TINEL-SE9太阳能资源环境观测系统

一、产品概述：
    TINEL-SE9型太阳能资源环境观测系统，是天诺环能针对于国家即将出台的《可再生能源法》及《光伏并网电站太阳能资源评估规范》的测试标准要求，结合广大太阳能光伏发电建设单位的实际需求，特别推出的测量与太阳能资源开发紧密相关的辐射和环境参数的系统产品。

    该系统不但可以对典型的太阳辐射要素（总辐射、直接辐射、散射辐射、反射辐射、日照时数等）进行了实时、可靠、高精度的测量，并且也可以对相关气象要素（大气温度、相对湿度、风向、风速，气压、组件温度等）进行选配测量，并且可根据特殊需求集成荷兰KIPP&ZONEN的太阳辐射传感器（CMP总辐射、CHP1直接辐射、CSD3日照时数等），这对于新能源单位对太阳辐射的研究开发、产品质量控制、安装地点的化选择、投资回报和不同天气条件的太阳能输出预测等，都有非常重要的作用。同时利用高精度、多参数的辐射测量还有利于研究地球的辐射平衡、气候变化，从而可以校正太阳辐射在大气中的传输理论、气候变化和趋势等研究，可广泛适用于环保、气象、农业、林业、水利、太阳能、风能、电力、建筑等科研领域。

二、传感器参数：
  1）总辐射表：在水平表面上，在2π立体角内所接收到的太阳直接辐射和散射太阳辐射之和称为总辐射（短波辐射）。总辐射是辐射观测最基本的项目（一般分为水平和倾斜）。总辐射用总辐射表（亦称天空辐射表）测量。

  测试范围：0～2000W/m2
  光谱范围：280～3000nm
  灵敏度：7～14μV／w.m-2
  响应时间： ≤30秒(99％)
  显示分辨率：1W
  内阻：约350Ω
  稳定性：±2％
  余弦响应：≤±7％(太阳高度角10时)
  温度特性：±2％(-20℃～+40℃)
  非线性：±2％
  重量：2.5kg
  测量精度：<5%
  信号输出：0～20mV或4-20MA电流信号，或RS485信号；

  2）直接辐射表：测量垂直太阳表面（视角约0.5°）的辐射和太阳周围很窄的环形天空的散射辐射称为太阳直接辐射。太阳直接辐射是用太阳直接辐射表（简称直接辐射表或直射表）测量。

直接辐射表技术参数：
  测试范围：0～2000W/m2
  光谱范围：280～3000nm
  灵敏度：7～14μV／W．m-2
  响应时间：≤30秒(99％)
  显示分辨率：1W
  内阻：约100Ω
  跟踪精度：24小时小于±1°
  稳定性：±1％
  温度特性：±1％(-20℃～+40℃)
  重量：5kg
  信号输出：0～20mV或4-20MA标准电流信号，或RS485信号；
  电源电压：DC 12V±l5％ AC 220V±l0％
  测试精度：±2％

TBS-320全自动太阳跟踪系统，与“直接辐射传感器”配套使用，由天诺环能自主研发生产，整机由全自动二维跟踪系统和直接辐射传感器（光筒）两部分组成，用于自动跟踪测量光谱范围280nm-3000nm的太阳直接辐射量。全自动二维跟踪系统采用精确的轨迹算法和的微机控制技术，可在一定的水平和垂直角度内自由旋转跟踪太阳，不受阴雨天气影响，不需要人工操作干预，本产品是TBS-2型太阳直接辐射表（一维跟踪）的全新升级换代产品。配套使用的直接辐射表在全自动跟踪系统的配合下，可以精准的测量太阳能辐射量，可广泛应用于太阳能光伏发电站、太阳能热利用、气象环境、农业林业、建筑节能、新能源研究等科研单位和领域。
（1）水平运行角度（太阳方位角）：-120～+120°（可调节）
（2）垂直调整角度（太阳赤纬角）：10°～90°
（3）限位开关：4个（水平角/赤纬角各2个）
（4）跟踪方式：微电子控制技术，二维角度自动驱动追踪。
（5）跟踪精度：4小时小于±0.2°
（6）运行速率：50o/sec；
（7）运行功耗：≤4.5W
（8）工作电压：DC 12V或AC 220V
（9）仪器总重：约6KG
（10）承重：5KG（可安装电池板功率1W～50W）

3）散射辐射表：太阳辐射中把来自太阳直射部分遮蔽后测得为散射辐射或天空辐射。散射辐射表是短波辐射，需要用总辐射表+JTBQ-2D散射遮光装置加以测量。

  光谱范围：280～3000nm
  测量精度：<5%
  灵敏度：7～14μV／w.m-2
  响应时间：≤30秒(99％)
  显示分辨率：1W
  内阻：约350Ω
  稳定性：±2％
  余弦响应：≤±7％(太阳高度角10°时)
  温度特性：±2％(-20℃～+40℃)
  非线性：±2％
  重量：2.5kg
  测试范围：0～2000W/m2
  信号输出：0～20mV或4-20MA标准电流信号；

4）温度、湿度、风向、风速技术参数：
（4.1）环境风速传感器：
  范 围：0～60米/秒；
  精 度：±0.3米/秒；
  显示分辨率：0.1米/秒；
（4.2）环境风向传感器：
  范 围：0～360度；
  精 度：±3度；
  显示分辨率：1度；
（4.3）温度传感器：（蓄电池/光伏组件/环境温度，各1路）
  范 围：-50～200℃；
  精 度：±0.2℃；
  显示分辨率：0.1℃；
  结构：全密封结构，防潮，防水，粘贴电池表面；
  尺寸：20*40*4（mm）(长方形薄片)；
（4.4）空气相对湿度传感器（室内/室外）：
  测量范围：0～99%RH
  分辨率：0.1%RH
  准确度：±2%RH
  输出信号：模拟信号/数字信号，可定制；

三、TINEL-SE9太阳能资源环境数据采集仪：
  太阳能资源环境数据采集仪内核采用16位高性能微处理器，系统时钟可达36MHz，低功耗作业、执行效率高，整机功耗不大于2W，且集成4Mbit大容量据存储芯片，存储时间间隔1～120分钟自由设定，按分钟存储可保存三十天以上的数据，整点存储可达五百天以上；可外置超大容量U盘或SD卡做为外部数据存储器，直接插拔，方便录数取数；配有图片点阵式液晶显示屏（尺寸115*45(mm)），结合轻触薄膜按键，可实现数据查询，功能设定，参数修改等功能，并集成有USB、RS232、RS485、GPRS等多种通讯接口，灵活组网，稳定性强，支持TINEL自定义协议及标准MODBUS通讯协议。可采用交直流两用模式供电，配备太阳能电池系统供电方式（DC12V），可保证在无电地区长期使用；采集仪外壳采用铝镁合金封装设计，外层喷塑处理，防风沙及雨淋，且防锈防静电，有效保护数据采集仪在正常环境下工作，延长仪器使用寿命，是恶劣环境地区监测的设备。
  1）显示方式：大屏幕液晶汉字及图形显示（尺寸115*45(mm)），一屏显示多路数据，采集仪具有的轻触薄膜按键操作简单实现对各路数据的实时观测；
  2）操作方式：轻触薄膜按键，可实现数据查询，功能设定，参数修改等功能；
  3）重 量：约5.5Kg，铝合金外壳，外层喷塑处理，防风沙及雨淋，且防锈防静电；
  4）存储容量：大于20000条数据，可连续存储整点数据五百天以上，扩展存储容量后可存储数据10年以上；
  5）通 道 数：标准5通道，可根据观测需求扩展至16通道；
  6）输入范围：±25mv、0～5V，4～20mA标准电流信号，或RS-485数字信号；
  7）准 确 度：0.5%；
  8）存储内容：数据测量时间（年/月/日/时/分）、瞬时值、（小时/日）累计值、平均值、经纬度（可选配），即实时数据、历史数据、（按时间段）统计数据等；
  9）工作环境：-40℃～+70℃，相对湿度小于90%；

四、通讯接口：
  标准USB/RS232计算机通讯接口；配USB/RS232转换器可与计算机USB接口通讯，配RS485通讯接口，有线通讯距离可扩展到800米以上，配GPRS无线通讯控制器，可实现数据远程遥测。
  有线通讯：标准USB/RS232或RS485通讯接口；RS232接口标配数据通讯线12米；配备RS485接口后，数据通讯距离可延长至1000米以上。
  无线通讯：可采用微波或GPRS通讯方式；微波通讯是点对点式通讯，一般有效通讯距离在5KM以内，无通讯费用，适用于地势平坦、无高大障碍物阻挡等地区。GPRS通讯，采用的手机信号与互联网结合的通讯方式，按流量收取通讯费用，适用于有手机信号的地区使用，并要求计算机能够连接互联网（有固定IP地址），可实现一个监测中心同时连接多个站点的组网通讯，方便快捷，便于管理。

五、供电方式：
  供电电源可实现交直流两用的模式，即220V市电电源及12V直流电源可同时使用；在无电地区，可采用太阳能电池板与可充电电池组配合使用，来完成观测站点的循环供电。
  交流电源：设备备用专用的直流电源适配器，可以直接通过市电电源（220V）为设备供电。
  直接电源：可选用任意12V直流电源为设备供电；在野外无电地区，可采用太阳能供电方式，备配太阳能电池板30W以上，为蓄电池充电，以完成白天夜间不间断为设备供电，适用于太阳光照资源丰富的地区使用。

六、安装观测支架：
  系统观测支架根据配置要素多少而选定，可选用三脚式可伸缩结构、固定式风杆结构或四脚式不锈钢台架。三脚式支架，不锈钢材质，防腐抗锈，外形设计美观，功能齐全，安装方便，伸展高度约在1.8-2.5米左右，占地面积约3平方米，三个地脚预留安装固定孔，可固定在水泥地面、钢板或木材等基础设施上。固定式支架可根据用户观测需要选择1-12米不同高度的观测风杆式支架，镀锌钢管外部喷塑防锈处理，并配有安全链锁功能及抗强风钢丝拉线，可抵抗12级风力，至少可将十几种气象传感器安装于支架上，安装高度可由用户决定，可定制为梯度观测站以满足用户使用需求。四脚式观测台架，适用于多台太阳辐射表同时观测时使用，水平安装平台的长度可根据辐射表的数量定制生产，也可根据用户观测需要选择2-3米的不同测风高度，占地面积约5平米左右，可集成温湿风压雨、太阳辐射、土壤环境等多品类传感器同时安装观测，满足各种科研及观测试验要求。

七、太阳能数据处理系统软件：
  TINEL-SE9型太阳能辐射观测系统软件（简称SOLAR System），获得中华人民共和国计算机软件著作权登记证书，可在WindowsXP以上的操作系统环境运行，具有*、平稳的程序兼容性，可通过有线接口或无线网络等方式与监测站点建立连接，人机界面友好，各项功能设计简洁直观，图文并茂，可实时查看各监测站点的观测数据和定时下载历史数据，并提供数据查询与数据统计功能，使监测成果一目了然，可在系统软件上远程设置现场监测站点的各项参数及功能（系统时钟、采集时间，等），RS485/GPRS动态组网，可支持数百台监测站点并发通讯；系统软件对环境监测仪器所采集的数据进行采样存储，采样频率为6次/分钟，即最短可每10秒进行一次数据采样存储，包括瞬时值、小时累计值和日累计值；所有历史数据均可以按日、周、月、年的平均值，实时值、累计值进行查询和存储；历史数据下载及存储时间可以自由设定，数据存储格式为EXCEL标准文件格式，可生成数据图表，供其它软件解析调用。可实现标准MODBUS数据通讯协议，使各种开发平台兼容畅通无阻，方便用户系统集成或二次开发。