太阳能监控安装全过程（太阳能监控系统详解）

对于远距离的监控或者野外监控，供电比较困难，一般采用太阳能监控系统比较多，但是对于太阳能监控系统如何实现呢？如何施工呢？

这些问题弱电人经常问起，本期我们来看下太阳能监控系统设计与施工解决方案，一步步详解太阳能监控系统的安装。解决现实中的太阳能远距离监控传输问题。

一、太阳能监控原理

1、太阳能监控原理

大家都知道太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁环保型新型能源，但是要在野外安装监控由于安装环境多处在人烟稀少、环境恶劣的地方，一般都没有正常、稳定的交流电供电；

在这种情况下，可以选用太阳能或者风能发电系统解决现场供电问题。太阳能供电系统的工作原理是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负载设备供电。如果负载设备中需要交流电供电，则需要通过逆变器将直流电逆变成交流电。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，系统运行可靠稳定，能满足户外各种恶劣工作环境。

太阳能监控主要应用于野外以及城市不方便布线的区域，例如：建筑工地、水库大坝、河流水位、渔场林场监控,森林防火、岛屿监控、边防监控、单兵侦测等等。

太阳能监控可采用4G一体网络摄像头，直接插入三大网络运营商的 4G 流量卡即可对现场进行实时监控，弥补了市场上普通监控对于施工难度大，无网无电环境的应用。

即装即用，不受距离的限制，只要有网络就可以进行实时观看。

二、安装前的准备工作

1、检查 4G 覆盖情况

方法比较简单，准备好一部支持 4G 卡手机及一张 4G 流量卡，到需要安装的位置查看一下手机的信号是否有 4G 的标识，且播放网上的小视频是否流畅，同时要注意三大运营商：中国电信，中国联通以及中国移动 4G 信号覆盖的情况，优先考虑信号最强的运营商。如果安装环境没有 4G 的信号，可以使用网桥进行连接。

2、检查安装太阳能立杆位置地理条件。

1.电池板朝南安装成 45 度角，太阳能板支架已经调整好角度，只需抱箍进行安装即可。

电池板之间需避免遮挡。包括周边建筑物(电线杆，房屋檐角等)。

3、立杆安装准备工作（由于立杆属于大件产品物流费用比较贵，不建议在我公司购买，建议当地购买，一般使用 76 的 5 米-6 米的立杆即可）。

首先对安装施工地点气候及周围环境考察，确定施工方案实施的可行性。施工地点选择遵循以下原则：

三、太阳能监控地基施工

地基施工流程图

基础开挖：以设计图为准对绿化带、人行道开挖基础基坑，按道路安全作业标准文明施工悬挂明显警示标志防止行人跌入，及时清运渣土。

监控基础浇筑步骤：安放地笼、安装接地、预埋管线（光路、电路管线）、浇筑混凝土（商混 C25）、使用震动棒排出混凝土中的空气、打水平仪调整角度、安装模具（制作各个尺寸）保养、悬挂警示标志。

基础浇筑标准：严格按照送检要求进行混凝土配比（C25 商混），并预埋直径 90mmPVC 穿线管侧面穿入手井，浇筑时需打水平尺将地龙固正，注意最外侧 2 螺杆需与马路方向（监控方位）平齐（误差≤0.5°）。浇筑倒浆时需用搅动棒在四角落区域进行均匀震动，基础浇筑完后，应对表面水泥进行细化处理，并对该基础进行连续七天覆膜养护处理。施工过程中拍照（长、宽、深、基坑全景、浇筑震荡、浇筑完成），并填写隐蔽工程记录表报与监理验收后签字确认。

开挖基础尺寸：

4 米杆高基础:

（长*宽*深为 600mm*600mm*800mm）

6 米杆高基础:

（长*宽*深 800mm*800mm*1000mm）

杆件吊装：安装监控立杆步骤：吊装杆件、串引网线、信号线、电源线由横臂至设备箱、由吊车起吊安装固定（螺栓固定后抹黄油做好防锈措施）、夜间道路施工车辆打双闪，施工作业面至前方 30 米处放置反光锥作为警示，并安排一名人员维持交通。安装过程中拍照记录存档。

立杆安装标准：立杆杆体与地面水平垂直（误差≤0.5°），保证杆体与接地母线焊接牢固（阻值不大于 0.1 Ω），保证杆件与地龙牢固结合，对地龙螺栓进行抗腐蚀、抗氧化、保安全处理（螺杆抹黄油），保证杆体与配电箱紧密结合，保证横臂开口方向与道路方向垂直（误差≤1°），立杆过程中提前穿好细铁丝方便后期穿线。

四、太阳能监控地基施工

1、太阳能电池板

太阳能电池板的作用是将太阳辐射能量直接转换成直流电，供负载使用或贮存于蓄电池内备用，它是太阳能发电系统中最重要的部件之一，其转换率和使用寿命是决定太阳能电池是否具有使用价值的重要因素。太阳能光电池板可组成各种大小不同的太阳能电池方阵，亦称太阳能电池阵列。太阳能电池板的功率输出能力与其面积的大小密切相关，面积越大，在相同光照条件下的输出功率也越大。

太阳能电池板一般由电池片、组件边框、钢化玻璃、封装材料以及接线盒等组成。

2、太阳能充放电控制器

在太阳能发电系统中，充放电控制器在整个系统中起着重要的作用，扮演着系统管理和组织核心的角色。太阳能充放电控制器能够为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效的为蓄电池充电，并在充电过程中减少损耗、尽量延长电池的使用寿命；同时保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。

3、蓄电池组

蓄电池组是独立太阳能供电系统不可缺少的重要部件。蓄电池组将太阳能电池方阵发出的直流电贮能起来，供负载使用。在太阳能发电系统中，蓄电池处于浮充电状态。白天太阳能电池方阵给负载供电，同时电池方阵还给蓄电池充电。

蓄电池主要有：铅酸免维护电池，磷酸铁锂电池

优点：铅酸电池价格便宜，在北方 0 度以下照常工作，使用寿命 4 年左右磷酸铁锂电池体积小，使用寿命 8 年以上，完全不需要任何维护。

缺点：铅酸电池体面非常大，只能地埋，一年最少要打开维护一次更换电池水。

4、逆变器

由于太阳能电池的直接输出一般都是直流电，为能向使用交流电的设备提供电能，应将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用 DC-AC 逆变器。有时还要根据设备工作电压的需要，采用变压器进行升降压。

五、太阳能前端使用功率计算及配置

1、监控设备功率及日耗电量的确定

确定太阳能发电功率及配置的前提是确定前端需要供电设备（负载）的功率及耗电量。通过厂家提供的技术资料和实验方式可以确定设备功率，所有设备功率（注：适配器供电时，功率=设备额定功率/适配器效率）的算术和即为总功率 W，由此可以确定负载日耗电量 P：

P=W*24h/K

K 为逆变器效率若太阳能电池板和蓄电池的输出电压为 12V，则负载设备日耗电容量 Q=P/12V

若太阳能电池板和蓄电池的输出电压为 24V，则负载设备日耗电容量 Q=P/24V

2、蓄电池组容量设计

蓄电池的容量对保证连续供电是极其重要的。太阳能方阵每日所发电量除供设备消耗外，还要多出一部分电量存储到蓄电池内以备夜间及阴雨天使用。

蓄电池的容量 Q＇计算公式为：

Q＇=γ*Q*N＇*τ/C（AH）

式中：

γ 为安全系数，取 1.1～1.4 之间；

Q 为负载设备日耗电容量；

N＇为最长连续阴雨天数；

τ 为温度修正系数，一般在 0℃以上取 1，-10℃以上取 1.1，-10℃以下取 1.2；

C 为蓄电池放电深度，一般铅酸电池为 0.75。

六、太阳能板安装

1、准备工作

（1）、拆装及组装地点选择：拆装地点应在安装地点附近，以便于组装后的运输。此外，安装地点铺有防雨布，放置因地面的凸起或细沙及污渍而造磨损、划伤及玷污等。

（2)、安装人员及工具：专业安装人员 1～2名（安装任务较重时可相应增加安装人员），每人配备安装工具一套， 包括万用表一台、内六角扳手一套，平口螺丝刀、三角锁工装、十字螺丝刀和尖嘴钳各一把，绝缘胶布、防水胶带数卷等。

(3)、依照货物清单清点配件；拆装并参照装箱清单一一核对各零部件并检查有无磕碰、磨损、变形和划伤等损坏， 不合格品 禁止安装。

(4)、太阳能组件及易磨损配件（例如太阳电池组件、监控设备等）在放置时必须垫有柔软的垫物以免在安装过程 中造成划伤等不必要的损坏。

2、太阳能组件安装

（1）、组装立杆组件，调整立杆与太阳能电池组件的方向。组装灯杆时,螺栓连接处连接紧固，受力均匀，必要时 采用螺纹锁固胶；

（2）、借用预穿好的穿线铁丝穿电线。穿线时，禁止用力拉拽，以免造成护套线划伤乃至断裂。连接太阳电池组 件及电源的护套线必须留有足够余量；连接控制器的电源线需向下弯曲一些， 防止水顺电线流入接线端子上。

（3）、安装太阳电池组件：

1）组件固定：用螺栓固定太阳电池组件两个边并紧固；

2）安放太阳电池组件时，接线盒应保持连接线向下；

3）太阳电池组件间连线原则：

a、护套线与太阳电池组件的接线端子必须接实；

b、护套线在杆体内穿行，不可裸露；

c、连线完毕后，用万用表检测各个线路是否正确。注意：电池组件在安装过程中要轻拿轻放，避免工具等器具对其造成损坏

支架安装效果图：

4、监控摄像头：依据摄像头结构进行安装。

多块太阳能板进行串联连接意图

太阳能监控杆选择标准是什么?

太阳能监控杆，主要是用于室外监控摄像机安装的柱状支架道路监控，通常采用高度6米横臂1米进行制作。没有突发情况所有太阳能监控杆埋件混凝土为C25砼，所配钢筋符合国标及见风标准。

太阳能监控杆钢材原料为中国保准低硅低碳高强度q235,壁厚度≥4mm,底法兰厚度≥14mm.监控杆结构与基础结构尺度核算，依招客户确定的外观形状及生产厂家的结构参数按抗震6级、抗风力8级布防。

可采用电焊接，整个杆体无假焊，焊缝平坦，无焊接缺陷。镀锌后不锈钢钝化，喷塑附着力好，厚度≥65μm.喷塑选用国外高品质塑粉。太阳能监控杆为圆椎八角形结构，八角锥形杆全体无变型歪曲。杆体圆度规范1.0mm≤。杆体表面光滑相同，无横向焊缝。刀片划痕测验(25×25mm方格)喷塑层张贴力强不易剥落。密封立杆并包顶端防止水气进入，防水内漏措施可靠。一般好一点的太阳能监控杆都采用的高品质的无缝钢管制作而成主杆。这样的主杆能够拥有更强大的承受能力。太阳能监控杆的时候一定要查看太阳能监控杆的主杆的主要材料。

一般好一点的太阳能监控杆都有着厚度相当大的管壁，这是因为厚管壁可以让太阳能监控杆具备更高效的抗风能力和承压能力。

结构用钢不得影响材料和机械性能的裂纹、分层、重皮、夹渣等缺陷麻点或划痕的深度不得大于钢材厚度负公差的1/2，且不应大于0.5mm。设计风载：23m/s2，疲劳寿命：30年，按国家最新标准版本《碳素结构钢》、《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》、《钢结构工程施工及验收规范》、《钢筋混凝土工程施工验收规范》等相关规范进行施工。

监控立杆防雷接地标准规范

根据GB50198-2011，民用闭路电视系统工程技术规范，3.5.5条规定，室外架设的设备及立杆应良好接地，其接地电阻应不大于10Ω。

3.5.11条，防雷接地装置宜与电气设备接地和埋地金属管道相连，当不相连时，两者间的距离不应小于20m。

3.5.12条系统的防雷接地和安全防护设计还应附和GB50343相关规定。

根据你说的情况，立杆离大楼本身只有10米左右，故，建议将立杆的防雷接地，与建筑物本身接地做等电位连接。或直接使用大楼接地做防雷接地。

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