利用無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)控制器實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)輻射的在線測(cè)量 

太陽(yáng)輻射，是指太陽(yáng)以電磁波的形式向外傳遞能量，太陽(yáng)向宇宙空間發(fā)射的電磁波和粒子流。太陽(yáng)輻射所傳遞的能量，稱(chēng)太陽(yáng)輻射能。

地球所接受到的太陽(yáng)輻射能量雖然僅為太陽(yáng)向宇宙空間放射的總輻射能量的二十二億分之一，但卻是地球大氣運(yùn)動(dòng)的主要能量源泉，也是地球光熱能的主要來(lái)源。

影響太陽(yáng)輻射的因素:

1．緯度位置

緯度低則正午太陽(yáng)高度角大，太陽(yáng)輻射經(jīng)過(guò)大氣的路程短，被大氣削弱得少，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射就多；反之，則少。這是太陽(yáng)輻射從低緯向高緯遞減的主要原因。地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道為橢圓形，太陽(yáng)位于兩個(gè)焦點(diǎn)中的一個(gè)焦點(diǎn)上。

因此，日地距離時(shí)刻在變化。每年1月2日至5日經(jīng)過(guò)近日點(diǎn)，7月3日至4日經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)日點(diǎn)。地球上接受到的太陽(yáng)輻射的強(qiáng)弱與日地距離的平方成反比。太陽(yáng)光線與地平面的夾角稱(chēng)為太陽(yáng)高度角，它有日變化和年變化。太陽(yáng)高度角大，則太陽(yáng)輻射強(qiáng)。

2．天氣狀況

晴朗的天氣，由于云層少且薄，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用弱，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射就強(qiáng)；陰雨的天氣，由于云層厚且多，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用強(qiáng)，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射就弱。如赤道地區(qū)被赤道低壓帶控制，多對(duì)流雨，而副熱帶地區(qū)被副高控制，多晴朗天氣，所以赤道地區(qū)的太陽(yáng)輻射要弱于副熱帶地區(qū)。

3．海拔高低

海拔高，空氣稀薄，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用弱，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射就強(qiáng)；反之，則弱。如青藏高原成為我國(guó)太陽(yáng)輻射最強(qiáng)的地區(qū)，主要就是這個(gè)原因。如青藏高原成為我國(guó)太陽(yáng)輻射最強(qiáng)的地區(qū)，主要就是這個(gè)原因。

4．日照長(zhǎng)短

日照時(shí)間長(zhǎng)，獲得太陽(yáng)輻射強(qiáng)；日照時(shí)間短，獲得太陽(yáng)輻射弱。如我國(guó)夏季南北普遍高溫，溫差不大，是因?yàn)榫暥仍礁叩牡貐^(qū)，白晝時(shí)間長(zhǎng)，彌補(bǔ)了因太陽(yáng)高度角低損失的能量。白晝長(zhǎng)度指從日出到日落之間的時(shí)間長(zhǎng)度。

太陽(yáng)輻射傳感器采用光電原理,可用來(lái)測(cè)量光譜范圍在0.3～3μm的太陽(yáng)輻射。輻射傳感器采用高精度的感光元件,寬光譜吸收,全光譜范圍內(nèi)吸收量高,穩(wěn)定性好;同時(shí)感應(yīng)元件外安裝透光率高達(dá)95%的防塵罩,防塵罩采用特殊處理,減少灰塵吸附,有效防止環(huán)境因素對(duì)內(nèi)部元件的干擾,能夠較為精準(zhǔn)的測(cè)量太陽(yáng)輻射量

對(duì)于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、海洋勘探等檢測(cè)設(shè)備，大部分不能互動(dòng)互聯(lián)。面對(duì)此種情況我司研發(fā)了一款物聯(lián)網(wǎng)控制器，可以連接市場(chǎng)上大部分檢測(cè)、勘察傳感器，如土壤溫濕度、PH值、氮磷鉀（肥力），水質(zhì)溶解氧、PH值，氧氣、二氧化碳等氣體傳感器，以及紫外線太陽(yáng)輻射等。連接物聯(lián)網(wǎng)控制器后即可實(shí)現(xiàn)互動(dòng)互聯(lián)的功能。物聯(lián)網(wǎng)控制器適配市面上最常用的傳輸協(xié)議，如RS485、I2C、模擬量、開(kāi)關(guān)量等，數(shù)據(jù)讀取準(zhǔn)確抗干擾能力強(qiáng)，連接方便快捷。

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)控制器可搭配WIFI、4G、LORA、GPRS模塊使用。在有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和沒(méi)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下都可以使用。數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，數(shù)據(jù)上傳云端隨時(shí)可以在手機(jī)端查看。

物聯(lián)網(wǎng)控制器與其配套設(shè)備通過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)高低溫實(shí)驗(yàn)，可以在-45度到+80度穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)期間使用WIFI與4G通訊方式數(shù)據(jù)傳輸依舊穩(wěn)定快速。

考慮到使用環(huán)境原因物聯(lián)網(wǎng)控制器可在低功耗下運(yùn)行，待機(jī)時(shí)間為一小時(shí)時(shí)，實(shí)驗(yàn)室測(cè)定時(shí)間為一年。內(nèi)部配有高強(qiáng)度鋰電池，電量持久度高，電池使用壽命長(zhǎng)。

圖1：技術(shù)員將傳感器與物聯(lián)網(wǎng)控制器連接

圖2：傳感器與物聯(lián)網(wǎng)控制器連接完成

圖3：通過(guò)上位機(jī)查看物聯(lián)網(wǎng)控制器數(shù)據(jù)

物聯(lián)網(wǎng)控制器通電后，將自動(dòng)讀取傳感器數(shù)據(jù)。隨后將讀取到的傳感器數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。在低功耗模式下上傳數(shù)據(jù)完成后將自動(dòng)進(jìn)入休眠，隨定時(shí)時(shí)間長(zhǎng)度啟動(dòng)，以此往復(fù)，代數(shù)據(jù)上傳完成后手機(jī)公眾號(hào)隨時(shí)可以查看數(shù)據(jù)。

圖4：手機(jī)隨時(shí)可以查看數(shù)據(jù)和歷史曲線

產(chǎn)品細(xì)節(jié) 

應(yīng)用領(lǐng)域

太陽(yáng)輻射傳感器用于測(cè)量太陽(yáng)輻射和太陽(yáng)能。它可廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能利用、氣象、農(nóng)業(yè)、建筑材料老化及大氣污染等部門(mén)做太陽(yáng)輻射能量的測(cè)量。

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