Решение для офф-грида солнечной системы PoE для 24/7 наружного видеонаблюдения.

Введение

Развертывание сетевого оборудования в отдаленных наружных условиях всегда было проблемой из-за отсутствия надежной энергетической инфраструктуры.

Традиционные системы наблюдения, установленные на автомагистралях, фермах, лесах, строительных площадках, горных угодьях, водохранилищах,и пограничных мест безопасности часто требуют дорогостоящей установки сети электроэнергии или частого обслуживания самостоятельных энергосистем.

Для решения этих задач OLYCOM разработалIM-FP244S-GM Управляемый промышленный солнечный коммутатор PoE, интегрированное сетевое решение, которое сочетает в себе гигабитный управляемый коммутатор PoE, контроллер солнечного заряда MPPT и управление батареей в одном компактном промышленном устройстве.

Коммутатор позволяет IP-камерам, беспроводным мостам, точкам доступа и другим устройствам PoE работать непрерывно с использованием солнечной энергии, что делает его идеальным для развертывания вне сети.Встроенный контроллер зарядки MPPT поддерживает прямое подключение к фотоэлектрическим панелям и системам аккумуляторов, обеспечивая надежную круглосуточную работу при снижении зависимости от традиционной энергетической инфраструктуры.

Данное исследование показывает, как система наблюдения на солнечной энергии может обеспечить бесперебойную сетевую связь как днем, так и ночью.

Проблема клиентов

Заказчик планировал разместить несколько наружных IP-камер и сигнализационный динамик в удаленном месте мониторинга, где коммерческое переменное питание было недоступно.

Проект требовал:

• Непрерывная работа 24 часа в сутки
• Электричество, полностью обеспечиваемое солнечной энергией
• Стабильная гигабитная сетевая связь
• Удалённое управление устройствами
• Поддержка нескольких устройств PoE
• Надежная работа в суровых условиях на открытом воздухе
• Минимальное обслуживание после установки

Установка традиционных линий электропередач значительно увеличит затраты на проект и время строительства.

Таким образом, заказчик требовал полного решения для сетей наблюдения за пределами сети, полностью работающего на возобновляемых источниках энергии.

Обзор решения

Решение построено вокруг OLYCOM IM-FP244S-GM Managed DINСолнечный коммутатор PoE.

В отличие от обычных промышленных выключателей, которые требуют внешнего солнечного контроллера, зарядного устройства батареи и системы постоянного тока,Это устройство объединяет все основные функции управления энергопотреблением в одну промышленную платформу..

Решение включает:

• Солнечная панель
• Управляемый промышленный солнечный коммутатор PoE
• Контроллер солнечной зарядки MPPT
• Система аккумуляторов 12 или 24 В
• IP-камеры
• Наружные сигнализационные громкоговорители
• Волоконная или гигабитная подключение к центру мониторинга

Интегрированная конструкция значительно упрощает развертывание, одновременно повышая общую надежность системы.

Принцип работы системы

Система солнечной энергии автоматически переключается между режимом зарядки и питанием батареи в соответствии с условиями окружающей среды.

Дневная работа: солнечная зарядка

В дневное время солнечная панель преобразует солнечный свет в электрическую энергию.

Интегрированный контроллер MPPT непрерывно отслеживает максимальную мощность солнечной панели.оптимизация эффективности зарядки и обеспечение максимально возможного тока зарядки батареи.

В то же время генерируемая энергия питает подключенные устройства PoE, включая IP-камеры, беспроводные мосты, точки доступа и сигнализационные динамики.

Любая избыточная энергия хранится в аккумуляторе для ночной работы.

Это интеллектуальное управление энергией позволяет системе наблюдения работать непрерывно, не прерывая сетевую связь.

Ночная работа: разряд батареи

После захода солнца солнечная панель больше не производит электричество.

Система автоматически переключается на аккумулятор без необходимости ручного вмешательства.

Запасенная энергия батареи продолжает подавать энергию на промышленный коммутатор PoE, который обеспечивает бесперебойную работу всех подключенных сетевых устройств.

Поскольку переключение питания происходит полностью автоматически, IP-камеры остаются в сети всю ночь, обеспечивая непрерывную видеозапись и дистанционное наблюдение.

Этот бесшовный механизм переключения гарантирует истинное круглосуточное наблюдение даже в полностью отключенных от сети условиях.

Почему МППТ имеет значение

Одной из ключевых технологий этого решения является интегрированный контроллер зарядки солнечной энергии MPPT (Maximum Power Point Tracking).

По сравнению с обычными системами зарядки PWM,MPPT постоянно регулирует рабочее напряжение и ток фотоэлектрической панели для получения максимальной доступной мощности при изменяющихся условиях солнечного света.

Это приводит к:

• Более высокая эффективность зарядки
• Более быстрая зарядка батареи
• Лучшая производительность в пасмурную погоду
• Улучшенный срок службы батареи
• Более стабильное питание для оборудования наружной сети

Контроллер обеспечивает эффективность зарядки до 98%, поддерживает вход солнечной панели до 1200 Вт и может работать с фотоэлектрическими системами 12В и 24В.Он также поддерживает автоматическое распознавание напряжения батареи, встроенная защита батареи, и несколько профилей батареи.

Конфигурация оборудования

IM-FP244S-GM объединяет сетевое и энергоуправление в одну промышленную платформу.

Ключевые особенности включают:

• 4 × Гигабитные порты PoE Ethernet
• 2 × Гигабитные SFP-волоконные порты подключения
• Поддержка PoE IEEE 802.3af/at/bt
• Максимальная мощность 90 Вт на порту 1
• Общий бюджет PoE 120 Вт
• Интегрированный контроллер солнечной зарядки MPPT
• Поддержка свинцово-кислотных и литиевых батарей
• Мощность батареи до 500 Ач
• Управляемые функции переключения уровня 2
• PoE Watchdog для автоматического восстановления устройства
• Защита от перенапряжений 6 кВ
• Промышленная рабочая температура от -20°C до +65°C.

Поскольку сеть и солнечная зарядка интегрированы в одно устройство, установщикам нужно меньше компонентов, что уменьшает сложность проводки и повышает долгосрочную надежность.

Сценарии применения

Solar PoE Switch подходит для широкого спектра проектов внешней сети, в том числе:

• Солнечная система видеонаблюдения
• Системы мониторинга дорог
• Умный транспорт
• Предотвращение лесных пожаров
• Безопасность границ
• Нефтегазопроводы
• Солнечные фермы
• Наблюдение за сельским хозяйством
• Мониторинг рыболовства
• Безопасность водохранилищ и плотин
• Строительные площадки
• Добыча полезных ископаемых
• Беспроводные мостовые установки
• Инфраструктура умных городов
• Станции мониторинга окружающей среды

Там, где коммерческая электроэнергия недоступна или ее сложно установить, солнечная сетевая система обеспечивает эффективную альтернативу.

Преимущества решения

По сравнению с обычными решениями для открытых сетей эта интегрированная архитектура с солнечной энергией предлагает несколько значительных преимуществ.

Во-первых, это устраняет необходимость в внешнем переменном питании, что позволяет развертывать в совершенно отдаленных местах.

Во-вторых, интеграция контроллера MPPT, управления батареей и промышленного коммутатора PoE в одно устройство снижает сложность установки и снижает затраты на техническое обслуживание.

В-третьих, интеллектуальное управление батареей защищает систему хранения энергии, одновременно увеличивая срок службы батареи.

В-четвертых, функции управляемой сети позволяют осуществлять дистанционный мониторинг, настройку VLAN, управление трафиком и автоматическое восстановление подключенных устройств PoE с помощью встроенной функции PoE Watchdog.

Наконец, система обеспечивает непрерывную работу круглосуточно, автоматически переключая солнечную зарядку днем и разрядку батареи ночью.обеспечение бесперебойного питания оборудования наблюдения;.

Заключение

Данный проект демонстрирует, как OLYCOM IM-FP244S-GM Managed Industrial Solar PoE Switch обеспечивает полное солнечное решение для внешней сети для приложений дистанционного наблюдения.

Интегрируя гигабитный управляемый коммутатор PoE, контроллер солнечного заряда MPPT и систему управления батареей в одно промышленное устройство,Решение позволяет надежно работать вне сети для IP-камер, беспроводные мосты, светодиодное освещение и другое оборудование на PoE.

Автоматический переход между дневным солнечным зарядом и ночным разрядом аккумулятора обеспечивает бесперебойную работу круглосуточно.В то время как интеллектуальное управление батареей и высокоэффективная технология MPPT максимизируют использование энергии и уменьшают потребности в обслуживании.

Для организаций, планирующих солнечные системы видеонаблюдения, установки IP-камер вне сети или удаленные проекты промышленной сети, это решение обеспечивает надежный, масштабируемый,и энергоэффективной платформы, объединяющей сетевые, управления энергией и возобновляемой энергии в единую интегрированную систему.