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SOLAR300便攜式太陽輻射測量系統(tǒng)
一、系統(tǒng)介紹
系統(tǒng)采用進(jìn)口拉桿便攜箱，集成數(shù)據(jù)采集器、供電系統(tǒng)、液晶顯示電腦以及KIPPZONEN輻射傳感器（1-2塊）。該套設(shè)備可以直接空運(yùn)，機(jī)箱帶有滑輪，方便攜帶。
該套系統(tǒng)需提供220V交流電進(jìn)行供電，在箱子兩側(cè)需要進(jìn)行開孔，220V電源線采用航插設(shè)計。數(shù)采供電由開關(guān)電源直接供電。平板電腦使用220V交流電進(jìn)行充電。如用直流供員則需配備電池及太陽能板（攜帶不是很方便）。
數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)采集器CR300中，平板電腦可以使用USB線直連數(shù)據(jù)采集器實時查看，下載數(shù)據(jù)。系統(tǒng)配有與太陽能板組件相連接的安裝支架，輻射表與太陽能板相同安裝角度進(jìn)行測量。
便攜箱特點
l FAA美國聯(lián)邦規(guī)定大運(yùn)輸尺寸，可置于機(jī)艙行李架
l 堅實的開細(xì)胞核結(jié)構(gòu)，堅固重量輕，可伸縮拉桿，聚氨酯輪軸
l 高品質(zhì)O型密封圈不易老化，二級鎖扣
l 內(nèi)置高級硬質(zhì)海綿可以根據(jù)設(shè)備情況自由組配。
l 特制設(shè)備面板及相關(guān)配件
l 機(jī)箱上蓋配有存線兜及相關(guān)配件包等。
系統(tǒng)典型配置（可根據(jù)客戶具體要求改配置）如下：
型號 | 名稱 |
SMP22(SMP10) | 總輻射表（可2塊） |
L-AC-12V1A | 開關(guān)電源 |
L1510機(jī)箱 | 拉桿機(jī)箱 |
Iwork8 | 平板電腦 |
CR300 | 數(shù)據(jù)采集器 |
LoggerNet4.4 | 數(shù)據(jù)采集器軟件 |
二、數(shù)據(jù)采集器介紹
CR300數(shù)據(jù)采集器
CR300有能力的緊湊的數(shù)據(jù)采集器，低成本、高功能；
概述
CR300是多功能、緊湊、低成本的測量和控制數(shù)據(jù)采集器。這個入門級數(shù)據(jù)采集器,以其豐富的指令集,可以測量大部分水文、氣象、環(huán)境和工業(yè)傳感器。采集器將收集數(shù)據(jù)并使用不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳輸。CR300還可以執(zhí)行現(xiàn)場或遠(yuǎn)程自動化控制和M2M通信。CR300適合需要長期、遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制的小型系統(tǒng)。
優(yōu)勢與特點
l 內(nèi)置穩(wěn)壓器的充電控制器 (太陽能或交轉(zhuǎn)直充電控制器)
l 合理的低功耗運(yùn)行
l 測量多個電流電壓傳感器
l 測量多個脈沖輸出或串口/數(shù)字傳感器
l 通過各種連接調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行遠(yuǎn)程遙測
l PakBus, Modbus, DNP3 和其他標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議通訊
l 可以發(fā)送加密的安全郵件和報警信息（TLS加密協(xié)議）
l 高質(zhì)量的浪涌和靜電保護(hù)
l 使用USB口連接電腦對采集器進(jìn)行配置
產(chǎn)品規(guī)格
CPU: ARM Cortex M4, 144 MHz
內(nèi)部存儲空間: 10 MB 儲存數(shù)據(jù), 5 MB 儲存程序, 2 MB儲存操作系統(tǒng)
時鐘精度: ±1 分鐘/月
USB micro B 直連電腦(低功耗情況下進(jìn)行配置), 2.0 全速, 12 Mbps
12 V供電端子輸入，或12V 電池UPS供電
直流16 to 32 V 充電控制器，可以直接接入12或24V太陽能板
1個開關(guān)12 V，可以控制功耗大的傳感器或通訊設(shè)備。500 mA @ 20°C
兩個連續(xù)的0.150 to 5 V激勵電橋測量或給傳感器供電
模擬量測量精度: ±(0.04%讀數(shù)± 6 µV), 0° to 40°C
分辨率: 230 nV (±34 mV 量程，差分測量，反向測量，50/60 Hz fN1)
工作溫度范圍: -40° to +70°C
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議: PPP, ICMP/Ping, Auto-IP(APIPA), IPv6, UDP, TCP, TLS, DHCP Client, SLAAC, DNS Client, Telnet
其他協(xié)議支持: 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、傳感器介紹
4-1 SMP系列智能總輻射表
SMP系列智能型短波輻射表是荷蘭Kipp &Zonen公司新推出的一種用于測量短波輻射的系列產(chǎn)品，配備有智能型接口，能夠提供標(biāo)準(zhǔn)輸出，功耗極低，方便易用。
SMP系列短波輻射表基于Kipp&Zonen經(jīng)典的CMP系列短波輻射表改進(jìn)而來，青出于藍(lán)而勝于藍(lán)，性能優(yōu)異、工藝精良。相較于以往的CMP系列短波輻射表，SMP系列增加了智能型數(shù)字信號處理接口，能夠提供標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)模擬輸出信號。輸出范圍可由程序設(shè)定，使得安裝和重復(fù)校準(zhǔn)變得簡單易用。
通過設(shè)置軟件可以方便的獲得儀器型號、序列號、儀器設(shè)置、標(biāo)定歷史記錄、狀態(tài)信息等。
智能型探頭的特點：
都配有Modbus協(xié)議的雙線RS-485接口，接口支持Modbus數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，可以直接接入基于RTU、PLC和SCADA的系統(tǒng)以及工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和控制器之中。
每種輻射表根據(jù)輸出類型分為：
-V 0~1V電壓輸出
-A 4~20mA電流輸出
標(biāo)準(zhǔn)化的模擬輸出，確定的量程，無需輸入靈敏度，可方便的現(xiàn)場更換，可以很容易地接入當(dāng)前絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)采集器，。
內(nèi)置溫度探頭，經(jīng)過數(shù)字多項式函數(shù)計算，可對熱電堆探測器做溫度靈敏性校正。
智能接口使得輸出標(biāo)準(zhǔn)化，降低了響應(yīng)時間。
所有的輸出接口都具有短路和供電反接保護(hù)功能。
傳感器標(biāo)配10m高品質(zhì)電纜。
SMP系列產(chǎn)品的能耗極低，由此內(nèi)部升溫不會對熱電堆探測器的性能造成影響。傳感器內(nèi)置水平泡和調(diào)平腳墊，使得儀器的安裝十分簡便。即插即用的太陽防輻射罩能夠降低太陽光對儀器本身的加熱，使測量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。
目前，CMP系列所有型號都擁有對應(yīng)的SMP系列的型號，性能指標(biāo)*相同。
技術(shù)參數(shù) | SMP3 | SMP6 | SMP10&SMP11 | SMP21 | SMP22 |
ISO 9060:1990標(biāo)準(zhǔn) | 二級 | 一級 | 次基準(zhǔn)級 | ||
模擬輸出電壓型 | 0 to 1V | ||||
模擬輸出范圍 | -200 ~ 2000W/m2 | ||||
模擬輸出電流型 | 4 to 20mA | ||||
模擬輸出范圍（可軟件設(shè)置） | 0 to 1600W/m2 | ||||
串口輸出 | RS-485 Modbus® | ||||
串口輸出范圍 | -400 ~ 2000W/m2 | -400 ~ 4000W/m2 | |||
響應(yīng)時間 (63%) | < 1.5 s | < 0.7 s | |||
響應(yīng)時間 (95%) | < 12 s | < 2 s | |||
光譜范圍 (20 % points) | 285 ~ 3080nm | 270 ~ 3000nm | 210 ~ 3600nm | ||
光譜范圍 (50 % points) | 300 ~ 2800nm | 285 ~ 2800nm | 250 ~ 3500nm | ||
零點漂移 (非通風(fēng)) |
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(a) 輻射@200 W/m2 | < 15W/m2 | < 10W/m2 | < 7 W/m2 | < 7 W/m2 | < 3W/m |
(b) 溫度改變 5K/h | < 5W/m2 | < 4W/m2 | < 2 W/m2 | < 2 W/m2 | < 1W/m |
年非穩(wěn)定性 | < 1% | < 1% | < 0.5% | < 0.5% | <0.5% |
非線性 (100 to 1000W/m) | < 1.5% | < 1% | < 0.2% | < 0.2% | < 0.2% |
方向響應(yīng) (到80 °1000W/m2成束輻射) | < 20W/m2 | < 15W/m2 | < 10 W/m2 | < 5 W/m2 | |
溫度響應(yīng) | < 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 ℃) |
光譜靈敏度 (350 to 1500nm) | < 1% | < 2% | |||
傾角響應(yīng) (0 °to 90 °@1000W/m) | < 1% | < 0.2% | < 0.2% | ||
視角 | 180 ° | ||||
水平泡精度 | < 0.2 ° | < 0.1° | |||
功耗( @12 VDC) | V-version: 55mW A-version: 100mW | ||||
供電電壓 | 5 to 30VDC | ||||
探測器類型 | 熱電堆 | ||||
使用和存儲溫度 | -40 °C to +80 °C | ||||
濕度范圍 | 0 to 100% | ||||
MTBF (故障出現(xiàn)時間間隔) | > 10 年 | ||||
防護(hù)等級 | 67 | ||||
四、軟件
LoggerNet是數(shù)據(jù)采集器支持軟件，支持編程、通訊，以及數(shù)據(jù)采集器與PC之間的數(shù)據(jù)下載。包含服務(wù)器應(yīng)用程序和幾個客戶端應(yīng)用程序，并集成到單個的產(chǎn)品中。能夠支持連接到單個的數(shù)據(jù)采集器，特別適合于需要遠(yuǎn)程通訊的應(yīng)用，或者定時的數(shù)據(jù)下載，可用于大型的數(shù)據(jù)采集器網(wǎng)絡(luò)。
標(biāo)準(zhǔn)的LoggerNet 軟件包包括LoggerNet 服務(wù)器和客戶端應(yīng)用程序，可讓您對數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行編程、下載數(shù)據(jù)、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及處理故障、管理網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)采集器、創(chuàng)建繪圖數(shù)據(jù)顯示（當(dāng)數(shù)據(jù)下載時會更新）、創(chuàng)建自動任務(wù)以及查看或后處理數(shù)據(jù)。LoggerNet 服務(wù)器將數(shù)據(jù)存儲在緩沖區(qū)，并將數(shù)據(jù)寫入多種格式的數(shù)據(jù)文件，包括ASCII、二進(jìn)制和XML。
LoggerNet 功能與特點：
設(shè)置服務(wù)器與多個數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行通訊，通過多種通訊硬件。
創(chuàng)建自定義的數(shù)據(jù)采集器程序，使用Short Cut、Edlog 或 CRBasic 編輯器
連接到一個數(shù)據(jù)采集器，檢查或設(shè)定時鐘，發(fā)送工作程序，或?qū)嵤┢渌芾砉δ堋?/span>
表格顯示或繪圖顯示數(shù)據(jù)
建造自定義的顯示窗口，查看數(shù)據(jù)或控制標(biāo)志/端口。
按需要或定時下載數(shù)據(jù)
使用Split來處理數(shù)據(jù)文件
以其它格式（包括CSV 和 XML）保存數(shù)據(jù)，可導(dǎo)入到第三方分析軟件。
SOLAR300便攜式太陽輻射測量系統(tǒng)
