旗云TF-3光伏气象站，光伏环境监测仪

产品简介

测量要素主要包括水平总辐射、倾斜总辐射、风向、风速、温度、湿度和气压，除此之外还可根据项目需要增加其他气象要素监测。TF-3具有如下主要特点：

ISO 9060-2018 Class A辐射表；

符合国家太阳能监测网的标准要求，符合国际辐射观测网络（BSRN）的技术要求、国际气象组织（WMO）标准；

系统设计了参考了“国家可再生能源实验室（NREL）”相关指南，可用于评估光伏电站的产能；

支持自定义设置测量时间，自动记录测量各测量要素的均值、极值等；也可自定义存储时间，输出各种需要的数值；

支持有线、无线等多种数据传输方式，实时查看监测数；

系统支持12VDC和110～240VAC两种供电方式。

设备选型及主要技术参数

TF-3光伏气象站采用高精度辐射传感器和气象传感器，满足WMO对于辐射测量精度和稳定性的要求，具备高可靠性、高准确性、易维护、易备份等特点。系统配置可根据用户的实际测量需求进行增减，标准系统由总辐射传感器（水平、倾斜）、温湿度传感器、风向风速传感器、压力传感器、采集系统、无线数传系统以及供电单元等辅助设备组成。

总辐射表ZTP-11系列

ZTP-11系列热电堆总辐射表遵循ISO9060和WMO标准，是市场上性价比较高的产品。本产品适用于对精度和稳定性要求较高的科学研究、气象环境网络监测、光伏电站太阳能监测和功率预测等领域。

风向风速传感器

TP6200风速风向传感器由风速传感器、风向传感器和传感器支架组成。风杯和风向标尾翼板用轻质高强度非金属材料制造。具有动态性好、线性精度高、灵敏度高、测量范围宽、抗风强度大，电路抗雷电干扰能力强、寿命长、工作可靠等优点。

原理：风速传感器的感应元件为三杯式风杯组件，信号变换电路为光电转换电路。在水平风力驱动下风杯组旋转，通过主轴带动磁棒盘旋转，其上的数十只光电管通过旋转码盘感应出脉冲信号，其频率随风速的增大而线性增加。具体计算公式为：

      V=0.05F （V：风速，单位：m/s F：脉冲频率，单位：赫兹）。

风向传感器的感应元件为前端装有辅助标板的单板式风向标。角度变换采用的是七位格雷码光电码盘。当风向标随风旋转时，通过主轴带动码盘旋转，每转动2.8125°，位于码盘上下两则的七组发光与接收光电组件就会产生一线新的七位并行格雷码，经整形，倒相后输出。

TP2210温湿度传感器采用变送一体化设计。采用专用温湿度传感器补偿电路和线性化处理电路。温湿度传感器性能可靠，使用寿命长，响应速度快。

原理：采用高精度专用铂电阻作为感温组件，配备先进的硬件电路和温度补偿处理技术，达到了整体良好的线性和较高的准确度；并且采用感湿探头和变送电路分体处理。外配防辐射通风罩，有效的阻止了外界环境对传感器采集精度的影响。

气压传感器

TP4310气压传感器用于测量大气压力，气象上使用的所有气压表的刻度均应以hPa分度。在标准条件下，760mmHg柱的气压约等于1个大气压，即1032.25hPa。

原理：大气压作用下覆盖有抽空的小盒的敏感元件上，通过它电阻受到压缩或拉伸应力的作用，由于压电效应，电阻值的变化与大气压成正比。    

数据采集单元

数据采集器是环境监测仪系统的核心，所有气象传感器均需要接入数据采集单元，来实现数据的采集、处理、分析及存储，可以通过无线传输模块，来实现数据的无线远程传输。主采集器TF9220是一款结构紧凑、性能先进、运行可靠的数采。它由测量与控制设备、通讯端口、供电系统以及抗紫外ABS轻质量外壳组成。

具有RS-232/485接口，支持Modbus RTU协议，能够利用以太网、CDMA/GPRS和卫星等多种通讯方式进行数据传输，也可以直接与计算机或专用PDA连接（需相关硬件支持）。TP9220具备符合欧盟CE、EMC标准的过压保护功能，能够防止瞬时过大电流对设备产生损害。

传感器工作方式

风速、风向

风速的采样速率要求为每3秒钟1次，可自动计算1分钟、1小时、1天的矢量合成值、标准偏差及最大值。

风向的采样速率为3秒钟1次，自动计算1分钟、1小时、1天的矢量平均值。

温度、湿度

温度、湿度的采样速率至少为每30秒1次，自动计算1分钟、1小时、1天的算术平均值及最小值和最大值。

气压

气压的采样速率至少为每30秒1次，自动计算1分钟、1小时、1天的算术平均值及最小值和最大值。

数据采集器

数据采集器作为辐射测量采集系统的核心设备，选型尤为重要，此设备的关系到实时气象数据采集的稳定性、可靠性和准确性，为此数据采集器的技术参数应满足以下要求：

1、系统畅通率：≥95%

2、系统工作体制：定时自报

3、数据采集器MTBF：≥25000h

4、具有在现场或无线下载数据的功能，数据采集系统保证传输数据的准确性，数据可实时观测，定时下载，采样精度0.02%

5、能完整地保存不低于3个月采集的数据量

6、工作环境温度：-40℃～+60℃

7、具有防水、耐腐蚀保护箱

8、采样精度±0.02%。

系统安装方式

气象站支持有线和GPRS无线等多种通讯方式，供电方式可选择交直流以及太阳能供电，机械安装结构简单方便，可选塔式、三角支架固定杆、便携式和移动车载式。

传输系统

测量输出通过UMB-Binary，UMB-ASCII，SDI12协议与下位机通信。支持Modbus RTU协议，能够利用以太网、CDMA/GPRS和卫星等多种通讯方式进行数据传输，也可以直接与计算机或专用PDA连接（需相关硬件支持）（可选直连RS232/RS485）。

为减少人员成本，本系统也可以采用业界非常成熟的无线传输单元和流量卡的形成进行远程数据传输，数据分析人员可以每天定时接收远程传来的数据，同时便于监测设备的运行状态。

供电单元

电源供电系统有240VAC、12VDC和太阳能供电系统多种方式进行选择。选择外接220VAC电源供电，用户方提供AC220V供电电源；如使用太阳能系统方式供电，电源控制器+太阳能电池板+配套铅酸蓄电池可保证连续阴雨天情况下无断电稳态工作。

安装辅件

安装方式可分为塔式、三角支架固定式、便携式和移动车载式。

三角支架固定杆采用不锈钢三角支架、外形美观、耐腐蚀、抗干扰，可长期运行于各种恶劣的室外环境，安装支架高度可调，能够根据不同规范安装气象传感器。并具有完善的防雷击、抗干扰等保护措施。能可靠运行于各种恶劣的野外环境，低功耗、高稳定性、高精度、可无人值守。

防雷保护

配置过电压保护器，充分保护整套测风设备免受雷电的损坏；

支架防雷工程要求符合相关标准规范要求。本系统根据《气象观测及资料审核、订正技术规范》（QX/T74-2007）的要求，支架需要配备标准的避雷装置，支架要安装有独立引下线的防雷击接地装置和避雷针，实测土壤土质，接地电阻小于4欧姆；岩石地貌，接地电阻小于10欧姆。顶部的避雷装置其高度可以满足保护测风仪器要求。在电子线路方面采用了防雷、噪音抑止等多种抗干扰措施，整流系统具备符合欧盟CE、EMC标准的过压保护功能，能够防止瞬时过大电流对设备的产生损害。