低功耗监测站设计

功耗从哪来

典型远程站负载：采集器（含通信模块）、传感器、加热/防冰、辅助设备。通信（4G/卫星）是最大脉冲负载，加热是最大持续负载。

四大设计原则

1. 选低功耗硬件

• 采集器休眠电流 <1 mA，唤醒才全功率。
• 通信模块选低功耗型，缩短发射时长（压缩数据、减少上报）。
• 传感器优先低功耗（如 SDI-12 设备可休眠）。

2. 休眠与占空比

• 平时深度休眠，定时唤醒采集+上报，其余时间几乎零耗。
• 上报频率按需求定：分钟级 vs 小时级，能耗差数倍。

3. 电池按最坏月配

• 算冬季日均负载 × 连续无日照天数 × 安全系数。
• 低温容量折减（锂电 -20℃ 打 6~7 折）必须计入（见技术专题：电池与温度）。
• 磷酸铁锂优于铅酸；极寒用钛酸锂或埋地保温。

4. 太阳能留余量

• 按"最冷月有效日照"配，而非年均。
• 双面板（背面积雪反射增益）、可调角度、定期除雪。
• 加热可选：能不加热就不加热，或只在临界温度短时加热。

设计清单

• [ ] 列出所有负载的待机/工作功率与占空比，算日均 Wh。
• [ ] 按最冷月日照与低温容量折减算电池容量。
• [ ] 太阳能板容量 = 日均负载 / 有效日照 × 余量系数。
• [ ] 电池埋地或保温箱，避免低温失效。
• [ ] 监控电池 SOC、太阳能充电电流、在线率，异常即报警。

常见误用

1. 按年均日照配电池，冬天集体掉线。
2. 加热常开，电池根本撑不住。
3. 通信模块一直在线，功耗爆表。
4. 不监控电池，等掉线才发现没电。