光伏發電的環境監測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及環境監測系統領域，尤其涉及一種適用于光伏發電領域的環境監測系統及監測方法。
【背景技術】
[0002]太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，利用太陽能發電幾乎沒有污染物排放、噪音、泄漏等嚴重的問題。具有充分的清潔性、絕對的安全性、相對的廣泛性、確實的長壽命和免維護性、資源的充足性及潛在的經濟性等優點，在長期的能源戰略中具有重要地位。研宄光伏發電技術已經占據可再生能源及國家戰略性新能源中舉足輕重的地位。
[0003]通過一定的調查研宄發現，太陽能發電站相對傳統能源的火電、水電、核電等對生態環境存在的不利方面較少，幾乎沒有污染物排放、噪音、泄漏等嚴重的問題。但由于現有技術的局限性和太陽能能量密度較小的特點，要收集足夠的能量就需要占用大量土地，尤其是大型地面光伏并網發電站動輒需要占用大量的土地，同時其對地面造成了大量的陽光遮擋，這是光伏發電對生態環境造成的最大擾動。
[0004]但光伏電池板對地面的遮擋是否對生態環境造成不利影響眾說紛紜，并都有實際的成例證明其觀點:有工程案例證明修建了光伏電站后光伏電池板遮擋了地表植被陽光，造成地表植物大量死亡，進而造成生態失去平衡、水土流失；也有工程案例證明在荒漠地區修建光伏電站以后，光伏電池板遮擋地表，避免陽光對植物直射，保存水分濕度，成功的將荒漠變綠洲。
[0005]造成這種情況的原因就是常規環境監測并不能適應光伏發電站的自身特點，不能為光伏發電站的水保環評工作提供關鍵性數據作為支撐。當光伏電站建成后，如何選擇適用植物，成為光伏電站項目水保環評工作的困惑所在。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種適用于光伏發電的環境監測系統，彌補現有地面光伏工程光伏電池板陰影遮擋處土壤環境及地表環境信息缺失的空白，為光伏發電站環評水保研宄提供關鍵數據。
[0007]本實用新型解決其技術問題所采用的光伏發電的環境監測系統，包括中央控制及數據存儲模塊、傳輸通訊模塊、地表環境傳感器模塊、土壤環境傳感器模塊、儲能及電源系統和用戶終端；所述中央控制及數據存儲模塊包括控制單元、傳感器接口和數據儲存裝置，所述地表環境傳感器模塊和土壤環境傳感器模塊通過傳感器接口與中央控制及數據存儲模塊電連接；所述控制單元控制地表環境傳感器模塊和土壤環境傳感器模塊完成數據采集及碼制轉換功能，生成用戶所需的數據，并將數據儲存于數據儲存裝置之中，并通過所述傳輸通訊模塊與用戶終端進行數據通信；所述儲能及電源系統包括光伏電池板、蓄電裝置、光伏發電控制裝置和電源模塊；所述儲能及電源系統將太陽能轉換為電能儲存于蓄電裝置中，并由光伏發電控制裝置控制蓄電裝置充放電；所述蓄電裝置與電源模塊連接，所述電源模塊將蓄電裝置供應的電能進行變壓、整流、穩壓后為中央控制及數據存儲模塊、傳輸通訊模塊、地表環境傳感器模塊和土壤環境傳感器模塊提供所需電能。
[0008]進一步的，地表環境傳感器模塊包括光照強度傳感器、空氣濕度傳感器和環境溫度傳感器。
[0009]進一步的，所述土壤環境傳感器模塊包括土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器和PH值傳感器。
[0010]進一步的，所述傳輸通訊模塊采用GPRS與用戶終端進行數據通信。
[0011]進一步的，所述中央控制及數據存儲模塊、傳輸通訊模塊、地表環境傳感器模塊、土壤環境傳感器模塊和儲能及電源系統設置在支架系統上；所述光伏電池板設置在所述支架系統的頂部，且所述光伏電池板的傾角、朝向與實際設計的或已建成的地面光伏電站中的光伏電池板的傾角、朝向相一致。
[0012]進一步的，所述支架系統包括支架基礎、設備支架和橫梁，所述支架基礎通過接頭與設備支架連接，所述橫梁的兩端各連接一個設備支架。
[0013]進一步的，所述儲能及電源系統的蓄電裝置、光伏發電控制裝置及電源模塊與所述中央控制及數據存儲模塊、傳輸通訊模塊設置在核心控制柜內，所述核心控制柜設置在所述橫梁上。
[0014]進一步的，所述支架基礎上設置有空腔和探頭孔；所述土壤環境傳感器模塊設置在空腔之內，且土壤環境傳感器模塊的探頭從所述探頭孔處露出；所述土壤環境傳感器模塊的探頭位于地表下方。
[0015]進一步的，所述地表環境傳感器模塊設置在所述橫梁上。
[0016]進一步的，所述支架基礎為螺旋鋼管粧。
[0017]本實用新型的有益效果是:
[0018]本實用新型的光伏發電的環境監測系統及其監測方法，可以彌補現有地面光伏工程光伏電源板陰影遮擋處土壤環境及地表環境信息缺失的空白。太陽高度角、方位角會隨著地球自轉和公轉而改變，從而導致陰影遮擋部位的環境數據隨之改變，經過本實用新型的環境監測系統長時間收集數據后為用戶終端的數據分析平臺提供關鍵數據，對減少地面光伏發電站對環境的影響，甚至改善站址位置生態環境，使荒漠變綠洲有重要意義。
[0019]同時，本實用新型直接采用地面光伏電站現有的支架及光伏電池板，有效的節省了造價，具有實用環保無污染等特點。
[0020]本實用新型的光伏發電的環境監測系統及其監測方法成本較低，可以盡量利用光伏工程存在的資源，為減少光伏電站對環境的影響，甚至為改善光伏電站站址生態起著至關重要的作用，有著廣泛的市場前景。
[0021]針對光伏發電站的特點設置相應的環境監測系統及檢測方法，通過測量光照、環境溫度、濕度以及土壤肥力水平等數據，尤其是采集光伏電池板背光面的相關數據，能為光伏發電站環評水保研宄提供關鍵數據，進而能根據站址實際情況選擇林草植被恢復的種類，保證植被恢復播種的存活率，恢復光伏電站造成的生態影響，甚至改善光伏發電站站址區域的生態環境，具有重大的意義。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的結構示意框圖；
[0023]圖2是本實用新型的各模塊布置在支架系統上的軸測示意圖；
[0024]圖1?圖2中所示:1_中央控制及數據存儲模塊、2-傳輸通訊模塊、3-地表環境傳感器模塊、4- 土壤環境傳感器模塊、5-儲能及電源系統、6-支架系統、7-光伏電池板、8-核心控制柜、9-地表、10-用戶終端、61-支架基礎、62-設備支架、63-接頭、64-橫梁、31-光照強度傳感器、32-空氣濕度傳感器、33-環境溫度傳感器。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0026]如圖1、圖2所示，本實用新型的光伏發電的環境監測系統，包括中央控制及數據存儲模塊1、傳輸通訊模塊2、地表環境傳感器模塊3、土壤環境傳感器模塊4、儲能及電源系統5和用戶終端10 ;所述中央控制及數據存儲模塊I包括時鐘模塊、控制單元、傳感器接口和數據儲存裝置，所述地表環境傳感器模塊3和土壤環境傳感器模塊4通過傳感器接口與中央控制及數據存儲模塊I電連接；所述控制單元控制地表環境傳感器模塊3和土壤環境傳感器模塊4完成數據采集及碼制轉換功能，生成用戶所需的數據，并將數據儲存于數據儲存裝置之中，并通過所述傳輸通訊模塊2與用戶終端10進行數據通信；所述儲能及電源系統5包括光伏電池板7、蓄電裝置、光伏發電控制裝置和電源模塊；所述儲能及電源系統5將太陽能轉換為電能儲存于蓄電裝置中，并由光伏發電控制裝置控制蓄電裝置充放電；所述蓄電裝置與電源模塊連接，所述電源模塊將蓄電裝置供應的電能進行變壓、整流、穩壓后為中央控制及數據存儲模塊1、傳輸通訊模塊2、地表環境傳感器模塊3和土壤環境傳感器模塊4提供所需電能。