根据系统要求，笔者考虑在每个监控子站使用一台RTU用于对现场就地信号的监测，各子站（约200个，可以根据实际情况扩展）通过与其相连的无线电台和主站（控制中心）取得联系并按一定的周期完成主站与各分站的通讯与数据交换。主站系统采用工控PC机作为服务器和操作员站，实现对各子站监视与数据采集，通过TCP/IP协议组成高速以太网和企业内部网络连接，实现数据资源的内部共享。系统结构参见图1。

(1)  指挥中心计算机系统功能

    数据采集：对各子站数据点进行监测。

    报表打印：对分析出的历史数据及实时数据进行定时和实时打印。

    故障报警：故障及事件报警通过画面，声音报警等向值班人人员报警。

(2)  现场测控单元功能

    采集数据预处理：对采集上来的信号滤波和有效性分析。

    数据的采集、存储和传输：系统可以检测模拟和数字信号，并对数据存储在存储器内，同时通过网络将各种信息数据传输到上位机。高、低电平信号、各模拟输入信号扫描速度应满足扫描时间要求。测控现场通过无线通讯的方式同上位机交换数据。

    报警：数据设定上下限报警功能，数据若超过上下限，则系统会产生报警。

    记录：数据有实时数据记录和历史记录功能。

图1  系统结构图

    考虑到用户提出RTU可能会用在地形较为复杂的山区，没有电源是会经常遇到的问题，所以这里采用太阳能供电的方式对该问题加以解决。

(1)  太阳能供电系统工作原理

    太阳能供电系统工作原理：白天把光能转变为电能，并通过太阳能电源过充放电控制器将电能存储在蓄电池中，根据需要再供给各种直流负载使用，如果配以逆变器，则可以向交流负载提供交流电力。

(2)  特点

    ①  不必拉设电线、安装使用方便；

    ②  太阳能系统一次性投资、经济实用、长期受益、环保节能、造福后代；

    ③  性能稳定、可靠性高、使用寿命长；

    ④  免维护、无噪声、无任何污染。

SuperE RTU为用户提供了一个12VDC的蓄电池接口，可以通过他方便的连接后备蓄电池和太阳能电池板。

(3)  基本组成

    一套基本的太阳能供电系统由太阳能电池板、过充放电控制器和蓄电池构成。

    ①  太阳能电池板的作用是将太阳辐射能直接转换成直流电，供负载使用或存贮于蓄电池内备用。一般根据用户需要，将若干太阳电池板按一定方式连接，组成太阳能电池方阵，再配上适当的支架及接线盒组成。

    ②  过充放电控制器为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效的为蓄电池充电，并在充电过程中减少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命；同时保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。如果用户使用直流负载，通过控制器还能为负载提供稳定的直流电（由于天气的原因，太阳能电池方阵发出的直流电压和电流不是很稳定）。

    ③  蓄电池组是将太阳能电池直流电贮藏起来，供负载使用。白天太阳能电池给蓄电池充电（同时太阳能电池还给负载供电），晚上负载用电全部由蓄电池供给。因此，要求蓄电池的自放电要小，而且充电效率要高。

(4)  太阳能电池板与蓄电池容量的计算

    在设计太阳能供电系统时，应根据实际情况，选择既经济又可靠的太阳能电池板和蓄电池。既要防止太阳能电池板和蓄电池在阴雨天容量不够，达不到供电目的，又要避免容量过大，造成浪费。

    在设计太阳能供电系统时，首先要明确最终负载的输入要求，如电压、电流或者电功率及每日的持续工作时间。如有多个负载，则累计总的耗电量。假如负载有两个，分别耗电为F1、F2，每天分别工作时间T1、T2，则一天消耗总能量为Q=F1*T1+F2*T2，其它计算，依此类推。当确定了负载所需的总能量Q后，可分别根据下面公式计算太阳能电池板容量和蓄电池容量。

    ①  太阳能电池板容量的计算

    太阳电池板功率=                                   (1)