太陽能無線監(jiān)控方案說明

1、太陽能無線遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案解析000000002017-06-01系統(tǒng)簡介太陽能監(jiān)控系統(tǒng)由于主要利用的是可再生新能源供電的無線傳輸模式，所以該系統(tǒng)具有：不需挖溝埋線、不需要輸變電設備、不消耗市電、維護費用低、低壓無觸電危險。此種工程案例主要應用于一些偏遠地帶以及太陽能資源相對豐富的地區(qū)。如高速公路，電力傳輸線監(jiān)控，石油、天然氣管道監(jiān)控，森林防火監(jiān)控，水資源監(jiān)控，礦產(chǎn)資源監(jiān)控，邊境線監(jiān)控等。其次是景區(qū)的需要，如城市風光景區(qū)、旅游景區(qū)、自然保護區(qū)、野生動物保護園區(qū)。簡單概括為“三無一有”的地方，即無人無電無網(wǎng)線，但需要實時監(jiān)控管理又需節(jié)能零排放無污染的地方或區(qū)域。這些野外大范圍監(jiān)控是網(wǎng)絡視頻監(jiān)

2、控的一個新的應用市場，它對監(jiān)控系統(tǒng)的供電和信號傳輸提出了各種新的要求。利用太陽能和無線網(wǎng)絡傳輸來實施遠距離視頻監(jiān)控，相比傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控模式，有助于大幅度降低工程材料使用量和施工作業(yè)工程量，是野外視頻監(jiān)控領(lǐng)域節(jié)能環(huán)保的有效選擇。無線太陽能遠程監(jiān) 控是新能源行業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的一個有效結(jié)合。二、系統(tǒng)原理和架構(gòu)太陽能無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)有太陽能發(fā)電子系統(tǒng)、電源管理子系統(tǒng)、蓄電池子系統(tǒng)、攝像機子系統(tǒng)、視頻記錄子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)和其它輔助子系統(tǒng)組成。整個系統(tǒng)的架構(gòu)圖如下：從系統(tǒng)架構(gòu)圖中可以看出，太陽能發(fā)電子系統(tǒng)、電源管理子系統(tǒng)和蓄電池子系統(tǒng)構(gòu)成了整個系統(tǒng)的供電部分，而數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、攝像機子系統(tǒng)、視頻記錄

3、子系統(tǒng)則構(gòu)成了整個系統(tǒng)的工作部分。其它輔助子系統(tǒng)指相關(guān)可選功能，如現(xiàn)場檢測、控制、照明、入侵偵測、機械支撐部件等。下面我們就電源管理子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)無線傳輸子系統(tǒng)以及太陽能無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用的標準和接口等幾個重要系統(tǒng)分別進行分析和闡述。2 1 太陽能發(fā)電子系統(tǒng)太陽能發(fā)電是整個系統(tǒng)工作的能量來源，當太陽能發(fā)出的電量在供給整個系統(tǒng)工作后有富裕時，蓄電池中的儲備電量才會不斷上升。所以太陽能發(fā)電的能力是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵，需要根據(jù)太陽能為蓄電池充電的速度來決定太陽能發(fā)電的功率。由于蓄電池充電有其自身的特性和有效日照時間的影響，蓄電池需要一天或以上才能達到充滿的效果。蓄電池是維持在沒有日照情況下系統(tǒng)工作所需的

4、能量，當發(fā)生連日陰雨的情況時就需要蓄電池有足夠的電量維持整個系統(tǒng)的連續(xù)工作。由于太陽能發(fā)電和蓄電池儲電的寶貴，它直接影響了整個系統(tǒng)的建設成本，因此整個系統(tǒng)中工作部分設備的低功耗運行變成為了太陽能無線視頻監(jiān)控的關(guān)鍵之一。我們必須制定太陽能無線監(jiān)控系統(tǒng)進行供電及相關(guān)標準并進行統(tǒng)一?！笆紫?， 所有攝像機和各種設備都基于直流 12 伏電壓，而且滿足低功耗運行要求，比如說我們對攝像機換了電機，對部分電路采用低功耗元器件并進行了特別設計；其次：縮短其部分系統(tǒng)的運行時間。比如說功放，它只有在通話時才會自動開啟。這樣整個耗電系統(tǒng)就符合低功耗要求，同時也降低了太陽能系統(tǒng)的供電成本。2 2 數(shù)據(jù)無線傳輸子系統(tǒng)目前

5、適合進行太陽能無線視頻監(jiān)控的數(shù)據(jù)傳輸方式有兩種，一是基于計算機無線網(wǎng)絡即 WIFI ，二是基于電信運營商的4G 網(wǎng)絡。兩種網(wǎng)絡具有各自不同的優(yōu)點，用戶可以有針對性地進行選擇。如果客戶的監(jiān)控點離開監(jiān)控中心之間的距離為數(shù)公里，而且中間沒有阻隔，或者可以通過增加很少的轉(zhuǎn)接點連接到監(jiān)控中心，這種情況就比較適合采用 WIFI 傳輸。采用 WIFI 傳輸可以獲得較高的有效帶寬，保證視頻傳輸?shù)那逦群土鲿承?。如果用戶可以通過自身的能力建設這些 WIFI 基站和轉(zhuǎn)接點， 系統(tǒng)建成后總體運營成本會比較低，不過前期投入成本高。2.3其他子系統(tǒng)其它就是攝像機子系統(tǒng)，這是視頻監(jiān)控的中心。工程要根據(jù)耗電設備的整個功耗參

6、數(shù)指標，所以這些設備的參數(shù)非常重要，將直接影響到對太陽能能發(fā)電子系統(tǒng)和蓄電池子系統(tǒng)的計算和設計，直接影響到整個系統(tǒng)能否正常運行。同時，由于太陽能無線視頻監(jiān)控都是應用于野外，受氣候條件的影響很大。在我國各地氣候條件相差很大， 就室外氣溫而言， 從零下 40 多度至零上 40 多度，因此需要能夠在如此寬范圍的氣候條件下工作的監(jiān)控設備。但不能為了解決在低溫情況下的工作問題，簡單地采用攝像機內(nèi)加熱的方法。因為加熱需要消耗大量的電量。所以在此種監(jiān)控工程中采用工業(yè)級設計標準、選用工業(yè)級元器件，使得攝像機可以在比較寬的氣候條件下工作，盡量減少機內(nèi)加熱的工作才是最佳選擇?！盀榱耸沟锰柲芤曨l監(jiān)控更加容易實現(xiàn)，

7、我們對攝像機的聯(lián)接接口進行改進?！眳强傉f，“減少用線，簡化安裝。我們的攝像機在提供電源、視頻和云臺控制的標準接口以外還提供三位一體的綜合接口，使用一根聯(lián)線就可以滿足電源、視頻和云臺控制等需要” 。視頻記錄子系統(tǒng)，主要是安置在監(jiān)控中心。不過要提及到一點的是，由于是無線傳輸，為了克服無線傳輸過程可能出現(xiàn)的視頻中斷，保證視頻監(jiān)控不丟失，需要在現(xiàn)場記錄設備中采用相應的存儲器件，例如 SD 卡和硬盤。除此之外，為了有效地保證系統(tǒng)工作，還需要一些輔助子系統(tǒng)，類似于燈光、探測、報警、支架等輔助系統(tǒng)，使他太陽能無線監(jiān)控系統(tǒng)工作在良好狀態(tài)。整個系統(tǒng)具有下列功能：1. 攝像機鏡頭自動跟蹤移動物體2. 通過 4G 無線網(wǎng)絡傳輸視頻和各種信息3. 太陽能發(fā)電可以滿足連續(xù)陰雨天工作4至