林长榜
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摘要：太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅， 非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现已晶体硅为例描述光发电过程。 P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P-N结。水利水文监测的建设是现代水利实现可持续发展的一种必然趋势，对水污染事情处理、水资源调度管理、防洪减灾航运管理等重要领域，进行有数值模型和物理模型的研究。能更及时、更客观的获得数据，更准确、高效的预测、预报和预警，更好地做出可持续发展的科学决策随着社会经济的快速发展，太阳能供电系统的应用越来越广泛。本文根据作者多年工作经验，对太阳能供电系统在水利视频监控系统中的应用进行了详细的阐述和分析，供大家参考和借鉴。
关键词：太阳能供电系统；水利视频监控系统；应用；研究
1、引言
太阳能监控系统是在传统监控系统上增加一套太阳能发电系统，使监控系统不受地区限制，解决监控系统在偏远地区取电困难的问题。该太阳能监控供电系统是由太阳能电池组、太阳能充放电控制器、太阳能蓄电池（组）组成。如负载电源为交流220V或110V或是多种电压的话，还需要配置逆变器。
各部分的作用为：
(1) 太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。
(2) 太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。在太阳能路灯系统中，则需要有光控、时控功能的太阳能路灯控制器；
(3) 蓄电池：一般为阀控免维护铅酸蓄电池，小微型系统中，天气寒冷的地区，则需配置太阳能胶体蓄电池，可在低温下使用，效率不受太大影响。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。
(4) 逆变器：分方波和正弦波两种，太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能，需要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。
2、太阳能监控系统主要特点分析
（1）无线传输、太阳能独立电源，无需布线、安装便捷。
（2）内置4G全网通用模组，使用全频段专业4G天线，信号稳定。
（3）高效A类超导单晶硅，电池片转换效率18%以上，高强度铝合金边框封装，防水接线插头。具有优秀的弱光发电性能。使用寿命≥20年。
(4)MPPT(PWM)+锂电池储控系统，安全稳定，具备无线红外遥控设置功能，光控加延时功能；具备防水功能，具备高压、低压、过载、短路、防反接等各种保护功能。续航时间长。
(5)铝合金结构设计，重量轻、强度高、耐腐蚀性能好。落地+抱杆+壁挂多重设计，安装便捷。抗风等级≥10级。
(6)采用低照度感光芯片，高效率红外灯，夜视效果优秀。
（7）智能报警，移动侦测，报警信息立即推送至手机。
(8)远程云台控制，手机、电脑多平台观看。
(9)全双工语音通话，可以实时语音通话。
(10)内置网络安防摄像机内部的防雷模块，全角度保护。
(11)内置大容量存储设备，自适应录像最大可达30天存储。
(12)全防水设计，防护等级：IP66。
3、太阳能供电系统在水利视频监控系统中的应用
针对水文水利在疏通检测河道方面的招标投标有严格的要求，应用太阳能监控供电系统，供电来源采用转化率高达17%的单晶硅A片太阳能板，在河道光线充足的条件下，可根据用电设备用电功率要求，来确保监控用电设备日常24小时不间断供电，是水文水利监测监控供电系统招标投标的核心条件。太阳能监控供电系统应用在各种监测领域保证了各种监测系统的电力供应，体现无人值守、有效稳定运行的优点，广泛应用于水文水利、气象、地震、电力等监测领域。且华通远航利用互联网+在社会资源配置中优化和集成的作用，推出了风光互补水利视频检测供电系统，解决了我国通信技术在水利行业上的应用。
3.1应用环境研究
太阳能供电系统在水利视频监控系统的应用过程中需要注意的一点就是应用环境。在设计过程中，需要根据特定水利工程的长度，日照范围、时间进行分析，明确视频监控系统的分布及各个点的日照情况。同时，要适当控日照短的地区的太阳能转化率，合理控制储存量较好的太阳能电板和日照长时使用的太阳能电板的成本。另外，在各个环节需要做好准备工作（比如充电设备）和应急措施，并且对于每一视频监控部分的电能储蓄应用情况都要有实际的数据。
3.2应用设备研究
在太阳能供电系统的应用过程中，还需要注意的一点就是设备。太阳能供电系统的应用设备主要有太阳能电板和视频监控设备，需要将这些设备进行统一化组装、连接，确保太阳能电板转化的电能被输送至视频监控设备。视频监控设备需选用清晰度较高，但电能消耗量相对较小的设备，以此达到两者相辅相成的效果。
3.3水利水文监测供电
3.3.1水利水文监测
水文水利是集环境工程，环境政策和环境规划各项职能于一体，专业研究和解决水循环的过程。特别是针对河流和水库水的沉积物，河水的污染，城市排水等等，进行有数值模型和物理模型的研究。太阳能监控供电系统，本身就是依靠稳定的太阳能来给用电设备供电，而且足不出户就可以通过PC端、移动端进行检测航道、河道现场的运行情况，达到有效实现目的的效果。
3.3.2太阳能供电系统在水利视频监控系统中的应用优势分析
（1）太阳能供电系统风光互补水利视频监测供电系统主要用于监控山洪易发河道及区域的实时情况，为水利视频监控提供源源不断的电能，保证系统供电的稳定性，对山洪易发河道实时情况进行实时监测、采集视频数据并保存。
（2）采用太阳能和发电解决野外监控、监测设备供电问题成为更快、更有效的办法。无须架设电力线并且一次性投资，无需缴纳电费。太阳能发电操作简单、既经济又节能、环保，既不消资源又无污染排放的清洁能源，使用寿命长、性能稳定、维护费用较低。
（3）中心端通过流媒体服务器转发，工作人员可通过建设在市级监控系统实时调用测站视频数据，即时了解可能或正在发生的汛情、旱情、险情及灾情等情况，以便采取相应的预防和补救措施，确保水利设施安全运行。
3.3.3水利水文监测供电选择绿色能源
太阳供电系统工作时无需水、油、汽、燃料，只要有光就能发电的特点，是清洁、无污染的可再生能源，而且安装维护简单，使用寿命长，可以实现无人值守，倍受人们的青睐，是新能源的领头羊。近年来，太阳能的应用在全球越来越广泛，特别是在野外领域，水利监测领域，太阳能电源系统正逐步取代一些传统的电源设备，得到越来越普遍的应用。
我国自然地理位置特殊，其主要气候为东亚季风气候，季风气候决定了我国降雨在时间上和空间上分布不均，加上近些年来气候变幻莫测，经常有大暴雨出没，引起山洪灾害频繁发生。在信息化时代，华通远航系列风光互补水利视频监测供电系统可形象反映易发河道水流情况、重要水工设施的运行状态、水环境等情况，随时了解现场情况，在改善人民劳动条件、保障人员及财产安全、提高工作效率等方面发挥着重要的作用。
4、结束语
太阳能供电系统在水利视频监控系统中的应用，不仅光能是取之不尽、用之不竭的自然能源，而且可减少工程施工对周边环境带来的破坏，符合低碳安防，绿色安防的性质；太阳能监控供电系统应用在水利视频监测领域保证了各种监测系统的电力供应，体现无人值守、有效稳定运行的优点，广泛应用于水文水利等监测领域。
参考文献：
[1]信息技术在水利工程建设管理中的应用[J].陈延飞.农业科技与信息.2017(16)
[2]无线传输技术在水利工程视频监视系统中的应用[J].陈海龙. 建材与装饰.2017(34)