这期跟大家聊聊20W、40W、80W、120W小的套装,最小的板子还不如A4纸大。
小有小的门道,这期甘肃武威的智慧农业监测项目,看点不在于单套系统有多厉害,而在于怎么用四套不同规格的标准件,覆盖一大片农田里几十个不同功耗的监测点位。
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项目现场实拍
一、场景与问题
地点在甘肃武威,河西走廊东端,属于典型的西北干旱灌溉农业区,连片的大田里,布设了几十套监测设备,虫情测报灯、苗情摄像头、土壤墒情仪、小型气象站,这些设备分布在不同的田块里,最近的离村子几百米,最远的有两三公里。
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项目现场实拍
二、配置逻辑与数据
四类设备功耗差别很大:
土壤墒情仪:功耗最低,约2-3W,一天不到0.1度电
小型气象站:约5-8W,一天0.2度电左右
苗情摄像头:约10W,一天0.25度
虫情测报灯:间歇工作,日均约0.4度
这些数字都不大,但墒情和气象是定时采集上传,摄像头和测报灯需要实时在线。
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项目现场实拍
分级配置方案:
墒情站:20W10AH供电系统,日发约0.08度,续航2天左右
气象站:40W20AH供电系统,日发约0.16度,续航2-3天左右
苗情站:80W40AH供电系统,日发约0.32度,续航3天左右
虫情站:120W60AH供电系统,日发约0.48度,3-4天左右
20W配10AH是最小单元,主要给那些超低功耗、采集间隔长的传感器用,阴雨天能扛2天左右就行,120W配60AH给功耗最高的虫情测报灯,容量留得最足,因为虫情监测在病虫害高发期不能断。
甘肃武威光照条件好,年日照小时数超过2800小时,冬季也有不错的日照,各档位配置的发电量基本都覆盖了负载需求。
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项目现场实拍
三、分级套装的思路
这个项目的核心设计思路,其实不是技术层面的创新,是产品化思路把供电系统做成了"标准件"。
大田监测的特点是点位多、分散、负载差异大。如果每个点位单独设计,设计工作量巨大,后期备件管理也混乱,但是用分级套装的方式,每种负载对应一个固定规格,采购清单清晰,安装流程标准化,哪个点位出问题了换同规格备件就行。
我算了一下,同等条件下,定制化设计的方案,设计费加非标采购成本,至少比分级套装方案高出30%-40%,而且后期运维效率更低。
四、安装与运行
今年7月安装的,每个点位一根立杆,底下打基础,杆上装光伏板和机柜。安装速度很快,一天能装5-6个点位。都是标准化套装,不用现场设计计算,按图纸固定、接线、调试就行。运行一个月,正是武威光照最好的时段,发电量富余比较多,电池基本保持在80%以上。
五、几点设计参考
第一,多点位项目优先考虑标准化套装方案。 每个点位单独设计,按功耗分级、统一规格,采购、安装、备件管理都简化了。
第二,小型光伏系统的弱光性能比标称功率更关键。20W的板子,晴天多发20%也就多4W,但阴天弱光性能好一点,可能就能让设备多撑一天。
第三,机柜高度和朝向要考虑农事活动。安装高度要避开农机作业范围,但也不能太高导致检修不便。
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