項目背景

太陽能(也稱光伏)dianzhanyouchengpiandeguangfudianchibanzuchengde。guangfudianzhangongzuodewendingxingheshuchugonglvyuguangfuzhenlie，shenzhiyumeiyikuaiguangfudianchibandegongzuozhuangtaixiangguan。ruheduipangdadeguangfuzhenliejinxingjianceheguzhangzhenduanshiweichiguangfudianzhanzhengchanggongzuodeshouyaowenti。muqian，guangfuzhenliedezhuyaowentishirebanxianxiang；所(suo)謂(wei)的(de)熱(re)斑(ban)現(xian)象(xiang)就(jiu)是(shi)光(guang)伏(fu)電(dian)池(chi)板(ban)中(zhong)部(bu)分(fen)光(guang)伏(fu)電(dian)池(chi)單(dan)體(ti)由(you)於(yu)長(chang)時(shi)間(jian)被(bei)遮(zhe)擋(dang)，導(dao)致(zhi)其(qi)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)流(liu)小(xiao)於(yu)其(qi)他(ta)沒(mei)被(bei)遮(zhe)擋(dang)的(de)光(guang)伏(fu)電(dian)池(chi)單(dan)體(ti)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)流(liu)，根(gen)據(ju)基(ji)爾(er)霍(huo)夫(fu)電(dian)壓(ya)定(ding)律(lv)
，這(zhe)些(xie)被(bei)遮(zhe)擋(dang)的(de)光(guang)伏(fu)電(dian)池(chi)單(dan)體(ti)會(hui)帶(dai)負(fu)電(dian)壓(ya)
，成(cheng)為(wei)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)負(fu)載(zai)
，並(bing)以(yi)熱(re)量(liang)形(xing)式(shi)消(xiao)耗(hao)其(qi)他(ta)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)的(de)光(guang)伏(fu)電(dian)池(chi)單(dan)體(ti)產(chan)生(sheng)的(de)功(gong)率(lv)，這(zhe)種(zhong)熱(re)量(liang)的(de)長(chang)時(shi)間(jian)積(ji)累(lei)會(hui)損(sun)壞(huai)光(guang)伏(fu)電(dian)池(chi)板(ban)的(de)封(feng)裝(zhuang)材(cai)料(liao)
，甚(shen)至(zhi)破(po)壞(huai)光(guang)伏(fu)電(dian)池(chi)板(ban)的(de)物(wu)理(li)結(jie)構(gou)，並(bing)將(jiang)造(zao)成(cheng)永(yong)久(jiu)損(sun)壞(huai)。

當前光伏陣列的監測方法主要有以下兩種
1

、直接法：直接測量每塊電池板的電壓和電流，用總線技術將數據送入計算機判斷。該方法存在規劃布線、預設接口

、線路檢測、線路擴容等一係列與傳輸路徑有關的問題。
2. 間接法：通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)電(dian)池(chi)的(de)溫(wen)差(cha)來(lai)判(pan)斷(duan)電(dian)池(chi)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)。然(ran)而(er)此(ci)種(zhong)方(fang)法(fa)存(cun)在(zai)一(yi)些(xie)缺(que)陷(xian)，如(ru)不(bu)能(neng)區(qu)分(fen)溫(wen)度(du)相(xiang)差(cha)不(bu)明(ming)顯(xian)的(de)狀(zhuang)態(tai)
，實(shi)時(shi)性(xing)差(cha)，故(gu)障(zhang)檢(jian)測(ce)的(de)精(jing)度(du)和(he)效(xiao)率(lv)取(qu)決(jue)於(yu)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)(紅外熱像儀)的等級
，不易實現在線故障分析和報警等等。
對比上述兩種監測方法，利用LoRa無(wu)線(xian)星(xing)型(xing)網(wang)絡(luo)對(dui)光(guang)伏(fu)陣(zhen)列(lie)進(jin)行(xing)監(jian)測(ce)具(ju)有(you)無(wu)可(ke)比(bi)擬(ni)的(de)優(you)越(yue)性(xing)。無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)絡(luo)向(xiang)三(san)維(wei)空(kong)間(jian)傳(chuan)送(song)數(shu)據(ju)，中(zhong)間(jian)無(wu)需(xu)導(dao)體(ti)介(jie)質(zhi)，節(jie)省(sheng)人(ren)力(li)和(he)維(wei)護(hu)費(fei)。網(wang)絡(luo)自(zi)組(zu)織(zhi)性(xing)和(he)容(rong)錯(cuo)性(xing)高(gao)，易(yi)於(yu)重(zhong)新(xin)布(bu)網(wang)。監(jian)測(ce)數(shu)據(ju)無(wu)人(ren)為(wei)幹(gan)擾(rao)
，所(suo)獲(huo)數(shu)據(ju)資(zi)料(liao)原(yuan)始(shi)準(zhun)確(que)
，有(you)利(li)於(yu)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)及(ji)係(xi)統(tong)後(hou)續(xu)改(gai)進(jin)與(yu)優(you)化(hua)。

係統需求：
1. 通過LoRa無線終端F8L10T與LoRa網關F8926-L/LoRa F8L10GW基站相結合的方式
，將光伏陣列的每一塊電池板的工作狀態、電流、電壓、額定功率等參數信息，通過運營商網絡傳到管理後台，進行實時監測和分析處理；
2. 能夠在本地中控室也能實現對光伏陣列的狀態信息、溫濕度傳感器等參數的監測

，這些數據可以使用Lan口本地接收、WiFi本地接收和RS232/485串口本地接收；
3. 管理人員隨時隨地亦可通過手機上網的方式，通過APP對光伏陣列進行相應關鍵參數的監控。
係統拓撲圖：

解決方案：
    整個係統架構劃分為三層：采集終端層、數據傳輸層和應用管理層。采集終端層起執行者的作用
，負責接收和采集電壓電流數據；數據傳輸層起代理人的作用，負責整合采集層上傳的數據並發送至應用管理層；應用管理層主要是管理監控平台，起決策者的作用，負責數據的分析判斷和係統的管理維護，實現遠程實時監控查詢和預警。
1. 光伏陣列采集終端層設備
    整個係統的正常運行需要實時監控多個參數的運行狀況，采集終端層設備就是用於實現各個監控節點的參數采集，例如：光伏組件電壓
、電流采樣模塊（負責采樣光伏組件的電壓電流數值，判斷光伏組件是否發生故障）；溫度、濕度、光照等傳感器（負責采樣環境數據，為係統優化和光伏組件調整提供數據支持）。采集終端層設備采集到的數據通過RS232/485串口發送給四信LoRa無線終端F8L10T ，當然也可以直接通過四信LoRa無線終端F8L10T直接采集係統的模擬量數據。

2. LoRa數據傳輸設備
    LoRa數據傳輸層用的是四信F8L10T終端和LoRa網關F8926-L/LoRa基站 F8L10GW，在整個係統中用於實現數據傳輸通道的建立
，當LoRa設備從采集終端層接收到數據或者通過LoRa終端采集到數據後，通過自組建的無線網絡傳輸發送到應用管理層，同時，應用管理層也可以通過LoRa網絡對各個監控節點發出控製指令，從而實現數據的雙向通信以達到遙測
、遙控、遙感的目的。
3. 應用管理層
    應用管理層主要為M2M雲(yun)管(guan)理(li)監(jian)控(kong)平(ping)台(tai)

，其(qi)中(zhong)管(guan)理(li)監(jian)控(kong)平(ping)台(tai)主(zhu)要(yao)由(you)服(fu)務(wu)器(qi)機(ji)組(zu)和(he)平(ping)台(tai)軟(ruan)件(jian)主(zhu)組(zu)成(cheng)。當(dang)管(guan)理(li)監(jian)控(kong)平(ping)台(tai)接(jie)收(shou)到(dao)傳(chuan)輸(shu)層(ceng)發(fa)送(song)來(lai)的(de)數(shu)據(ju)後(hou)
，會(hui)對(dui)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)各(ge)種(zhong)分(fen)析(xi)，並(bing)根(gen)據(ju)分(fen)析(xi)結(jie)果(guo)進(jin)行(xing)各(ge)種(zhong)控(kong)製(zhi)操(cao)作(zuo)，如(ru)發(fa)出(chu)告(gao)警(jing)信(xin)息(xi)、向終端監控設備發出控製指令等。

方案優勢：
   1. LoRa無線終端接收靈敏度高
     其接收靈敏度高達-140dBm，且鏈路預算為160dBm
，達到行業領先水平，可穿透好幾堵牆，繞射能力強。
   2. 通信穩定可靠
     工業級無線終端內置看門狗，保證係統長時間穩定運行；采用源自軍用戰術通信係統的LoRa調製解調技術
，抗幹擾能力強；其中LoRa+全網通網關具備掉線自檢測、自動恢複
，確保永久在線。
   3. 數據高精度
      終端采取高效的循環交織FEC前向糾錯編碼
，最大糾錯64bit，雙256 環形FIFO，保障數據高準度傳輸。
   4. 功率可調
      終端可靈活調整功率等級
，適配數據傳輸過程中對於距離和速率的需求。
   5. 環境適應性強
      耐高溫
，專為野外苛刻的無人值守環境設計。