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：

 

 

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/月

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12或24V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RTU、PLC和SCADA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 (到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 年
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 Cut、Edlog 或 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 和 XML）保存数据，可导入到第三方分析软件。