個因素：

1. 由（yóu）於本次項目用電設備為12VDC和24VDC供電，因此供電製式采用逆變係統，從而為設備提供專用電源。

2. 電（diàn）池容量不宜太大或太小，太大（dà）雖然可以維持時間長（zhǎng）但要把電池充滿也會時間很長（zhǎng）。太（tài）小不（bú）能滿足陰雨天持續時間要求。正確的選擇（zé）應該是在（zài）滿足陰雨天持續時間的基礎（chǔ）上盡可能地小。

3. 蓄（xù）電池盡量采用低溫特性好的產品，電池箱可以保溫但不（bú）要加（jiā）溫。因為加溫所需要的能量遠比電池因加溫而增加（jiā）的能量要大。

3.4風（fēng）力發電機組

      采用水平軸全永磁懸浮風力發電機（jī）組具（jù）有（yǒu）風能利用率高，工作風速區域寬的優勢。經對轉子、定子永磁磁路優化和電磁磁路優化，同時采取有效減少機械軸承靜（jìng）壓力、動載（zǎi）荷措施，使起動阻力矩大幅減少（普（pǔ）通型為國家標準的1/5，全永磁懸（xuán）浮（fú）型（xíng）為國家標（biāo）準的1/10），起動（dòng）和切入風速同（tóng）步大幅降低，有效實現了低風速下提（tí）前起動，提前切入到發電轉速和狀態的運行效果，與同類傳統產（chǎn）品相比，同風速下輸出（chū）電能多，功率大，發電效率高。

四、遠程監控軟件

      監控軟件符合國際工業監控與開放式設（shè）計標準，支持國際通用通訊協議（支（zhī）持串口RS485)，此軟件應用現（xiàn）代測量技術與微處理器技術，實現信號測量（liàng）和數據采集，並采用現代通信技術實現遠程數（shù）據傳輸，利用計算機軟件和數據庫技術，完成數據處理，具有以下（xià）功能：

4.1實時顯示

通過GIS地圖軟件（jiàn），係統可實時顯示係統內所有設備站點的組件電壓、組件電（diàn）流、蓄電池電壓（yā）、蓄電池溫度、蓄電池剩餘容量、負載電流等參數，並可以通過點擊設備號來查（chá）看每台設備的具的圖（tú）標顯示（shì）狀況，便於係統內的各站點的集中監控（kòng）與管理。

4.2查詢與（yǔ）統計

監控中心定時采集各監控點的工作參數，並存儲於（yú）監控計算機數據庫中，可隨時進行查詢與統計，查詢和統計條件可按日期、時間、編號、等條件進行組合查詢，結果表現形式（shì）多樣，可列表、直線圖紙、柱形圖、餅圖等。並可按照查詢和統計結果進行智能分析，給出（chū）文字性的設備描（miáo）述、設備故障分析，以及該設備的未來預測和維護保養建議。

4.3異（yì）常報警

設備工作狀態異常時，在監控中心可進行報警，報警類型可分級，並按照不同的報警類型和（hé）報警級別進行（háng）不同的報警表現，報警後，自動和人工消警後，係統自動記錄進（jìn）數據庫，報警發生後（hòu），監控中心可采（cǎi）取措施，關閉遠端係統，或降級運行。

4.4遠程設置（zhì）

可（kě）遠程查（chá）看和設置各個站點的係統參數（shù）以及子係（xì）統參數（光伏子係統、風力子係統），如每個站點的蓄電池容量（liàng）、恢（huī）複提升電壓、過放電壓、恢複過放電壓、浮充（chōng）電壓、溫度補償係數、控製器時鍾、監控點ID等。

還可對子係統（tǒng）的（de）組（zǔ）成部分（fèn）進行設（shè）置和監視，如每一塊（kuài）太陽能電池組件，以及風力發（fā）電機的工作參數（shù），以及工作運行狀（zhuàng）態參數。

4.5用戶（hù）管理功能

監控軟件係（xì）統的用戶（hù）管理功（gōng）能（néng）支持管（guǎn）理人（rén）員和維護人員等多（duō）級權限登錄，普通級別用戶登錄軟件係統後隻能查看數據（jù）；高級（jí）別用（yòng）戶（hù）登（dēng）錄（lù）軟件係統後不（bú）僅可以查看數據，而且還可以遠程設置各個站點的（de）參數，這樣有（yǒu）利（lì）於專業（yè）人員對電站的管理，避免非專業人（rén）員的誤操作。

五、主要部件技術指標

5.1太陽能電池組件

類型：單晶矽電池

l 太陽能板功率：≥480Wp；

l 填充（chōng）因子FF：≥75%（測試條件AM1.5，1kW/m2）

l 最大功率電壓：>33V

l 最大功率電流：>3.5A

l 開路（lù）電壓：>42V

l 短路（lù）電流：>3.5A

l 轉換效率：≥17%；

l 發電性能要求：受惡劣天氣（風沙、雨雪（xuě））的（de）影響要小（xiǎo），具（jù）備弱（ruò）光發電的性（xìng）能。

l 組件（jiàn）轉化率：不（bú）低於（yú）16%。

l 壽（shòu）命（mìng）：不少（shǎo）於25年。

l 衰減率：一年內不大於5%，以（yǐ）後（hòu）基本保持穩定。

l 機械性能：

低鐵鋼化絨麵玻璃，覆抗紫外劑、抗氧化劑和固化劑的優質EVA膜層

鋁合金邊框，抗機械衝擊能力強

l 生產標準：GB/T9535；

l 測試標（biāo）準：IEC61215；

l 產（chǎn）品認證（zhèng）：太陽電池（chí）組件同時提供IEC、TUV、UL、CE等相關認證。

l 連接盒：采用滿足IEC標準（zhǔn）的電氣連接，采用工業防水耐溫快速接插，防紫外線阻燃電纜。

l 安裝角度：根據現場情況確定最佳安裝角度。

l 其他：滿足交通部《公（gōng）路（lù）沿線設（shè）施（shī）太（tài）陽能供電係統通用技術規（guī）範》，JT/T 594-2004的技術要求（qiú）。

5.2風力發電機組

l 風機類型：水平軸

l 風機與塔杆的連接方式（shì）：磁懸浮

l 超速（sù）保護：機（jī）械/電磁製動，

l 傳動方式：無齒輪箱直驅

l 充電（diàn）：恒壓均（jun1）衡充電

l 額定功率：400W

l 額定電壓：DC24V

l 風（fēng）車直徑：1800mm

l 葉片數（片）：3或4

l 葉片長度：800mm

l 葉片（piàn）材質：高（gāo）效能發（fā）泡樹（shù）脂+複合（hé）材（cái）料（liào）

l 啟動風速（sù）：2.0 m/s

l 切入風速：2.5 m/s

l 額定風速：12m/s

l 工作風速範圍：1~15m/s

l 安全風速：50 m/s

l 抗大風能力：60m/s

l 轉速：< 360

l 額定輸（shū）出電壓： 24VAC

l 保護方式（強風、台風）:智慧型免刹車係統

5.3蓄電池

l 蓄電池類型（xíng）：密封（fēng）閥控式鉛酸免維護膠體蓄電池；

l 蓄電池容量：≥ 400AH

l 額定電壓：24VDC；

l 充（chōng）電溫度補償係數：±0.04mv/℃；

l 最低工作性能：-10℃條件下蓄電池充放電效率不（bú）低於74%；

l 高溫工作性能：40℃條件（jiàn）下蓄電池充入電（diàn）效率不低於95%；

l 無遊離電解液，側倒90度仍可使用；

l 蓄電池采用強化塗膏式正極板設計（jì），正極（jí）板（bǎn）厚度不低於4mm；

l 蓄電池采用膠（jiāo）體電池專用高分子微孔（kǒng）隔板；

l 鉛純度≥99%；

l 安全防爆；

l 蓄電池采用低阻鑲嵌式內螺紋銅端（duān）子，確保無金屬鉛或鉛合金外露；

l 蓄電池壽命要求：設（shè）計壽命（mìng）不小於18年，在-10℃~40℃環境下免維護連（lián）續工作3年後蓄（xù）電池容（róng）量衰減不超過30%。

5.4蓄電池保溫箱

l 埋地安裝

l 采用優質石棉夾層，夾層厚度5cm，均勻布設於保溫箱（xiāng）的兩層鋼板之間，鋼（gāng）板厚（hòu）度2mm，並采用40×40mm的角鋼作為其骨架，保證蓄電池的冬季（jì）保溫要求

l 無源、環境溫度-10℃~40℃條件下放置48小時箱內溫度保持在0℃~30℃；

l 壁厚：100mm，可根據蓄電池尺寸及安裝要求調整箱內結構和外形尺寸（cùn）。

l 防護等級：IP67

5.5節（jiē）能及電（diàn）源控製（zhì）器

工作電壓：6~40V（寬電壓（yā）範圍，兼容（róng）12V和24V）

l 充電電流：60A

l 太陽能電池板類（lèi）型：12V/24V；

l 數據通訊接口：RS232

l 通信速率：2400~9600 bps/s

l 應急充電：蓄電（diàn）池容量的30%安全快速充電電流；

l 整體功耗：≤1.5W（不超（chāo）過額定充電電流的1%）；

l 充滿斷開電（diàn）壓值：27.8～28.0V；

l 虧電斷開電壓值：21.5～21.7V；

l 恢複（fù）連接電壓值：26.2～26.4V；

l 溫度補償係數：-3～7mV/℃；

l 太陽（yáng）能電池充（chōng）電電流電壓檢測：檢測（cè）精度（dù）≤5%；

l 蓄電池放電電壓檢測：檢測精（jīng）度≤5%；

l 蓄電池放電電流檢測：檢測精度≤5%；

l 控製損耗：不（bú）超過額（é）定充電電流（liú）的1%；

l 充放電回路壓降（jiàng）：不超過係統額定電壓的5%；

l 應急充電接口額定電流：≥100A；

l 具有液（yè）晶顯示屏，可以顯示相關參數；

l 可連接外部溫（wēn）度傳感（gǎn）器；

l 內置（zhì）存儲器可記錄充（chōng）放電數（shù）據；

l 過放保護及恢複可（kě）編程；

l 正、負極反接和短路保護

l 具（jù）有穩壓功能，DV24±5%；

l 聯網功能：具有（yǒu）通信接口（RS232），與監控分中心的視（shì）頻控製平（píng）台構成在線檢測網。太陽能狀態監測軟件具有數據記錄、查詢、采集方式調整、編號查詢、聲光報（bào）警等功能，可保存一個月的狀態數據。監控軟件支持WINDOWS XP/2000/2003等操（cāo）作係統。太陽能供電係統監測軟件具有與分中心監控（kòng）係統服務器校時功能。

l 工作溫度：－40℃~＋60℃

l 工作濕度：30%~95%

l 防護性能：滿足IP65

5.6蓄電池防護箱

l 304不鏽鋼製作，具有良好的防腐和（hé）完善的防海水功（gōng）能，並保證能夠長期承受海水不變形。

l 防護等級：IP65

六、設備安裝

    太（tài）陽能板放置形式：根據現場情況調節到最（zuì）佳角度；

    太陽能板安裝（zhuāng）方式：太陽能板分2層安裝，淨空5米以上支架連接，連接牢固能夠抵抗40m/s風速，並保證無遮擋（dǎng）物，不得侵占車道以上淨空；安裝（zhuāng）支（zhī）架與攝像機立柱（zhù）的連接應牢（láo）固、美觀並易於調（diào）整；爬梯（tī）安裝應注意協調（diào）、美觀（guān），並且與太陽能板不（bú）在同一方向。

    蓄電池安裝方式：放置（zhì）在不鏽鋼防護箱內；

    充放電控製器安（ān）裝（zhuāng）方式：安裝在攝像機立柱上的控製箱內；

    防護箱安裝方式：安裝（zhuāng）於（yú）海（hǎi）上平台（tái）安全位置，在不妨礙交通的位置，不鏽（xiù）鋼膨脹螺栓固定，和監控杆之間的連接也必須用不（bú）鏽鋼管連接。