CN104634393A - 光伏发电的环境监测***及其监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏发电的环境监测***，包括中央控制及数据存储模块、传输通讯模块、地表环境传感器模块、土壤环境传感器模块、储能及电源***和用户终端；所述地表环境传感器模块、土壤环境传感器模块、储能及电源***均与中央控制及数据存储模块电连接；所述中央控制及数据存储模块通过传输通讯模块与用户终端连接。光伏发电的环境监测***的环境监测方法，包括：模拟光伏发电站的阴影遮挡环境；安装中央控制及数据存储模块、传输通讯模块、地表环境传感器模块、土壤环境传感器模块、储能及电源***和用户终端；环境信息的采集、存储与传输。该监测***和监测方法可以为光伏发电站环评水保研究提供关键数据。

Description

光伏发电的环境监测***及其监测方法

技术领域

本发明涉及环境监测***领域，尤其涉及一种适用于光伏发电领域的环境监测***及监测方法。

背景技术

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，利用太阳能发电几乎没有污染物排放、噪音、泄漏等严重的问题。具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。研究光伏发电技术已经占据可再生能源及国家战略性新能源中举足轻重的地位。

通过一定的调查研究发现，太阳能发电站相对传统能源的火电、水电、核电等对生态环境存在的不利方面较少，几乎没有污染物排放、噪音、泄漏等严重的问题。但由于现有技术的局限性和太阳能能量密度较小的特点，要收集足够的能量就需要占用大量土地，尤其是大型地面光伏并网发电站动辄需要占用大量的土地，同时其对地面造成了大量的阳光遮挡，这是光伏发电对生态环境造成的最大扰动。

但光伏电池板对地面的遮挡是否对生态环境造成不利影响众说纷纭，并都有实际的成例证明其观点：有工程案例证明修建了光伏电站后光伏电池板遮挡了地表植被阳光，造成地表植物大量死亡，进而造成生态失去平衡、水土流失；也有工程案例证明在荒漠地区修建光伏电站以后，光伏电池板遮挡地表，避免阳光对植物直射，保存水分湿度，成功的将荒漠变绿洲。

造成这种情况的原因就是常规环境监测并不能适应光伏发电站的自身特点，不能为光伏发电站的水保环评工作提供关键性数据作为支撑。当光伏电站建成后，如何选择适用植物，成为光伏电站项目水保环评工作的困惑所在。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于光伏发电的环境监测***及其监测方法，弥补现有地面光伏工程光伏电池板阴影遮挡处土壤环境及地表环境信息缺失的空白，为光伏发电站环评水保研究提供关键数据。

本发明解决其技术问题所采用的光伏发电的环境监测***，包括中央控制及数据存储模块、传输通讯模块、地表环境传感器模块、土壤环境传感器模块、储能及电源***和用户终端；所述中央控制及数据存储模块包括控制单元、传感器接口和数据储存装置，所述地表环境传感器模块和土壤环境传感器模块通过传感器接口与中央控制及数据存储模块电连接；所述控制单元控制地表环境传感器模块和土壤环境传感器模块完成数据采集及码制转换功能，生成用户所需的数据，并将数据储存于数据储存装置之中，并通过所述传输通讯模块与用户终端进行数据通信；所述储能及电源***包括光伏电池板、蓄电装置、光伏发电控制装置和电源模块；所述储能及电源***将太阳能转换为电能储存于蓄电装置中，并由光伏发电控制装置控制蓄电装置充放电；所述蓄电装置与电源模块连接，所述电源模块将蓄电装置供应的电能进行变压、整流、稳压后为中央控制及数据存储模块、传输通讯模块、地表环境传感器模块和土壤环境传感器模块提供所需电能。

进一步的，地表环境传感器模块包括光照强度传感器、空气湿度传感器和环境温度传感器。

进一步的，所述土壤环境传感器模块包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器和PH值传感器。

进一步的，所述传输通讯模块采用GPRS与用户终端进行数据通信。

进一步的，所述中央控制及数据存储模块、传输通讯模块、地表环境传感器模块、土壤环境传感器模块和储能及电源***设置在支架***上；所述光伏电池板设置在所述支架***的顶部，且所述光伏电池板的倾角、朝向与实际设计的或已建成的地面光伏电站中的光伏电池板的倾角、朝向相一致。

进一步的，所述支架***包括支架基础、设备支架和横梁，所述支架基础通过接头与设备支架连接，所述横梁的两端各连接一个设备支架。

进一步的，所述储能及电源***的蓄电装置、光伏发电控制装置及电源模块与所述中央控制及数据存储模块、传输通讯模块设置在核心控制柜内，所述核心控制柜设置在所述横梁上。

进一步的，所述支架基础上设置有空腔和探头孔；所述土壤环境传感器模块设置在空腔之内，且土壤环境传感器模块的探头从所述探头孔处露出；所述土壤环境传感器模块的探头位于地表下方。

进一步的，所述地表环境传感器模块设置在所述横梁上。

本发明解决其技术问题所采用的光伏发电的环境监测***的环境监测方法，包括以下步骤:

A、模拟光伏发电站的阴影遮挡环境：将光伏电池板设置在支架***的顶部，所述光伏电池板的倾角、朝向与实际设计的或已建成的地面光伏发电站中的光伏电池板的倾角、朝向相一致；

B、安装中央控制及数据存储模块、传输通讯模块、地表环境传感器模块、土壤环境传感器模块、储能及电源***和用户终端；所述地表环境传感器模块、土壤环境传感器模块、储能及电源***均与中央控制及数据存储模块电连接；所述中央控制及数据存储模块通过传输通讯模块与用户终端连接；

C、环境信息的采集、存储与传输：所述地表环境传感器模块和土壤环境传感器模块采集地表环境信息和土壤环境信息；将所述地表环境传感器模块和土壤环境传感器模块采集的信息通过传感器接口传送到中央控制及数据存储模块中的控制单元去，经控制单元分析处理后传输到数据储存装置进行保存；将数据储存装置中的土壤环境信息和地表环境信息发送到传输通讯模块，通过传输通讯模块接入用户终端。

本发明的有益效果是：

本发明的光伏发电的环境监测***及其监测方法，可以弥补现有地面光伏工程光伏电源板阴影遮挡处土壤环境及地表环境信息缺失的空白。太阳高度角、方位角会随着地球自转和公转而改变，从而导致阴影遮挡部位的环境数据随之改变，经过本发明的环境监测***长时间收集数据后为用户终端的数据分析平台提供关键数据，对减少地面光伏发电站对环境的影响，甚至改善站址位置生态环境，使荒漠变绿洲有重要意义。

同时，本发明直接采用地面光伏电站现有的支架及光伏电池板，有效的节省了造价，具有实用环保无污染等特点。

本发明的光伏发电的环境监测***及其监测方法成本较低，可以尽量利用光伏工程存在的资源，为减少光伏电站对环境的影响，甚至为改善光伏电站站址生态起着至关重要的作用，有着广泛的市场前景。

针对光伏发电站的特点设置相应的环境监测***及检测方法，通过测量光照、环境温度、湿度以及土壤肥力水平等数据，尤其是采集光伏电池板背光面的相关数据，能为光伏发电站环评水保研究提供关键数据，进而能根据站址实际情况选择林草植被恢复的种类，保证植被恢复播种的存活率，恢复光伏电站造成的生态影响，甚至改善光伏发电站站址区域的生态环境，具有重大的意义。

附图说明

图1是本发明的结构示意框图；

图2是本发明的各模块布置在支架***上的轴测示意图；

图1和图2中所示：1-中央控制及数据存储模块、2-传输通讯模块、3-地表环境传感器模块、4-土壤环境传感器模块、5-储能及电源***、6-支架***、7-光伏电池板、8-核心控制柜、9-地表、10-用户终端、61-支架基础、62-设备支架、63-接头、64-横梁、31-光照强度传感器、32-空气湿度传感器、33-环境温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，本发明的光伏发电的环境监测***，包括中央控制及数据存储模块1、传输通讯模块2、地表环境传感器模块3、土壤环境传感器模块4、储能及电源***5和用户终端10；所述中央控制及数据存储模块1包括时钟模块、控制单元、传感器接口和数据储存装置，所述地表环境传感器模块3和土壤环境传感器模块4通过传感器接口与中央控制及数据存储模块1电连接；所述控制单元控制地表环境传感器模块3和土壤环境传感器模块4完成数据采集及码制转换功能，生成用户所需的数据，并将数据储存于数据储存装置之中，并通过所述传输通讯模块2与用户终端10进行数据通信；所述储能及电源***5包括光伏电池板7、蓄电装置、光伏发电控制装置和电源模块；所述储能及电源***5将太阳能转换为电能储存于蓄电装置中，并由光伏发电控制装置控制蓄电装置充放电；所述蓄电装置与电源模块连接，所述电源模块将蓄电装置供应的电能进行变压、整流、稳压后为中央控制及数据存储模块1、传输通讯模块2、地表环境传感器模块3和土壤环境传感器模块4提供所需电能。

所述地表环境传感器模块3、土壤环境传感器模块4、储能及电源***5均与中央控制及数据存储模块1电连接；所述中央控制及数据存储模块1通过传输通讯模块2与用户终端10连接；所述土壤环境传感器模块4及地表环境传感器模块3采集土壤环境信息和地表环境信息，例如：土壤温度、湿度、PH值等信息和环境温度、空气湿度、光照强度信息等信息；将土壤环境传感器模块4及地表环境传感器模块3采集的信息通过传感器接口传送到中央控制及数据存储模块1中的控制单元去，经控制单元分析处理后传输到数据储存装置进行保存；并定时地将数据储存装置中的土壤环境信息和地表环境信息发送到传输通讯模块2，通过传输通讯模块2接入用户终端10。所述传感器接口采用多种数据编码器。

太阳高度角、方位角会随着地球自转和公转而改变，从而导致阴影遮挡部位的环境数据随之改变，经过本发明的环境监测***长时间测量并收集地表环境信息和土壤环境信息的数据，可以为用户终端的数据分析平台提供关键数据，通过模拟光伏电池板遮挡的阴影区域的环境的数据信息，可以弥补现有地面光伏工程建设后地面植被种类选择环境信息缺失的空白，能为光伏发电站环评水保研究提供关键数据，进而能根据站址实际情况选择林草植被恢复的种类，保证植被恢复播种的存活率，恢复光伏电站造成的生态影响，甚至改善光伏发电站站址区域的生态环境，具有重大的意义。

为了更加全面地了解地表环境信息，作为优选的实施方式，所述地表环境传感器模块3包括光照强度传感器31、空气湿度传感器32和环境温度传感器33。所述光照强度传感器31采集安装光伏电池板后地表的光照强度，所述空气湿度传感器32采集地表空气湿度，所述环境温度传感器33采集地表环境温度。

为了更加全面地了解土壤环境信息，作为优选的实施方式，所述土壤环境传感器模块4包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器和PH值传感器。所述土壤温度传感器采集土壤温度，所述土壤湿度传感器采集土壤湿度，所述PH值传感器采集土壤的PH值。

所述传输通讯模块可以采用GSM、GPRS、CDMA、3G、或以太网模块并通过与之相应的网络接入用户终端；由于环境监测点地理位置比较分散、偏僻、自然条件较差，采用有线传输需要架设专线，成本太高；无线传输因组网迅速灵活、建设周期短、成本低，特别适合条件差的野外使用环境和跨区域的应用。因此，作为优选的实施方式，所述传输通讯模块2采用GPRS与用户终端10进行数据通信。

所述中央控制及数据存储模块1、传输通讯模块2、地表环境传感器模块3、土壤环境传感器模块4和储能及电源***5可以直接放置在地表或者埋设在地表以下的土里面，但是，如果直接放置在地表，不仅显得杂乱，而且还容易被野外的动物拖走或者损坏；因此，作为优选的实施方式，所述中央控制及数据存储模块1、传输通讯模块2、地表环境传感器模块3、土壤环境传感器模块4和储能及电源***5设置在支架***6上；其中，光伏电池板7设置在所述支架***6的顶部，且所述光伏电池板7的倾角、朝向与实际设计的或已建成的地面光伏电站中的光伏电池板的倾角、朝向相一致。支架***6可以利用原地面光伏发电站现有的支架，为整个环境监测***提供支撑。

作为优选的实施方式，所述支架***6包括支架基础61、设备支架62和横梁64，所述支架基础61通过接头63与设备支架62连接，所述横梁64的两端各连接一个设备支架62。所述支架基础可以采用螺旋钢管桩、钢管灌注桩、钢管柱等，螺旋桩是一种桩体表面附有螺旋形叶片的桩基，其中发挥抗拔功能的桩基也称为螺旋锚，其施工工法有预制拧人式、现浇式，桩的材料可以分为现浇混凝土、铁管混凝土、钢结构和玻璃钢四种形式；所述设备支架62和横梁64可以采用普通的钢管等管材或者杆材。

作为优选的实施方式，所述储能及电源***5的蓄电装置、光伏发电控制装置及电源模块与所述中央控制及数据存储模块1、传输通讯模块2设置在核心控制柜8内，所述核心控制柜8设置在所述横梁64上。将储能及电源***5的蓄电装置、光伏发电控制装置及电源模块与所述中央控制及数据存储模块1、传输通讯模块2设置在核心控制柜8内，并悬挂在横梁64上，光伏电池板7可以为它遮阳挡雨，而且核心控制柜8内的元件如果出现问题，也比较方便检修。

作为优选的实施方式，所述支架基础61上设置有空腔和探头孔；所述土壤环境传感器模块4设置在空腔之内，且土壤环境传感器模块4的探头从所述探头孔处露出；所述土壤环境传感器模块4的探头位于地表9下方。将土壤环境传感器模块4设置在支架基础61上的空腔之内可以防止土壤环境传感器模块4因腐蚀、进水等恶劣环境而被损坏，只要土壤环境传感器模块4的探头位于地表9下方的土壤之中，就可以检测出土壤的环境参数。

作为优选的实施方式，所述地表环境传感器模块3包括光照强度传感器31、空气湿度传感器32和环境温度传感器33，如图2所示，环境温度传感器33和空气湿度传感器32设置在横梁64上，光照强度传感器31设置在核心控制柜8上。

作为优选的实施方式，所述地表环境传感器模块3设置在所述横梁64上。不仅便于检测地表环境参数，而且便于安装，也有利于保护地表环境传感器模块3不被损坏。

光伏发电的环境监测***的环境监测方法，包括以下步骤:

A、模拟光伏发电站的阴影遮挡环境：将光伏电池板7设置在支架***6的顶部，所述光伏电池板7的倾角、朝向与实际设计的或已建成的地面光伏发电站中的光伏电池板的倾角、朝向相一致；

B、安装中央控制及数据存储模块1、传输通讯模块2、地表环境传感器模块3、土壤环境传感器模块4、储能及电源***5和用户终端10；所述地表环境传感器模块3、土壤环境传感器模块4、储能及电源***5均与中央控制及数据存储模块1电连接；所述中央控制及数据存储模块1通过传输通讯模块2与用户终端10连接；

C、环境信息的采集、存储与传输：所述地表环境传感器模块3和土壤环境传感器模块4采集地表环境信息和土壤环境信息；将所述地表环境传感器模块3和土壤环境传感器模块4采集的信息通过传感器接口传送到中央控制及数据存储模块1中的控制单元去，经控制单元分析处理后传输到数据储存装置进行保存；将数据储存装置中的土壤环境信息和地表环境信息发送到传输通讯模块2，通过传输通讯模块2接入用户终端10。

实施例1：

光伏发电的环境监测***：

本实施例中，中央控制及数据存储模块基于MCS-51单片机，传输通讯模块基于GPRS。中中央控制及数据存储模块将各个现场的测量传感器输出的标准4～20mA的电流信号转变成数字信号，并将数据进行内部保存；然后通过传输通讯模块GPRS模块采用无线传输方式发送给用户终端，由用户终端集中处理和分析，用户就可以根据处理和分析后的数据了解采集点处的环境状况，从而制定项目水保及环保策略、针对阴影遮挡部情况针对性选择适宜植物。

本实施例中，中央控制及数据存储模块的控制单元电路包括两片单片机AT89S52、高速1K双口静态RAMIDT7130、E2PROMAT24C512等器件。MASTERCPU主要用来控制、通讯，与上位机远程通讯，与SLAVECPU进行数据的接受和发送命令等通讯操作；SLAVECPU主要用来对采集来的数据进行数据转换，并与MASTERCPU进行数据传递；AT89S52内含8K的FLASH作为程序存储器；高速1K双口静态RAMIDT7130作为MASTERCPU和SLAVECPU通讯的共享RAM。

本实施例中，中央控制及数据存储模块的数据储存装置采用外部扩展一片32mb的ROM(或外接闪存卡)用于数据存储，并根据需要将数据送去传输通讯模块。

本实施例中，中央控制及数据存储模块的传感器接口采用MAX197,用于将监测仪器送来的4～20mA的模拟信号转换成数字信号送至单片机进行处理。MAX197芯片是多量程±10V,±5V,0～10V,0～5V、8通道、12位高精度的A/D转换器；它采用逐次逼近工作方式，有标准的微机接口；三态数据I/O口用做8位数据总线，数据总线的时序与绝大多数通用的微处理器兼容；全部逻辑输入和输出与TTL/CMOS电平兼容；新型A/D转换器芯片MAX197与一般A/D转换器芯片相比，具有极好的性能价格比，仅需单一+5V供电，且***电路简单，可简化电路设计。

由于环境监测点地理位置比较分散、偏僻、自然条件较差，采用有线传输需要架设专线，成本太高；无线传输因组网迅速灵活、建设周期短、成本低，特别适合条件差的野外使用环境和跨区域的应用。本实施例中，传输通讯模块采用GPRS无线数据终端单元H7100GPRSDTU作为监测数据的传输单元，其主要技术特点有：一、直接提供RS485或RS232接口，使用简单、方便，为用户的数据设备提供透明的传输通道；二、普通GPRS Modem通常需要附着在PC机上虚拟拨号上网，利用PC机的资源进行数据收发和协议转换；而H7100GPRSDTU内置自动网络连接和协议处理模块，无须后台计算机支持；三、H7100GPRSDTU可以实现点～点、点～多点、中心～多点的对等实时数据传输，传输时延一般小于1s；四、永远在线：H7100GPRSDTU一旦开机就能自动附着在GPRS网络上，并与用户终端建立通讯链路，随时收发用户数据设备的数据。由于H7100GPRSDTU直接提供RS485或RS232接口，因此，与主CPU之间的通讯电路采用两种串行通讯方式：即RS-485和RS-232方式。分别采用MAXIM公司的MAX1487和MAX202E通讯芯片来实现，通过内定的通讯协议及GPRS数据传输单元与远程的用户中心数据传输。

本实施例中，支架***采用常规地面光伏发电站的桩基和支架形式，其主要为螺旋钢管桩及常见型钢。光伏电池板的倾角和朝向应与地面光伏发电站实际设计或已建成的地面光伏电站中的光伏电池板倾角和朝向相一致。

本实施例中，所述地表环境传感器模块包括空气湿度传感器、环境温度传感器、光照强度传感器。其中空气湿度传感器、环境温湿度传感器悬挂于支架***的横梁之上，光照强度传感器安装于核心控制柜上。

本实施例中，所述土壤环境传感器模块包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、PH值传感器。土壤温度传感器、土壤湿度传感器、PH值传感器安装于螺旋桩的空腔内，安装位置应适宜并靠近地表。传感器的探头从预留的钢管孔洞伸出，安装完毕后回填土应将探头处压实。

本实施例中，所述储能及电源***包括光伏电池板、蓄电***、光伏发电控制装置、电源模块。本实施例中，光伏储能及电源***采用与地面光伏发电站设计相同或利用地面光伏发电站已建成的光伏电池板，目前主流为240～260wp，搭配40～80AH蓄电池；光伏电池板将太阳能转换为电能，储存于蓄电装置中并由光伏发电控制装置控制充放电；蓄电装置与电源模块连接，由电源模块将蓄电装置供应的电源能量进行变压、整流、稳压后供应环境监测***所需电能。

实施例2：

光伏发电的环境监测***的环境监测方法：

A、模拟光伏发电站的阴影遮挡环境：将光伏电池板设置在支架***的顶部，所述光伏电池板的倾角、朝向与实际设计的或已建成的地面光伏发电站中的光伏电池板的倾角、朝向相一致；通过支架***和光伏电池板模拟地面光伏发电站阴影遮挡环境；

B、安装中央控制及数据存储模块、传输通讯模块、地表环境传感器模块、土壤环境传感器模块、储能及电源***和用户终端；所述地表环境传感器模块、土壤环境传感器模块、储能及电源***均与中央控制及数据存储模块电连接；所述中央控制及数据存储模块通过传输通讯模块与用户终端连接；将土壤环境传感器装置于用着支架基础的螺旋桩的空腔之内，并将探头由空腔预开孔处露出；将中央控制及数据存储模块、传输通讯模块、除光伏电池板外的储能及电源***设置在核心控制柜内，并将核心控制柜悬挂于支架横梁之上；将地表环境传感器装置安装于另一侧的横梁或核心控制柜之上；

C、环境信息的采集、存储与传输：土壤环境传感器及地表环境传感器采集土壤温度、湿度、PH信息和环境温度、湿度、光照信息；将传感器采集的信息通过传感器接口传送到中央控制及数据存储模块中控制单元去，经控制单元分析处理后传输到数据储存装置进行保存；定时地将数据储存装置中的土壤环境信息和地表环境信息发送到传输通讯模块，通过通信模块接入用户终端。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明的说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.光伏发电的环境监测***，其特征在于：包括中央控制及数据存储模块(1)、传输通讯模块(2)、地表环境传感器模块(3)、土壤环境传感器模块(4)、储能及电源***(5)和用户终端(10)；所述中央控制及数据存储模块(1)包括控制单元、传感器接口和数据储存装置，所述地表环境传感器模块(3)和土壤环境传感器模块(4)通过传感器接口与中央控制及数据存储模块(1)电连接；所述控制单元控制地表环境传感器模块(3)和土壤环境传感器模块(4)完成数据采集及码制转换功能，生成用户所需的数据，并将数据储存于数据储存装置之中，并通过所述传输通讯模块(2)与用户终端(10)进行数据通信；所述储能及电源***(5)包括光伏电池板(7)、蓄电装置、光伏发电控制装置和电源模块；所述储能及电源***(5)将太阳能转换为电能储存于蓄电装置中，并由光伏发电控制装置控制蓄电装置充放电；所述蓄电装置与电源模块连接，所述电源模块将蓄电装置供应的电能进行变压、整流、稳压后为中央控制及数据存储模块(1)、传输通讯模块(2)、地表环境传感器模块(3)和土壤环境传感器模块(4)提供所需电能。

2.如权利要求1所述的光伏发电的环境监测***，其特征在于：地表环境传感器模块(3)包括光照强度传感器(31)、空气湿度传感器(32)和环境温度传感器(33)。

3.如权利要求1或2所述的光伏发电的环境监测***，其特征在于：所述土壤环境传感器模块(4)包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器和PH值传感器。

4.如权利要求1或2所述的光伏发电的环境监测***，其特征在于：所述传输通讯模块(2)采用GPRS与用户终端(10)进行数据通信。

5.如权利要求1所述的光伏发电的环境监测***，其特征在于：所述中央控制及数据存储模块(1)、传输通讯模块(2)、地表环境传感器模块(3)、土壤环境传感器模块(4)和储能及电源***(5)设置在支架***(6)上；所述光伏电池板(7)设置在所述支架***(6)的顶部，且所述光伏电池板(7)的倾角、朝向与实际设计的或已建成的地面光伏电站中的光伏电池板的倾角、朝向相一致。

6.如权利要求5所述的光伏发电的环境监测***，其特征在于：所述支架***(6)包括支架基础(61)、设备支架(62)和横梁(64)，所述支架基础(61)通过接头(63)与设备支架(62)连接，所述横梁(64)的两端各连接一个设备支架(62)。

7.如权利要求6所述的光伏发电的环境监测***，其特征在于：所述储能及电源***(5)的蓄电装置、光伏发电控制装置及电源模块与所述中央控制及数据存储模块(1)、传输通讯模块(2)设置在核心控制柜(8)内，所述核心控制柜(8)设置在所述横梁(64)上。

8.如权利要求6或7所述的光伏发电的环境监测***，其特征在于：所述支架基础(61)上设置有空腔和探头孔；所述土壤环境传感器模块(4)设置在空腔之内，且土壤环境传感器模块(4)的探头从所述探头孔处露出；所述土壤环境传感器模块(4)的探头位于地表(9)下方。

9.如权利要求6或7所述的光伏发电的环境监测***，其特征在于：所述地表环境传感器模块(3)设置在所述横梁(64)上。

10.采用如权利要求1至9中任一项所述的光伏发电的环境监测***的环境监测方法，其特征在于，包括以下步骤:

A、模拟光伏发电站的阴影遮挡环境：将光伏电池板(7)设置在支架***(6)的顶部，所述光伏电池板(7)的倾角、朝向与实际设计的或已建成的地面光伏发电站中的光伏电池板的倾角、朝向相一致；

B、安装中央控制及数据存储模块(1)、传输通讯模块(2)、地表环境传感器模块(3)、土壤环境传感器模块(4)、储能及电源***(5)和用户终端(10)；所述地表环境传感器模块(3)、土壤环境传感器模块(4)、储能及电源***(5)均与中央控制及数据存储模块(1)电连接；所述中央控制及数据存储模块(1)通过传输通讯模块(2)与用户终端(10)连接；

C、环境信息的采集、存储与传输：所述地表环境传感器模块(3)和土壤环境传感器模块(4)采集地表环境信息和土壤环境信息；将所述地表环境传感器模块(3)和土壤环境传感器模块(4)采集的信息通过传感器接口传送到中央控制及数据存储模块(1)中的控制单元去，经控制单元分析处理后传输到数据储存装置进行保存；将数据储存装置中的土壤环境信息和地表环境信息发送到传输通讯模块(2)，通过传输通讯模块(2)接入用户终端(10)。