Inleiding
Het inzetten van netwerkapparatuur in afgelegen buitenomgevingen is altijd een uitdaging geweest vanwege het gebrek aan een betrouwbare energie-infrastructuur.
Traditionele bewakingssystemen geïnstalleerd op snelwegen, boerderijen, bossen, bouwplaatsen, mijnbouwgebieden, reservoirs,en grensbeveiligingslocaties vereisen vaak een dure installatie van elektriciteitsnetten of frequent onderhoud van zelfstandige elektriciteitssystemen.
Om deze uitdagingen aan te gaan, heeft OLYCOM deIM-FP244S-GM Managed Industrial Solar PoE Switch, een geïntegreerde netwerkoplossing die een Gigabit-beheerde PoE-switch, een MPPT-zonneladingscontroller en batterijbeheer combineert in één compact industrieel apparaat.
De schakelaar stelt IP-camera's, draadloze bruggen, toegangspunten en andere PoE-aangedreven apparaten in staat om continu te werken met behulp van zonne-energie, waardoor het ideaal is voor off-grid implementaties.De ingebouwde MPPT-oplaadcontroller ondersteunt directe aansluiting op fotovoltaïsche panelen en batterijsystemen, die een betrouwbare 24/7 werking biedt en tegelijkertijd de afhankelijkheid van conventionele energie-infrastructuur vermindert.
Deze casestudy toont aan hoe een op zonne-energie aangedreven bewakingssysteem een ononderbroken netwerkverbinding kan bieden tijdens zowel dag- als nachtelijke werking.
Uitdaging van de klant
Een klant was van plan verschillende IP-camera's en een alarmspeler in een afstandsbewakingslocatie te plaatsen waar commerciële wisselstroom niet beschikbaar was.
Het project vereiste:
- Ononderbroken 24 uur per dag
- Elektriciteit volledig uit zonne-energie
- Stabiele Gigabit-netwerkverbinding
- Afstandsbeheer van apparaten
- Ondersteuning voor meerdere PoE-apparaten
- Betrouwbare werking onder harde buitenomstandigheden
- Minimaal onderhoud na installatie
De installatie van traditionele elektriciteitsleidingen zou de projectkosten en de bouwtijd aanzienlijk verhogen.
De opdrachtgever had daarom een volledige netwerkoplossing voor off-grid-surveillance nodig die volledig op hernieuwbare energie werd aangedreven.
Overzicht van de oplossing
De oplossing is gebaseerd op de OLYCOM IM-FP244S-GM Managed DINSolar PoE-switch.
In tegenstelling tot conventionele industriële schakelaars die een externe zonnecontroller, batterijoplader en gelijkstroom nodig hebben,dit apparaat integreert alle essentiële energiebeheersfuncties in een enkel industrieel platform.
De oplossing omvat:
- Zonnepanelen
- Beheerde industriële zonne-energie PoE-switch
- MPPT zonne-oplaadcontroller
- 12V- of 24V-accu-systeem
- IP-camera's
- Buitenalarmluidspreker
- Glasvezel of Gigabit-uplink naar het monitoringcentrum
Het geïntegreerde ontwerp vereenvoudigt de implementatie aanzienlijk en verbetert tegelijkertijd de algehele betrouwbaarheid van het systeem.
Werkingsbeginsel van het systeem
Het zonne-energiesysteem schakelt automatisch over van oplaadmodus naar batterijvermogen, afhankelijk van de omgevingsomstandigheden.
Dagelijkse werking: zonne-opladen
Tijdens de dagwisseling zet het zonnepaneel zonlicht om in elektrische energie.
De geïntegreerde MPPT-controller volgt continu het maximumvermogen van het zonnepaneel.het optimaliseren van het laadvermogen en ervoor zorgen dat de batterij de hoogst mogelijke laadstroom ontvangt.
Tegelijkertijd wordt de gegenereerde energie gebruikt voor de aangesloten PoE-apparaten, waaronder IP-camera's, draadloze bruggen, toegangspunten en alarmluidsprekers.
Alle overtollige energie wordt opgeslagen in de batterij voor nachtwerk.
Dit intelligente energiebeheer stelt het bewakingssysteem in staat om continu te werken zonder dat de netwerkcommunicatie wordt onderbroken.
's Nachts werken: batterij ontladen
Na zonsondergang genereert het zonnepaneel geen elektriciteit meer.
Het systeem schakelt automatisch over op batterij zonder handmatige ingreep.
De opgeslagen batterijenergie blijft stroom leveren aan de industriële PoE-switch, die de ononderbroken werking van alle aangesloten netwerkapparaten verzekert.
Omdat de stroomoverdracht volledig automatisch is, blijven IP-camera's de hele nacht online, waardoor continue video-opname en afstandsbewaking mogelijk zijn.
Dit naadloze schakelmechanisme garandeert een echte 24-uursbewaking, zelfs in volledig off-grid omgevingen.
Waarom MPPT een verschil maakt
Een van de belangrijkste technologieën achter deze oplossing is de geïntegreerde MPPT (Maximum Power Point Tracking) zonneladingscontroller.
In vergelijking met conventionele PWM-laadsystemen,MPPT past de werkspanning en de stroom van het fotovoltaïsche paneel voortdurend aan om het maximale beschikbare vermogen te halen onder veranderende zonlichtomstandigheden.
Dit resulteert in:
- Hoger laadvermogen
- Sneller opladen van batterijen
- Betere prestaties bij bewolkt weer
- Verbeterde levensduur van de batterij
- Een stabielere stroomvoorziening voor buitennetapparatuur
De controller zorgt voor een laadvermogen tot 98%, ondersteunt een zonnepaneelinput tot 1200 W en kan werken met zowel 12V- als 24V-fotovoltaïsche systemen.Het ondersteunt ook automatische batterijspanning herkenning, geïntegreerde batterijbescherming en meerdere batterijprofielen.
| Type batterij |
loodzuurbatterij |
Lithiumbatterie |
Lithium-ijzerfosfaatbatterijen |
| Batterijspanning |
12V |
24V |
12.6V |
25.2V |
14.8V |
29.6V |
| Laadmodus |
MPPT ((stroom- en spanningsbeperking - constante stroom - spanningsbeperking - druk- en stroombeperking --- drijvende lading) |
MPPT (stroom- en spanningsbeperkende constante stroom, constante spanning) |
| Hulpladingsfunctie |
Ondersteuning |
| Batterijspanningsdetectiedrempel |
< 12,6 V |
< 24,8 V |
< 12,2 V |
< 24,4 V |
< 14,2 V |
< 28,8 V |
| Nominale laadstroom |
15A |
| Floatstroom |
50 mA-1000 mA |
— |
| Floattijd |
3 uur |
— |
| Oplaadstop |
Tijdstip van aankomst van de vloot |
Nominale spanning en gelijktijdige laadstroom < 30 mA |
| Nominale ontladingsstroom |
6.5A |
3.6A |
8.5A |
4A |
6.5A |
4A |
| PoE-uitgangsspanning |
42 tot en met 57 V |
| PoE-uitgangsvermogen |
Maximaal 120 W |
| Photovoltaïsche open-circuitspanning |
32 V |
45 V |
32 V |
45 V |
32 V |
45 V |
| Input van fotovoltaïsche energie |
Maximaal 57V, maximaal 1200W |
| Maximale laadspanning |
14.7V |
29.6V |
12.6V |
25.2V |
14.8V |
29.6V |
| Vloeiende ladingspanning |
13.7V |
27.4V |
— |
— |
— |
— |
| AfsluitingsspanningE |
10.1V |
20.2V |
9V |
18V |
10.2V |
20.4V |
| Type |
Standaard 6 batterijsoort specificaties (12V accu * 3, 24V accu * 3) Aanpasbare accu parameters
Ondersteunt tot 500AH
|
| Bescherming tegen overtemperatuur |
Ondersteunt automatische uitschakeling van moederbord boven temperatuur en batterij boven temperatuur (optioneel) |
| Invoerbescherming |
Bescherming tegen overstroom, overspanning, vertraagde start en tegen aansluiting |
| Uitgangsfunctie |
Overstroom, overspanning en kortsluiting |
| Signaallamp |
Indicator van de normale werking van het systeem, batterijlamp, invoernormale indicator, ladingsontladingsindicator en multifunctionele composite foutindicator |
Hardwareconfiguratie
De IM-FP244S-GM combineert netwerken en stroombeheer in één industrieel platform.
De belangrijkste kenmerken zijn:
- 4 × Gigabit PoE Ethernet-poorten
- 2 × Gigabit SFP-vezel-uplinkpoorten
- IEEE 802.3af/at/bt PoE ondersteuning
- Maximaal 90W op poort 1
- Totaal PoE-budget van 120 W
- Geïntegreerde MPPT-zonneladder
- Steun voor loodzuur- en lithiumbatterijen
- Batterijcapaciteit tot 500Ah
- Beheerde schakelfuncties van laag 2
- PoE Watchdog voor automatisch apparaatherstel
- 6KV-overspanningsbescherming
- Industriële werktemperatuur van -20°C tot +65°C.
Omdat netwerken en zonne-opladen in één apparaat zijn geïntegreerd, hebben installateurs minder componenten nodig, waardoor de complexiteit van de bedrading wordt verminderd en de betrouwbaarheid op lange termijn wordt verbeterd.
Toepassingsscenario's
De Solar PoE Switch is geschikt voor een breed scala aan outdoor netwerkprojecten, waaronder:
- CCTV-bewaking op zonne-energie
- Systemen voor de bewaking van de snelweg
- Slim vervoer
- Voorkoming van bosbranden
- Grensbeveiliging
- Olie- en gasleidingen
- Zonneparken
- Landbouwmonitoring
- Bewaking van de visserij
- Veiligheid van reservoirs en dammen
- Bouwterreinen
- Bergbedrijven
- Draadloze bruginstallaties
- Infrastructuur voor slimme steden
- Milieubewakingsstations
Wanneer commerciële elektriciteit niet beschikbaar is of moeilijk te installeren is, biedt een zonne-energiesysteem een efficiënt alternatief.
Voordelen van de oplossing
In vergelijking met conventionele outdoor-netwerkoplossingen biedt deze geïntegreerde architectuur op zonne-energie een aantal belangrijke voordelen.
Ten eerste is er geen behoefte aan externe wisselstroom, waardoor de installatie op compleet afgelegen locaties mogelijk is.
Ten tweede vermindert de integratie van de MPPT-controller, het batterijbeheer en de industriële PoE-switch in één apparaat de installatiecomplexiteit en de onderhoudskosten.
Ten derde beschermt het intelligente batterijbeheer het energieopslagsysteem en maximaliseert het de levensduur van de batterij.
Ten vierde maken beheerde netwerkfuncties via de ingebouwde PoE Watchdog-functie remote monitoring, VLAN-configuratie, verkeersbeheer en automatisch herstel van aangesloten PoE-apparaten mogelijk.
Ten slotte zorgt het systeem voor een 24/7 continue werking door automatisch over te schakelen tussen zonne-opladen overdag en batterijontlading's nachts.het garanderen van ononderbroken stroomvoorziening voor bewakingsapparatuur.
Conclusies
Dit project toont aan hoe de OLYCOM IM-FP244S-GM Managed Industrial Solar PoE Switch een volledige op zonne-energie aangedreven outdoor-netwerkoplossing biedt voor toepassingen voor afstandsbewaking.
Door een Gigabit beheerde PoE-switch, MPPT zonneladingscontroller en batterijbeheersysteem te integreren in één industrieel apparaat,de oplossing maakt een betrouwbare off-grid werking voor IP-camera's mogelijk;, draadloze bruggen, LED-verlichting en andere PoE-aangedreven apparatuur.
De automatische overgang tussen zonne-opladen overdag en batterijontlading's nachts zorgt voor een ononderbroken 24 uur per dag werking.Terwijl intelligent batterijbeheer en hoog efficiënte MPPT-technologie het energieverbruik maximaliseren en de onderhoudsvereisten verminderen.
Voor organisaties die op zonne-energie gebaseerde CCTV-systemen, off-grid IP-camera-installaties of industriële netwerkprojecten op afstand plannen, biedt deze oplossing een betrouwbare, schaalbare,Een energiezuinig platform dat netwerken combineert, energiebeheer en hernieuwbare energie in één geïntegreerd systeem.
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!
