Como os nós LoRaWAN otimizam o monitoramento de sistemas fotovoltaicos em grandes usinas solares.

Grandes parques solares de escala comercial podem cobrir centenas ou até milhares de hectares. Em uma área tão extensa, a irradiação solar, a temperatura dos módulos fotovoltaicos, as condições de vento, a precipitação e as condições ambientais locais raramente são idênticas em todos os pontos.

Uma única estação meteorológica pode fornecer dados de referência úteis, mas pode não representar as condições em toda a planta.

É por isso que muitos grandes projetos fotovoltaicos estão migrando para... arquiteturas de monitoramento distribuído, onde vários nós sensores são instalados em diferentes blocos de matrizes e conectados a um sistema de monitoramento central.

A Nó de monitoramento fotovoltaico LoRaWAN Oferece uma maneira prática de construir esse tipo de rede sem a necessidade de instalar longos cabos de comunicação entre cada ponto de monitoramento.

LoRaWAN é uma tecnologia de rede de longa distância e baixa potência (Low Power Wide Area Network - LWAN) projetada para comunicações de IoT de longo alcance e baixa taxa de dados. Sua arquitetura de rede normalmente conecta dispositivos finais de campo a um ou mais gateways, que então encaminham os dados por meio de redes IP para um servidor de rede ou plataforma de aplicativos.

Para parques solares, essa arquitetura possibilita a coleta de dados distribuídos de irradiação, temperatura dos módulos, condições meteorológicas e status dos equipamentos, além de simplificar a infraestrutura de comunicação.

Por que grandes usinas solares precisam de monitoramento distribuído?

As condições ambientais dentro de uma grande usina fotovoltaica podem variar significativamente de uma zona para outra.

As diferenças podem ser causadas por:

• movimento das nuvens
• elevação do terreno
• orientação do módulo
• sombreamento
• acúmulo de poeira
• exposição ao vento
• precipitação local
• temperatura da superfície
• vegetação
• distância entre blocos fotovoltaicos

Se uma usina depende de apenas um ponto de monitoramento ambiental, os operadores podem ter dificuldade em determinar se a redução na produção de energia é causada por problemas nos equipamentos ou simplesmente por condições climáticas locais.

Uma rede de monitoramento distribuída pode fornecer dados de vários locais representativos.

Por exemplo, podem ser instalados nós de monitoramento separados em:

• diferentes blocos inversores
• diferentes elevações do terreno
• seções leste e oeste da planta
• áreas com diferentes orientações de módulos
• locais expostos a diferentes condições de poeira
• zonas meteorológicas representativas

Cada nó pode coletar dados ambientais e transmiti-los para um sistema central de monitoramento.

Isso cria um conjunto de dados ambientais mais representativo para análise de desempenho.

A infraestrutura existente da JW-IoT Sistema de monitoramento de energia solar fotovoltaica com automação IoT é projetado em torno desse tipo de arquitetura distribuída, integrando dados de radiação solar, meteorológicos, de módulos fotovoltaicos, elétricos e de comunicação para monitoramento centralizado da usina.

O desafio da implantação de sensores com fio em grandes usinas fotovoltaicas

O RS485 continua sendo um dos métodos de comunicação mais comuns para sensores industriais e equipamentos de monitoramento de sistemas fotovoltaicos.

Para pontos de monitoramento localizados próximos a um registrador de dados ou estação meteorológica, a comunicação RS485 com fio costuma ser uma excelente opção.

No entanto, conectar muitos pontos de monitoramento em uma usina solar muito grande pode criar diversos desafios práticos.

Longas distâncias de cabos

Quando os sensores estão distribuídos por grandes distâncias, pode ser necessário que os cabos de comunicação se cruzem:

• fileiras de matriz fotovoltaica
• vias de acesso
• canais de drenagem
• estruturas de rastreamento
• blocos inversores
• rotas de cabos subterrâneos

Isso aumenta a complexidade da instalação.

Escavação adicional de valas e instalação de condutos

Redes de comunicação com fio de longa extensão podem exigir recursos adicionais:

• trincheiras
• condutos
• caixas de junção
• bandejas de cabos
• proteção contra raios
• proteção contra surtos

A rede de comunicação pode, portanto, tornar-se uma parte significativa da instalação do sistema de monitoramento.

Expansão difícil

Inicialmente, uma fazenda solar pode exigir cinco pontos de monitoramento ambiental, mas posteriormente expandir para dez ou vinte.

Com uma arquitetura totalmente cabeada, a adição de novos pontos pode exigir novas rotas de cabos.

Um nó sem fio geralmente pode ser instalado com poucas alterações na infraestrutura de comunicação existente.

Complexidade de manutenção

Falhas de comunicação em longas redes de cabos podem ser difíceis de localizar.

Possíveis causas incluem:

• cabos danificados
• infiltração de água
• terminais soltos
• interferência eletromagnética
• danos causados por raios
• dutos subterrâneos danificados

Para medições distribuídas que transmitem apenas pequenos pacotes de dados de sensores, a comunicação sem fio pode, portanto, fornecer uma alternativa atraente.

O que é um nó de monitoramento fotovoltaico LoRaWAN?

A Nó de monitoramento fotovoltaico LoRaWAN É um dispositivo de aquisição de dados de campo que coleta medições de um ou mais sensores de monitoramento fotovoltaico e transmite os dados sem fio por meio de uma rede LoRaWAN.

Um nó típico pode incluir:

Sensores ambientais
↓
Interface RS485 / Modbus ou analógica
↓
Nó sensor LoRaWAN / RTU
↓
Gateway LoRaWAN
↓
Backhaul 4G/Ethernet
↓
Plataforma em nuvem / SCADA / EMS

Em vez de conectar cada sensor de campo diretamente a uma sala de controle central, cada nó de monitoramento se torna um ponto local de aquisição de dados.

O gateway LoRaWAN funciona como uma ponte entre a rede de sensores sem fio e a rede baseada em IP. Na topologia padrão LoRaWAN em estrela, os gateways retransmitem pacotes entre os dispositivos finais e a infraestrutura de rede central.

Essa arquitetura é particularmente útil quando os dados consistem em medições de sensores relativamente pequenas, transmitidas periodicamente, em vez de fluxos contínuos de dados de alta largura de banda.

Como o LoRaWAN funciona no monitoramento de sistemas fotovoltaicos?

Considere uma usina solar de 300 MW dividida em vários blocos fotovoltaicos.

Em vez de instalar uma única estação meteorológica central, o projeto poderá implantar vários pontos de monitoramento ambiental.

Por exemplo:

Bloco PV A

• sensor de irradiância
• sensor de temperatura do módulo
• sensor de temperatura e umidade ambiente

Bloco PV B

• sensor de irradiância
• sensor de temperatura do módulo

Bloco PV C

• sensor de irradiância
• sensor de vento

Estação meteorológica central

• piranômetro
• temperatura do ar
• umidade
• velocidade do vento
• direção do vento
• chuva
• pressão atmosférica

Cada ponto de monitoramento local conecta seus sensores a um nó LoRaWAN.

O nó envia periodicamente medições para o gateway LoRaWAN.

Em seguida, o gateway transfere os dados para:

• uma plataforma de monitoramento em nuvem
• planta SCADA
• sistema de gerenciamento de energia
• Plataforma de O&M
• plataforma de IoT de terceiros

A arquitetura de monitoramento de energia solar fotovoltaica existente da JW-IoT utiliza um modelo semelhante:

Sensores fotovoltaicos → Registrador de dados / Controlador IoT → Gateway LoRaWAN / 4G → Servidor em nuvem → Aplicativo web / móvel → Monitoramento do desempenho fotovoltaico

A solução existente também oferece suporte à integração com MQTT e API para sistemas de terceiros.

Sensores típicos conectados a um nó de monitoramento fotovoltaico LoRaWAN

Um nó de monitoramento não precisa necessariamente medir todos os parâmetros ambientais.

A combinação de sensores deve depender da finalidade do ponto de monitoramento.

1. Sensor de Irradiância Solar

A irradiação solar é um dos parâmetros de referência mais importantes para avaliar a produção de energia fotovoltaica.

Dependendo do projeto da planta, os sensores podem monitorar:

• Irradiância Horizontal Global — GHI
• Irradiância no plano da matriz — POA
• irradiância refletida
• irradiância da célula de referência

Para aplicações de monitoramento meteorológico ou de desempenho de alta precisão, pode-se utilizar um piranômetro.

JW-IoT fornece um Sensor de radiação solar piranômetro classe A Projetado para monitoramento profissional de irradiância em aplicações fotovoltaicas.

Configuração típica de um nó:

Sensor de irradiância
→ RS485 / Modbus
→ Nó LoRaWAN
→ Portal
→ Plataforma de Monitoramento Fotovoltaico

2. Sensor de temperatura do módulo fotovoltaico

A eficiência dos módulos fotovoltaicos é fortemente influenciada pela temperatura de operação.

A medição da temperatura do módulo ajuda os operadores a comparar as condições ambientais com a geração de energia real.

Os sensores são normalmente montados na superfície traseira dos módulos fotovoltaicos representativos.

JW-IoT's Sensores de temperatura para módulos fotovoltaicos para monitoramento de usinas solares São projetadas especificamente para medir a temperatura de operação de painéis fotovoltaicos.

O monitoramento distribuído da temperatura dos módulos pode ser especialmente valioso quando uma grande fazenda agrícola contém:

• tecnologias de múltiplos módulos
• diferentes estruturas de montagem
• diferentes condições de terreno
• várias zonas de rastreamento
• diferentes condições de ventilação

Em vez de assumir que a temperatura de um módulo representa todo o local, os operadores podem comparar as condições térmicas entre as zonas.

3. Temperatura e umidade ambiente

A temperatura do ar ambiente fornece um contexto importante para a temperatura do módulo fotovoltaico e o desempenho do sistema.

As medições de umidade também podem ajudar a caracterizar as condições ambientais do local.

Esses parâmetros podem ser incluídos como sensores individuais ou como parte de um sensor meteorológico integrado.

4. Velocidade e direção do vento

Efeitos do vento:

• resfriamento do módulo
• movimento de poeira
• distribuição de sujidade
• operação de rastreador
• carga mecânica
• segurança na manutenção

Portanto, grandes usinas fotovoltaicas localizadas em áreas desérticas ou terrenos abertos podem instalar sistemas de monitoramento eólico em diversos locais representativos.

Os dados sobre a direção do vento também podem ajudar a explicar como a poeira se move entre os diferentes blocos fotovoltaicos.

5. Precipitação

A precipitação afeta o funcionamento das fazendas solares de diversas maneiras.

Pode:

• Remova a poeira das superfícies do módulo.
• influenciam os padrões de sujidade
• afetar o acesso à manutenção
• indicar condições de tempestade
• contribuem para os riscos de drenagem

O monitoramento distribuído da precipitação pode ser útil quando o local abrange uma área particularmente grande ou topograficamente complexa.

6. Monitoramento da sujidade

A sujidade dos painéis fotovoltaicos pode variar em diferentes seções de uma usina solar.

Por exemplo, módulos localizados perto de:

• estradas não pavimentadas
• terras agrícolas
• áreas de construção
• limites do deserto
• fontes de poeira predominantes

podem apresentar taxas de sujidade mais elevadas do que módulos em outros locais.

A combinação de informações sobre a distribuição da sujidade com dados de irradiação e vento pode fornecer um melhor suporte para as estratégias de limpeza.

Combinações de sensores recomendadas

Diferentes pontos de monitoramento podem usar diferentes configurações de sensores.

O objetivo não é duplicar uma estação meteorológica completa em cada local.

Em vez disso, a rede deve posicionar os sensores adequados onde os dados proporcionam o maior valor operacional.

Arquitetura de plataforma de nuvem e gateway LoRaWAN

Uma rede escalável de parques solares normalmente contém quatro camadas.

Camada 1 — Camada de sensores

Os sensores de campo medem:

• irradiância
• temperatura do módulo fotovoltaico
• temperatura ambiente
• umidade
• vento
• chuva
• sujeira
• outros parâmetros ambientais

Camada 2 — Nó de monitoramento LoRaWAN

O nó de monitoramento coleta as leituras dos sensores.

Dependendo da interface do sensor, o nó pode se conectar através de:

• RS485
• Modbus RTU
• entrada analógica
• entrada de pulso
• entrada digital

Para muitas aplicações fotovoltaicas, o RS485 Modbus oferece uma interface prática entre os sensores e o nó sem fio local.

Camada 3 — Gateway LoRaWAN

Vários nós LoRaWAN comunicam-se com um ou mais gateways.

Em seguida, o gateway envia os dados de monitoramento por meio de uma conexão IP de retorno, como:

• Ethernet
• 4G LTE
• rede de fibra óptica
• rede de plantas existente

Dependendo do layout do projeto, o uso de múltiplos gateways também pode proporcionar melhor cobertura do site e redundância de rede.

O LoRaWAN foi projetado como uma arquitetura de rede LPWA escalável, e a LoRa Alliance descreve implantações que variam de instalações com um único gateway a redes muito grandes.

Camada 4 — Nuvem, SCADA ou EMS

O destino final pode ser:

• Plataforma de monitoramento JW-IoT
• planta SCADA
• Plataforma de operação e manutenção de energia solar
• sistema de gerenciamento de energia
• nuvem privada
• plataforma de IoT do cliente

Os dados podem então ser usados para:

• painéis de controle em tempo real
• tendências históricas
• gerenciamento de alarmes
• análise de desempenho fotovoltaico
• comparação ambiental
• planejamento de manutenção
• gestão de múltiplos locais

Para projetos que exigem um sistema completo em nível de planta, consulte o Sistema de monitoramento de energia solar fotovoltaica JW-IoT.

Exemplo de arquitetura de monitoramento fotovoltaico sem fio

Uma implantação típica em larga escala poderia ter a seguinte aparência:

Zona de Monitoramento 1
Irradiância POA + Temperatura do Módulo
↓
Nó LoRaWAN

Zona de Monitoramento 2
Irradiância POA + Temperatura do Módulo
↓
Nó LoRaWAN

Zona de Monitoramento 3
Vento + Temperatura + Umidade
↓
Nó LoRaWAN

Zona de Monitoramento 4
Sujidade + Irradiância
↓
Nó LoRaWAN

Estação Meteorológica Fotovoltaica Principal
Piranômetro + Vento + Chuva + Temperatura + Umidade
↓
Registrador de dados / Nó LoRaWAN

Todos os nós sem fio
↓
Gateway LoRaWAN
↓
4G / Ethernet
↓
Plataforma em nuvem / Servidor de rede
↓
Plataforma de Operação e Manutenção de Sistemas Fotovoltaicos / SCADA / EMS

Esse tipo de arquitetura híbrida permite que sensores com fio permaneçam conectados localmente, enquanto cabos de comunicação de longa distância são substituídos por LoRaWAN.

Por que uma arquitetura híbrida RS485 + LoRaWAN geralmente faz sentido?

Um ponto importante é que o LoRaWAN não substitui necessariamente o RS485.

Em muitos projetos de energia fotovoltaica, as duas tecnologias trabalham em conjunto.

Nível local

A conexão RS485 permite:

Sensor → Nó LoRaWAN

Nível da planta

A conexão LoRaWAN permite:

Nó de monitoramento → Gateway

Nível de nuvem

Conexões 4G, Ethernet ou fibra:

Gateway → Servidor

Essa arquitetura combina a estabilidade dos sensores industriais com fio com a flexibilidade da comunicação de campo sem fio.

Por exemplo:

Piranômetro Classe A → RS485 → Nó LoRaWAN → Gateway LoRaWAN → 4G → Nuvem

em vez de:

Piranômetro Classe A → várias centenas de metros de cabo RS485 → registrador central

A arquitetura ideal depende do layout da planta, da densidade de sensores, do terreno, da cobertura de comunicação e da infraestrutura existente.

LoRaWAN vs 4G vs RS485 para monitoramento de sistemas fotovoltaicos

Essas tecnologias de comunicação não são necessariamente concorrentes.

Cada um desempenha um papel diferente.

Uma arquitetura comum torna-se, portanto,:

Sensores RS485 → Nó LoRaWAN → Gateway LoRaWAN → 4G/Ethernet → Nuvem

A solução de monitoramento fotovoltaico da JW-IoT também inclui LoRaWAN para pontos de monitoramento de grandes usinas solares, 4G LTE para usinas fotovoltaicas remotas, RS485 Modbus para equipamentos de campo e Ethernet para sistemas em nível de usina.

Estação Meteorológica Central vs. Nós LoRaWAN Distribuídos

Uma rede de monitoramento fotovoltaico eficiente normalmente não substitui a estação meteorológica principal por nós sem fio.

Em vez disso, os dois sistemas se complementam.

Estação Meteorológica Central Fotovoltaica

A estação meteorológica principal fornece medições meteorológicas de referência de alta qualidade.

Um sistema típico pode incluir:

• piranômetro
• Irradiância POA
• temperatura do módulo
• temperatura do ar
• umidade
• velocidade do vento
• direção do vento
• chuva
• pressão atmosférica

JW-IoT's Estação de monitoramento meteorológico solar para usinas fotovoltaicas de grande porte. É projetado para usinas de energia solar, parques fotovoltaicos e outras aplicações de monitoramento fotovoltaico.

Nós LoRaWAN distribuídos

Os nós de monitoramento secundários podem então fornecer medições localizadas de áreas selecionadas.

Por exemplo:

Estação principal:
Referência meteorológica completa

Nó A:
Irradiância POA + temperatura do módulo

Nó B:
Irradiância POA + temperatura do módulo

Nó C:
Velocidade do vento + direção do vento

Nó D:
Sujidade + irradiação

Essa combinação pode fornecer uma imagem muito mais representativa das condições da planta do que qualquer uma das arquiteturas isoladamente.

Modelo de Implantação Recomendado para Grandes Parques Solares

Não existe uma regra universal que determine que cada bloco fotovoltaico necessite de um nó de monitoramento.

A implantação correta deve ser baseada nas condições do local.

Etapa 1: Divida a fazenda solar em zonas de monitoramento.

Considerar:

• blocos inversores
• topografia
• orientação do módulo
• layout do rastreador
• terreno
• exposição à poeira
• diferenças climáticas locais

Etapa 2: Identificar pontos de medição representativos

Selecione locais onde as medições ambientais possam representar zonas operacionais significativas.

Evite instalar nós simplesmente a distâncias iguais sem considerar as condições reais do local.

Etapa 3: Defina o pacote de sensores para cada nó.

Nem todos os nós precisam de todos os sensores.

Por exemplo:

Nó de desempenho

• Irradiância POA
• temperatura do módulo

Nó meteorológico

• vento
• temperatura do ar
• umidade

Nó de sujidade

• sensor de sujidade
• irradiância

Etapa 4: Planeje a localização dos portais de entrada.

O posicionamento do gateway deve levar em consideração:

• dimensões do local
• terreno
• obstrução
• altura de montagem
• localização da antena
• estruturas fotovoltaicas
• salas elétricas
• backhaul de comunicação

A cobertura de rádio deve sempre ser avaliada considerando as condições reais do local, em vez de se basear apenas na distância teórica.

Etapa 5: Defina os intervalos de relatório

Os sensores ambientais fotovoltaicos geralmente não exigem transmissão contínua de alta largura de banda.

O intervalo de notificação adequado deve depender de:

• requisitos de análise de desempenho
• requisitos de alarme
• tipo de sensor
• política de armazenamento da plataforma
• capacidade da rede
• disponibilidade de bateria ou energia

Etapa 6: Integrar a plataforma de monitoramento

Antes da implantação, confirme:

• protocolo de dados
• Registros Modbus
• Formato de carga útil LoRaWAN
• configuração do servidor de rede
• Requisitos do MQTT
• Formato da API
• carimbos de data/hora
• IDs de dispositivo
• lógica de alarme

Isso evita problemas de integração mais tarde no projeto.

Exemplo de Implantação: Usina Solar de Grande Porte para Uso em Serviços Públicos

Considere uma grande usina fotovoltaica dividida em 20 zonas de monitoramento.

Uma possível arquitetura poderia incluir:

• 1 estação meteorológica fotovoltaica principal
• 10 nós distribuídos de monitoramento de irradiação
• 10 pontos de monitoramento de temperatura do módulo fotovoltaico
• 4 nós de monitoramento de vento
• 2 pontos de monitoramento de precipitação
• vários gateways LoRaWAN
• 1 interface de nuvem ou SCADA em nível de planta

A arquitetura de monitoramento poderia ser:

Sensores fotovoltaicos
↓
Nós LoRaWAN RS485
↓
Rede de gateway LoRaWAN
↓
Backhaul 4G/Ethernet
↓
Servidor Central
↓
Plataforma SCADA / EMS / O&M

O número exato de nós e gateways deve sempre ser determinado de acordo com o layout da planta e os resultados do levantamento de rádio, em vez de uma fórmula fixa.

Benefícios dos nós de monitoramento fotovoltaico LoRaWAN

Cabeamento de comunicação reduzido

A comunicação sem fio pode reduzir significativamente a necessidade de longos cabos de sinal entre pontos de monitoramento distribuídos.

Expansão mais fácil

Novos nós de monitoramento podem ser adicionados à medida que a fazenda solar se expande ou conforme medições adicionais se tornam necessárias.

Dados espaciais aprimorados

Medições distribuídas ajudam a identificar variações localizadas que uma única estação meteorológica pode não detectar.

Monitoramento centralizado

Vários pontos de monitoramento ambiental podem enviar dados para uma plataforma de monitoramento em nível de planta.

Integração flexível de sensores

Os sensores RS485 podem permanecer próximos ao local de medição enquanto o nó LoRaWAN lida com a transmissão sem fio de longa distância.

Adequado para locais remotos de instalação de sistemas fotovoltaicos.

LoRaWAN foi projetado especificamente para conectividade IoT de baixa potência e ampla área, podendo ser implementado como redes privadas, públicas ou híbridas, dependendo da aplicação.

Quando o LoRaWAN é uma boa opção para monitoramento de sistemas fotovoltaicos?

LoRaWAN é uma opção particularmente interessante quando:

• a fazenda solar abrange uma grande área
• Os pontos de monitoramento estão distribuídos geograficamente.
• A instalação de cabos de comunicação é cara.
• Os sensores transmitem quantidades relativamente pequenas de dados.
• Pontos de monitoramento adicionais poderão ser adicionados posteriormente.
• É preferível uma rede sem fio privada.
• Um gateway pode ser instalado com backhaul confiável.

No entanto, o LoRaWAN não deve substituir automaticamente todas as conexões com fio.

Para dados de alta frequência, circuitos de controle altamente integrados ou locais com infraestrutura de cabeamento existente conveniente, a comunicação com fio ainda pode ser preferível.

A melhor arquitetura de monitoramento de sistemas fotovoltaicos geralmente é um sistema híbrido que combina:

RS485 + LoRaWAN + 4G/Ethernet

Como selecionar um nó de monitoramento fotovoltaico LoRaWAN

Antes de selecionar um nó, os engenheiros do projeto devem confirmar os seguintes requisitos.

Interfaces de sensores

Verifique se o nó suporta as saídas de sensor necessárias:

• RS485 Modbus
• analógico
• pulso
• entrada digital

Número de sensores

Determine quantos sensores devem ser conectados a cada nó.

Fonte de energia

As opções possíveis incluem:

• alimentação CC
• energia solar
• alimentação da bateria
• energia híbrida

Banda de frequência LoRaWAN

O plano de frequências regional deve ser compatível com o país de implantação.

Proteção Ambiental

Os dispositivos de monitoramento fotovoltaico externo devem ser selecionados de acordo com as características do local:

• faixa de temperatura
• exposição à poeira
• chuva
• umidade
• exposição aos raios UV

Integração de plataforma

Confirme o suporte para o necessário:

• servidor de rede
• MQTT
• API
• servidor privado
• plataforma em nuvem

Arquitetura de monitoramento fotovoltaico LoRaWAN JW-IoT

O JW-IoT pode configurar sistemas distribuídos de monitoramento de fazendas solares, combinando:

• sensores de irradiação solar
• piranômetros de classe A / classe B
• sensores de temperatura de módulos fotovoltaicos
• estações meteorológicas compactas
• sensores de vento
• pluviômetros
• sistemas de monitoramento de sujidade
• Aquisição de dados RS485
• nós sem fio LoRaWAN
• Gateways LoRaWAN
• Comunicação 4G
• monitoramento em nuvem
• integração de API

Para um projeto completo em nível de planta, visite:

Sistema de monitoramento de energia solar fotovoltaica com automação IoT

Para a principal estação de monitoramento meteorológico:

Estação de monitoramento meteorológico solar para usinas fotovoltaicas de grande porte.

Para monitoramento distribuído da temperatura dos painéis:

Sensores de temperatura para módulos fotovoltaicos para monitoramento de usinas solares

Para medições de irradiância de alta precisão:

Sensor de radiação solar piranômetro classe A

Estas páginas formam uma cadeia lógica de monitoramento, desde a camada de sensores até o monitoramento solar em nível de planta.

Perguntas frequentes

1. O que é um nó de monitoramento LoRaWAN PV?

Um nó de monitoramento fotovoltaico LoRaWAN é um dispositivo IoT de campo que coleta dados de irradiação solar, temperatura do módulo ou sensores ambientais e transmite as medições sem fio para um gateway LoRaWAN.

O gateway então encaminha as informações para uma plataforma em nuvem, sistema SCADA ou sistema de gerenciamento de energia.

2. Por que usar LoRaWAN em uma grande usina solar?

LoRaWAN pode reduzir a necessidade de longos cabos de comunicação entre locais de monitoramento distribuídos.

É especialmente útil quando os pontos de monitoramento ambiental estão distribuídos por uma grande área de parques fotovoltaicos e apenas pequenos conjuntos de dados dos sensores precisam ser transmitidos periodicamente.

3. Os sensores solares RS485 podem se conectar ao LoRaWAN?

Sim.

Uma arquitetura comum é:

Sensor RS485 → Nó LoRaWAN → Gateway → Nuvem

O nó LoRaWAN atua como a interface local entre os sensores industriais e a rede de comunicação sem fio.

4. Quais sensores podem ser usados com um nó de monitoramento fotovoltaico LoRaWAN?

Os sensores típicos incluem:

• sensores de irradiação solar
• piranômetros
• sensores de temperatura de módulos fotovoltaicos
• sensores de temperatura e umidade ambiente
• sensores de vento
• pluviômetros
• sensores de sujidade

A combinação exata depende da finalidade de cada ponto de monitoramento.

5. O LoRaWAN substitui a estação meteorológica fotovoltaica?

Geralmente não.

A estação meteorológica principal do parque fotovoltaico normalmente fornece dados meteorológicos de referência, enquanto nós LoRaWAN distribuídos fornecem medições localizadas adicionais em toda a fazenda solar.

A utilização de ambos pode proporcionar uma melhor cobertura espacial.

6. Quantos nós LoRaWAN uma fazenda solar precisa?

Não existe um número fixo.

A quantidade necessária depende de:

• tamanho da fazenda solar
• terreno
• layout do bloco inversor
• orientação do módulo
• variabilidade ambiental
• objetivos de monitoramento
• cobertura de comunicação

Portanto, um plano de pontos de monitoramento específico para cada local deve ser elaborado antes da implantação.

7. Os dados fotovoltaicos LoRaWAN podem ser integrados ao SCADA?

Sim, desde que o gateway, o servidor de rede e a camada de aplicação estejam configurados para o método de integração necessário.

Dependendo do projeto, os dados podem ser transferidos via MQTT, API ou outros protocolos suportados para uma plataforma SCADA ou de operação e manutenção da planta.

A solução de monitoramento de energia solar fotovoltaica existente da JW-IoT oferece suporte à API MQTT Cloud e à integração com plataformas de terceiros.

Construir uma rede de monitoramento fotovoltaico mais escalável

Grandes parques solares precisam de mais de um ponto de dados ambientais.

Uma arquitetura de monitoramento distribuído bem projetada pode combinar sensores RS485 locais, nós sem fio LoRaWAN, gateways LoRaWAN e integração com nuvem ou SCADA para criar uma rede de monitoramento escalável em toda a planta.

O JW-IoT pode configurar sistemas de acordo com:

• capacidade da usina fotovoltaica
• dimensões do local
• número de zonas de monitoramento
• parâmetros de sensor necessários
• distância de comunicação
• Banda de frequência LoRaWAN
• requisitos de gateway
• requisitos de integração com nuvem ou SCADA

Obtenha a configuração de monitoramento fotovoltaico LoRaWAN.

Envie-nos:

1. Capacidade da fazenda solar
2. Dimensões aproximadas do local
3. Número de blocos fotovoltaicos ou zonas de monitoramento
4. Sensores necessários
5. País do projeto
6. Plataforma SCADA/nuvem existente
7. Método de comunicação necessário

A JW-IoT pode então recomendar uma arquitetura preliminar que inclua nós sensores, gateways, métodos de comunicação e integração de plataforma.

Solicite uma configuração de monitoramento de energia solar fotovoltaica.