采用太阳能供电采集监测数据的装置制造方法及图纸

一种采用太阳能供电采集监测数据的装置，包括太阳能光伏发电系统、数据采集模块（4）、PM2.5传感器(5)及数据传送模块，所述太阳能光伏发电系统包括太阳能电池板（3）、太阳能控制器(2)、蓄电池(1)；所述太阳能电池板（3）、蓄电池（1）和DC-DC电压转换电路（7）分别与太阳能控制器(2)连接，所述PM2.5传感器（5）、数据采集模块（4）和数据传送模块（6）通过DC-DC电压转换电路（7）与太阳能控制器（2）相连接，所述数据采集模块（4）同时分别和PM2.5传感器(5)和数据传送模块（6）相连。采用太阳能光伏发电系统以后，直接把太阳能转换成电能，这种供电方式使PM2.5检测设备在野外具有了长期工作的潜力。可放置野外连续的检测，而不受时间和市电的约束。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种采用太阳能供电采集监测数据的装置，包括太阳能光伏发电系统、数据采集模块（4）、PM2.5传感器(5)及数据传送模块，所述太阳能光伏发电系统包括太阳能电池板（3）、太阳能控制器(2)、蓄电池(1)；所述太阳能电池板（3）、蓄电池（1）和DC-DC电压转换电路（7）分别与太阳能控制器(2)连接，所述PM2.5传感器（5）、数据采集模块（4）和数据传送模块（6）通过DC-DC电压转换电路（7）与太阳能控制器（2）相连接，所述数据采集模块（4）同时分别和PM2.5传感器(5)和数据传送模块（6）相连。采用太阳能光伏发电系统以后，直接把太阳能转换成电能，这种供电方式使PM2.5检测设备在野外具有了长期工作的潜力。可放置野外连续的检测，而不受时间和市电的约束。【专利说明】采用太阳能供电采集监测数据的装置
本技术涉及环保领域空气质量中PM2.5的检测，具体涉及用太阳能供电的PM2.5传感器检测和GPRS模块通信传输检测数据的系统。
技术介绍
目前整个中国城市环境监测中心站点较少，分布分散，环境监测的数据仅能够从宏观上反映城市的整体的空气质量，但是不能从微观上反映局部区域、特定区域的空气质量的好坏，这就需要建设更多的环境监测站点，提供更多的实时的环境监测数据。国内外一套PM2.5环境监测系统价格昂贵。建设更多的环境监测站点需要巨大的资金投入,成本太高。而本检测设备PM2.5环境监测系统价格低廉，能够解决资金投入问题。在监测区内，每个节点的PM2.5检测由PM2.5传感器、检测板组成，通过无线通信方式将数据传送给云监控中心。在无线远距离数据传输方式中，通用分组无线业务(GPRS)为远程监测的数据传输提供了一种高效、低成本的途径。用户在线按流量计费，大大降低了系统的营运成本。GPRS所提供Internet的全球性无线接入,使经由GPRS和Internet数据传输已越来越快捷和高效。但是GPRS模块和PM2.5传感器一般使用锂电池、镍氢电池、或者其他外部直流电源(如交流电源适配器等)进行供电，电源适配器供电方式离不开市电。使用锂电池、镍氢电池需要工作人员在一定的时间对电池充电，这样就影响了 PM2.5大面积布置和应用。为克服现有PM2.5检测设备依赖于市电供电，不能布置在城市你想要布置的地方(检测设备要申请用电和电费结算都是比较麻烦的，没有市电的地方就更不要想安装了)，极大的限制了 PM2.5检测设备的城市布局，不能够建立对整个城市进行全面的监测体系。本专利提出就是太阳能供电装置在为PM2.5传感器、数据采集模块和GPRS模块同时供电。形成一个完整的太阳能单节点远程PM2.5数据采集和传输供电系统。
技术实现思路
本技术是针对现有技术中存在的不足，提供的一种采用太阳能供电采集PM2.5监测数据的装置。本技术通过以下技术方案实现技术目的:一种采用太阳能供电采集监测数据的装置，包括太阳能光伏发电系统、数据采集模块、PM2.5传感器及数据传送模块，所述太阳能光伏发电系统包括太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池；所述太阳能电池板、蓄电池和DC-DC电压转换电路分别与太阳能控制器连接，所述PM2.5传感器、数据采集模块和数据传送模块通过DC-DC电压转换电路与太阳能控制器相连接，所述数据采集模块同时分别和PM2.5传感器和GPRS数据传送模块相连。本技术中所述的数据传送模块为GPRS数据传送模块。太阳能光伏发电系统是利用光伏组件半导体材料的“光伏效应”，将太阳光辐射直接转换为电能。由于太阳能电池板的输出随日照而变化，特别在阴雨天或日照不好时，发出的电能是有限的且输出不稳定，为保证夜间或阴雨天用电的需要，配备蓄电池储能。太阳能控制器是对蓄电池进行自动充电、放电的监控装置，当蓄电池充满电时，防止过充，当蓄电池发生过放电时(电压值可设置)，它会及时发出报警提示以及相关的保护动作，从而保证蓄电池能够长期可靠的运行。当蓄电池电量恢复后(恢复电压可设置)，系统自动恢复正常状态。数据采集模块前端的DC-DC转换电路主要是将控制器的输出转变成负载所需要的电压，给GPRS模块和数据采集模块和PM2.5传感器供电。有益效果；采用太阳能光伏发电系统以后，直接把太阳能转换成电能，这种供电方式使PM2.5检测设备在野外具有了长期工作的潜力。可放置野外连续的检测，而不受时间和市电的约束。【专利附图】【附图说明】图1是本技术检测设备电气接线示意图。图2为本技术的外形装配图。图3为本技术中的DC/DC转换电路。【具体实施方式】如图1所示，本技术系统由蓄电池1、太阳能控制器2、太阳能电池板3、数据采集模块4、PM2.5传感器5、GPRS模块6和DC-DC电压转换模块7构成。太阳能电池板3、蓄电池I和DC-DC电压转换电路7分别与太阳能控制器2连接，PM2.5传感器5、数据采集模块4和GPRS模块6通过DC-DC电压转换电路7与太阳能控制器2相连接，数据采集模块4同时分别和PM2.5传感器5和GPRS模块6相连。其中蓄电池1、太阳能控制器2、DC-DC电压转换电路7、数据采集模块4、PM2.5传感器5、GPRS模块6内置在箱体(8)中。如图2所/Jn ο本技术系统的安装过程如下:1.将太阳能板，蓄电池，DC/DC输入正极，共3根正极线并接在控制器的红色线上；2.接负载，DC/DC输入负极接绿色线上；3.将蓄电池的负极接在控制器的黑色线上，此时太阳能控制器的空闲灯，红灯亮起，过10分钟后，控制器的放电绿灯亮起，同时负载亮起，说明放电正常；4.将太阳能板的负极接在控制器的蓝色线上，过15秒后，太阳能控制器的充电黄灯亮起，太阳能控制器转为充电状态，充电系统正常，如果您是晚上接线，太阳能控制器不会进入充电状态，将维持第3步的放电状态，直到太阳能控制器的放电时间结束；为了给负载提供合适的电压，在太阳能控制器的负载端连接DC-DC转换电路，将12V转换成4.2V和3.3V的电路如图3所示。为了给本PM2.5检测设备配备太阳能光伏发电装置，首先，确定该套设备所应用地点的光照强度和阴雨天情况。其次，确定二者的功率和工作时间。第三、根据前面的两点选择合适的太阳能电池板、控制器和蓄电池。例如，现在应用于南京环保检测站的PM2.5监测设备查1961年到1990年，南京降雨日数最多的是7月(13天)，连续阴雨天9天。平均最短日照为3.96小时。整个PM2.5监测系统用电3W，共计每天工作24小时。日耗功率是721所以该太阳能发电装置按日耗功率72W、日平均日照时间3.96小时、如遇连续阴雨天工作9天计算就能够保证全年正常使用。太阳能光伏发电装置的具体设计过程如下:(I)太阳能电池组件功率计算计算公式如下:太阳能方阵总功率=负载功率X用电时间⑶/日照峰值时间⑶/损耗系数(0.75)；按采集箱内设备负载总功率为3W，用电时间为24小时，日照峰值时间为3.96小时；太阳能方阵总功率=3WX24/3.96/0.75=24W。从优化系统角度考虑，可配置太阳能电池组件40Wp。(2)蓄电池容量的计算:为了使整套网络在全年能够正常工作，蓄电池储备9天的电能。bc=axqlxnlxto / cc其中:BC为蓄电池容量，A为安全系数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用太阳能供电采集监测数据的装置，其特征在于：包括太阳能光伏发电系统、数据采集模块（4）、PM2.5传感器(5)及数据传送模块，所述太阳能光伏发电系统包括太阳能电池板（3）、太阳能控制器(2)、蓄电池(1)；所述太阳能电池板（3）、蓄电池（1）和DC?DC电压转换电路（7）分别与太阳能控制器(2)连接，所述PM2.5传感器（5）、数据采集模块（4）和数据传送模块（6）通过DC?DC电压转换电路（7）与太阳能控制器（2）相连接，所述数据采集模块（4）同时分别和PM2.5传感器(5)和数据传送模块（6）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张真，吴亚洲，戴明，吴修文，江健，
申请(专利权)人：南京云创存储科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：