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太阳能在无线监控系统

文章来源:更新时间:2015-04-03

  分享到:0太阳能在无线监控系统,无线视频传输系统中的运用
  太阳能交通信号灯由太阳能电池板,蓄电池组,控制系统,LED显示组件,灯杆5大部分组成。太阳能电池板,蓄电池组是信号灯的核心组成部分,给信号灯提供正常工作的电源。控制系统有有线控制无线控制两种,LED显示组件由红,黄,绿三色高亮度LED组成,灯杆一般为八棱或圆柱喷塑镀锌。
  太阳能交通信号灯是现代交通的发展趋势,随着国家对低碳生活的提倡,太阳能交通信号灯将会越来越普及,与普通信号灯相比太阳能交通信号灯更环保、节电,因具有蓄电功能,在安装时不需要铺设信号电缆,可以有效避免施工造成断电等情况的发生。在连续雨雪、阴天条件下,太阳能信号灯可保证100小时左右正常工作。
  近几年,传统视频监控方兴未艾之时,太阳能无线视频监控,一种真正的脱"线"了的远程视频传输模式,犹如一只奇葩悄然绽放。太阳能无线视频传输模式慢慢从一种概念,成为工程实用案例,走入人们的视野。跟我们一起揭开太阳能无线远程监控的面纱。
  一、应用特点
  该系统由于主要利用的是可再生新能源供电的无线视频传输模式,所以该系统具有:不需挖沟埋线、不需要输变电设备、不消耗市电、维护费用低、低压无触电危险。此种工程案例主要应用于一些偏远地带以及太阳能资源相对丰富的地区。如高速公路、电力传输线监控、石油天然气管道监控、森林防火无线监控、边境线无线视频监控、航道指示灯塔、海岸线、岛屿(群)等。其次是景区的需要,如城市风光景区、旅游景区、自然保护区、野生动物保护园区。简单概括为"三无一有"的地方,即无人无电无网线,但需要实时无线监控管理又需节能零排放无污染的地方或区域。
  这些野外大范围监控是网络视频监控的一个新的应用市场,它对无线监控系统的供电和信号传输提出了各种新的要求。利用太阳能和无线网络传输来实施远距离视频监控,有助于大幅度降低工程材料使用量和施工作业工程量,是野外无线视频监控领域节能环保的有效选择。太阳能无线远程监控是新能源行业和物联网行业的一个有效结合。
  二、系统原理和架构
  太阳能无线视频监控系统有太阳能发电子系统、电源管理子系统、蓄电池子系统、摄像机子系统、视频记录子系统、数据传输子系统和其它辅助子系统组成。整个系统的架构图如下:
  太阳能发电子系统,数据无线传输子系统分别解决了远距离无线监控的供电问题和传输问题,这是实现野外远距离无线监控的关键系统。下面我们就这两个重要系统分别进行分析和阐述。
  1、太阳能发电子系统
  太阳能发电系统是整个系统的关键,需要根据太阳能为蓄电池充电的速度来决定太阳能发电的功率。由于蓄电池充电有其自身的特性和有效日照时间的影响,蓄电池需要一天或以上才能达到充满的效果。
  由于太阳能发电和蓄电池储电的宝贵,它直接影响了整个系统的建设成本,因此整个系统中工作部分设备的低功耗运行变成为了太阳能无线视频监控的关键之一。目前市场销售的摄像机都没有在这方面提供明确的数据,不少摄像机如高速球采用24伏交流供电。为了使太阳能和蓄电池的电压能够满足市售摄像机的工作,必须对系统中的电压进行变化。由于电压变换过程中的损耗,使得整个系统的电量有效使用率大幅度下降。"为了解决这个棘手的问题,我们必须制定太阳能无线监控系统进行供电及相关标准并进行统一。首先,所有摄像机和各种设备都基于直流12伏电压,且满足低功耗运行要求,比如说我们对摄像机换了电机,对部分电路采用低功耗元器件并进行了特别设计;其次,缩短其部分系统的运行时间。比如说功放,它只有在通话时才会自动开启。这样整个耗电系统就符合低功耗要求,同时也降低了太阳能系统的供电成本。"莱安科技技术经理对供电部位如何节能解释道。
  蓄电池的计算,主要是根据客户的系统需要连续工作的时间的需求来计算的。"太阳能电池板的发电功率和蓄电池的容量不是一个简单的比例关系"莱安科技技术说,太阳能电池板发电不足的情况下,容易使蓄电池出于长期亏电的状态,从而缩短蓄电池的寿命。供电控制系统必须把有限的太阳能功率最大程度化地利用,在最短的时间内把蓄电池充满。"在我们设计的太阳能供电系统中有一个充电管理系统通过对蓄电池进行矩阵式控制,从而发挥了举足轻重的作用。"
  2、数据无线传输子系统
  目前适合进行太阳能无线视频监控的数据传输方式有两种:模拟无线监控和数字无线视频传输。两种网络各有优点,用户可有针对性选择。
  模拟无线监控就是把视频信号直接调制在微波的信道上(微波发射机),通过天线发射出去,监控中心通过天线接收微波信号,然后再通过微波接收机解调出原来的视频信号。如果需要控制云台镜头,就在监控中心加相应的指令控制发射机,监控前端配置相应的指令接收机,这种监控方式图像非常清晰,没有延时,没有压缩损耗,造价便宜,施工安装调试简单,适合一般监控点不是很多,需要中继也不多的情况下使用。
  数字无线视频传输就是先把视频编码压缩,然后通过数字微波信道调制,再通过天线发射出去,接收端则相反,天线接收信号,微波解扩,视频解压缩,最后还原模拟的视频信号,也可微波解扩后通过电脑安装相应的解码软件,用电脑软解压视频,而且电脑还支持录像,回放,管理,云镜控制,报警控制等功能;这种监控方式图像有720*576和352*288的分辨率选择,前者造价更高,视频有0.2-0.8秒左右的延时,造价根据实际情况差别很大,但也有一些模拟微波不可比的优点,如监控点比较多,环境比较复杂,需要加中继的情况多,监控点比较集中它可集中传输多路视频,抗干扰能力比模拟的要好一点,等等...优点,适合监控点比较多,需要中继也多的情况下使用。
  总结,模拟和数字微波视频传输,各有千秋,主要看你的实际工程需要!
  3、其他子系统
  其它主要是摄像机子系统,这是无线视频监控的中心。工程要根据耗电设备的整个功耗参数指标,所以这些设备的参数非常重要,将直接影响到对太阳能能发电子系统和蓄电池子系统的计算和设计,直接影响到整个系统能否正常运行。同时,由于太阳能无线视频监控都是应用于野外,受气候条件的影响很大。在我国就室外气温幅度在-40℃-40℃,因此需要能够在如此宽范围的气候条件下工作的无线监控设备。但不能为了解决在低温情况下的工作问题,简单地采用摄像机内加热的方法。因为加热需要消耗大量的电量。所以在此种监控工程中采用工业级设计标准、选用工业级元器件,使得摄像机可以在比较宽的气候条件下工作,尽量减少机内加热的工作才是最佳选择。
  "为了使得太阳能无线视频监控更加容易实现,我们对摄像机的联接接口进行改进。"莱安科技技术经理说,"减少用线,简化安装。我们的摄像机在提供电源、视频和云台控制的标准接口以外还提供三位一体的综合接口,使用一根联线就可以满足电源、视频和云台控制等需要"。
  同时,为了克服无线传输过程可能出现的视频中断,需要在现场记录设备中采用相应的如SD卡和硬盘等存储器件。除此之外,还可以根据客户需要配备一些类似于灯光、探测、报警等辅助系统。