SOLAR300便携式太阳辐射测量系统

一、系统介绍


系统采用进口航空拉杆便携箱,集成数据采集器、供电系统、液晶显示电脑以及KIPPZONEN辐射传感器(1-2块)。该套设备可以直接空运,机箱带有滑轮,方便携带。

该套系统需提供220V交流电进行供电,在箱子两侧需要进行开孔,220V电源线采用航插设计。数采供电由开关电源直接供电。平板电脑使用220V交流电进行充电。如用直流供员则需配备电池及太阳能板(携带不是很方便)。

数据存储在数据采集器CR300中,平板电脑可以使用USB线直连数据采集器实时查看,下载数据。系统配有与太阳能板组件相连接的安装支架,辐射表与太阳能板相同安装角度进行测量。

便携箱特点

l  FAA美国联邦航空局规定最大运输尺寸,可置于机舱行李架

l  坚实的开细胞核结构,坚固重量轻,可伸缩拉杆,聚氨酯轮轴

l  高品质O型密封圈不易老化,二级锁扣

l  内置高级硬质海绵可以根据设备情况自由组配。

l  特制设备面板及相关配件

l  机箱上盖配有存线兜及相关配件包等。



系统典型配置(可根据客户具体要求改配置)如下:

 

型号

名称

SMP22(SMP10)

总辐射表(可2块)

L-AC-12V1A

开关电源

L1510机箱

拉杆机箱

Iwork8

平板电脑

CR300

数据采集器

LoggerNet4.4

数据采集器软件

 

二、数据采集器介绍      

                          CR300数据采集器

CR300有能力的紧凑的数据采集器,低成本、高功能;

 

 概述

CR300是多功能、紧凑、低成本的测量和控制数据采集器。这个入门级数据采集器,以其丰富的指令集,可以测量大部分水文、气象、环境和工业传感器。采集器将收集数据并使用不同的网络协议传输。CR300还可以执行现场或远程自动化控制和M2M通信。CR300适合需要长期、远程监控和控制的小型系统。

 

优势与特点

l  内置稳压器的充电控制器 (太阳能或交转直充电控制器)

l  合理的低功耗运行

l  测量多个电流电压传感器

l  测量多个脉冲输出或串口/数字传感器

l  通过各种连接调制解调器进行远程遥测

l  PakBus, Modbus, DNP3 和其他标准协议通讯

l  可以发送加密的安全邮件和报警信息(TLS加密协议)

l  高质量的浪涌和静电保护

l  使用USB口连接电脑对采集器进行配置

 

产品规格

CPU: ARM Cortex M4, 144 MHz

内部存储空间: 10 MB 储存数据, 5 MB 储存程序, 2 MB储存操作系统

时钟精度: ±1 分钟/

USB micro B 直连电脑(低功耗情况下进行配置), 2.0 全速, 12 Mbps

12 V供电端子输入,或12V 电池UPS供电

直流16 to 32 V 充电控制器,可以直接接入1224V太阳能板

1个开关12 V,可以控制功耗大的传感器或通讯设备。500 mA @ 20°C

两个连续的0.150 to 5 V激励电桥测量或给传感器供电

模拟量测量精度: ±(0.04%读数± 6 µV), 0° to 40°C

分辨率: 230 nV (±34 mV 量程,差分测量,反向测量,50/60 Hz fN1)

工作温度范围: -40° to +70°C

网络协议: PPP, ICMP/Ping, Auto-IP(APIPA), IPv6, UDP, TCP, TLS, DHCP Client, SLAAC, DNS Client, Telnet

其他协议支持: PakBus, SDI-12, Modbus RTU, Modbus ASCII, Modbus TCP/IP, DNP3.

尺寸: 14 x 7.6 x 5.1 cm (5.5 x 3 x 2 in.)

重量: 242 g (8.5 oz)

 

三、传感器介绍

4-1 SMP系列智能总辐射表

    SMP系列智能型短波辐射表是荷兰Kipp &Zonen公司最新推出的一种用于测量短波辐射的系列产品,配备有智能型接口,能够提供标准输出,功耗极低,方便易用。

SMP系列短波辐射表基于Kipp&Zonen经典的CMP系列短波辐射表改进而来,青出于蓝而胜于蓝,性能优异、工艺精良。相较于以往的CMP系列短波辐射表,SMP系列增加了智能型数字信号处理接口,能够提供标准化的工业模拟输出信号。输出范围可由程序设定,使得安装和重复校准变得简单易用。

通过设置软件可以方便的获得仪器型号、序列号、仪器设置、标定历史记录、状态信息等。

智能型探头的特点:

都配有Modbus协议的双线RS-485接口,接口支持Modbus数据通讯协议,可以直接接入基于RTUPLCSCADA的系统以及工业网络和控制器之中。

每种辐射表根据输出类型分为:

-V   0~1V电压输出

-A   4~20mA电流输出

标准化的模拟输出,确定的量程,无需输入灵敏度,可方便的现场更换,可以很容易地接入当前绝大多数的数据采集器,。

内置温度探头,经过数字多项式函数计算,可对热电堆探测器做温度灵敏性校正。

智能接口使得输出标准化,降低了响应时间。

所有的输出接口都具有短路和供电反接保护功能。

传感器标配10m高品质电缆。

SMP系列产品的能耗极低,由此内部升温不会对热电堆探测器的性能造成影响。传感器内置水平泡和调平脚垫,使得仪器的安装十分简便。即插即用的太阳防辐射罩能够降低太阳光对仪器本身的加热,使测量数据更加准确。

目前,CMP系列所有型号都拥有对应的SMP系列的型号,性能指标完全相同。


 

技术参数

SMP3

SMP6

SMP10&SMP11

SMP21

SMP22

ISO 9060:1990标准

二级

一级

次基准级

模拟输出电压型

0 to 1V

模拟输出范围

-200 ~ 2000W/m2

模拟输出电流型

4 to 20mA

模拟输出范围(可软件设置)

0 to 1600W/m2

串口输出

RS-485 Modbus®

串口输出范围

-400 ~ 2000W/m2

-400 ~ 4000W/m2

响应时间 (63%)

< 1.5 s

< 0.7 s

响应时间 (95%)

< 12 s

< 2 s

光谱范围 (20 % points)

285 ~ 3080nm

270 ~ 3000nm

210 ~ 3600nm

光谱范围 (50 % points)

300 ~ 2800nm

285 ~ 2800nm

250 ~ 3500nm

零点漂移 (非通风)

 

 

 

 

 

(a) 辐射@200 W/m2

< 15W/m2

< 10W/m2

< 7 W/m2

< 7 W/m2

< 3W/m

(b) 温度改变 5K/h

< 5W/m2

< 4W/m2

< 2 W/m2

< 2 W/m2

< 1W/m

年非稳定性

< 1%

< 1%

< 0.5%

< 0.5%

<0.5%

非线性 (100 to 1000W/m)

< 1.5%

< 1%

< 0.2%

< 0.2%

< 0.2%

方向响应

(80 °1000W/m2成束辐射)

< 20W/m2

< 15W/m2

< 10 W/m2

< 5 W/m2

温度响应

< 2% (-20~ +50 )

< 4% (-40~ +70 )

< 1.5%(-20~ +50 )

< 3%(-40~ +70 )

< 1% (-20~ +50 )

< 2%(-40~ +70 )

< 0.3%(-20~ +50 )

< 0.3%(-40~ +70 )

< 0.3% (-20~ +50 )

< 0.3%(-40~ +70 )

光谱灵敏度 (350 to 1500nm)

< 1%

< 2%

倾角响应 (0 °to 90 °@1000W/m)

< 1%

< 0.2%

< 0.2%

视角

180 °

水平泡精度

< 0.2 °

< 0.1°

功耗( @12 VDC)

V-version: 55mW

A-version: 100mW

供电电压

5 to 30VDC

探测器类型

热电堆

使用和存储温度

-40 °C to +80 °C

湿度范围

0 to 100%

MTBF (故障出现时间间隔)

> 10

防护等级

67

 


 

四、软件

    LoggerNet是数据采集器支持软件,支持编程、通讯,以及数据采集器与PC之间的数据下载。包含服务器应用程序和几个客户端应用程序,并集成到单个的产品中。能够支持连接到单个的数据采集器,特别适合于需要远程通讯的应用,或者定时的数据下载,可用于大型的数据采集器网络。

     标准的LoggerNet 软件包包括LoggerNet 服务器和客户端应用程序,可让您对数据采集器进行编程、下载数据、监控网络及处理故障、管理网络中的数据采集器、创建绘图数据显示(当数据下载时会更新)、创建自动任务以及查看或后处理数据。LoggerNet 服务器将数据存储在缓冲区,并将数据写入多种格式的数据文件,包括ASCII、二进制和XML

LoggerNet 功能与特点:

设置服务器与多个数据采集器进行通讯,通过多种通讯硬件。

创建自定义的数据采集器程序,使用Short CutEdlog CRBasic 编辑器

连接到一个数据采集器,检查或设定时钟,发送工作程序,或实施其它管理功能。

表格显示或绘图显示数据

建造自定义的显示窗口,查看数据或控制标志/端口。

按需要或定时下载数据

使用Split来处理数据文件

以其它格式(包括CSV XML)保存数据,可导入到第三方分析软件。