專利名稱：森林防火監(jiān)控數(shù)字化圖象采集設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及環(huán)境監(jiān)測領域，具體為一種森林防火監(jiān)控數(shù)字化圖象采集設備。
背景技術：
森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，具有為社會提供木材的經(jīng)濟價值，還有保護環(huán)境、防風固沙、蓄水保土、凈化大氣、保護生物多樣性等功能，它是國民經(jīng)濟建設不可缺少的重要資源，我國森林面積大，因此森林防火尤其重要。目前，我國在森林資源管理上主要采用衛(wèi)星監(jiān)控、雷達探測、航拍以及人工巡查等手段，這些高科技、現(xiàn)代化的監(jiān)測手段的運用，對加強森林資源管理起到至關重要的作用，但也存在著明顯不足，如衛(wèi)星監(jiān)控的分辯率不足，每個像素只能監(jiān)控1平方公里的粗線條監(jiān)控，而且不能做到全天候，省級森林管理部門每天只能收到2次左右的監(jiān)測照片；航拍也存在著分辯率不足，同時還受氣候、風沙、雨、雪天氣、云層厚度影響，其配套設施復雜、費用高、不能隨時監(jiān)控；而人工巡查受時間、天氣影響較大，過勤的巡查對生態(tài)環(huán)境造成破壞。
另外，利用高清晰度攝像機現(xiàn)場直觀監(jiān)控，通過抓拍現(xiàn)場實景，更視覺直觀化，采集圖像通過有關設備可任意放大、縮小、存儲隨時調整觀測方位和角度，使監(jiān)控更細微、全面，可以解決上述問題，然而這需要設定高山觀測平臺，如何供電就成了難點，在現(xiàn)有技術中，常用的方式是立桿架線，其結果不僅不能時時供電，而且伴有電路故障引發(fā)火災的隱患，后果可想而知。若能運用太陽能實行系統(tǒng)時時供電，完成森林防火監(jiān)控，成為有效保護森林資源的當務之急。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種能時時供電、成本低的森林防火監(jiān)控數(shù)字化圖象采集設備。
本實用新型的技術方案是包括電源、攝像頭、微波傳送裝置，其特征在于還包括智能電源控制器，其中電源采用太陽能電池組，與智能電源控制器輸入端相連，智能電源控制器輸出端一方面分別接至攝像頭、微波傳輸裝置，另一方面接在蓄電池組兩端，所述攝像頭通過視頻端口與微波傳輸裝置相連；所述智能電源控制器由第1～3運算放大器、第1～20電阻、第1～5電容、第1～2場效應管、第1～10二極管及第1～2三極管組成，其中第2場效應管源極為輸入端，經(jīng)第5電容正極與太陽能電池組電連接，其柵極經(jīng)第19電阻串聯(lián)第2三極管于地之間，其漏極經(jīng)第10二極管與第1場效應管串聯(lián)，在第10二極管與第1場效應管源極的節(jié)點與地之間并聯(lián)一蓄電池組，第20電阻跨接在第2場效應管源極與柵極之間，第2三極管基極經(jīng)第18電阻至第3運算放大器；第1場效應管柵極經(jīng)第10電阻串聯(lián)第1三極管于地之間，為電壓控制端，其漏極為輸出端，經(jīng)第1電容正極與攝像頭電連接，第1三極管基極通過第12、7電阻與兩級運算放大器串聯(lián)。
本實用新型的有益效果是1.具有安全性能好、保證時時供電的特點，由于其處于最佳充放電曲線內工作，輸入電壓動態(tài)范圍大，輸出電壓穩(wěn)定可靠，適應高山站的惡劣氣候環(huán)境，能保證超低溫型蓄電池在零下50℃～零上55℃氣溫變化時正常工作，實現(xiàn)金天候供電，可連續(xù)工作15年以上，使用壽命長；它不僅提供可靠的電力保證，而且無污染、無隱患，安全性能好。
2.成本低、結構簡單。本實用新型利用取之不盡、耗之不竭的太陽光作能源，為森林防火監(jiān)控設備供電開辟了先河，另外，它結構簡單、體積小，使用方便，與現(xiàn)有技術中高山站供電立桿架線相比，大大降低了成本。
3.應用范圍廣泛。由于本實用新型適應性強，可用于森林火災、火險隱患的監(jiān)控，野生動、植物園活動及發(fā)展變化規(guī)律的監(jiān)測，森林資源病、蟲害的監(jiān)測，森林地形、地貌的監(jiān)測等。


圖1是本實用新型電路結構示意圖。
圖2是圖1中所述智能電源控制器電路原理圖。
具體實施方式
下面通過實施例和附圖進一步詳述本實用新型。
如圖1～2所示，包括電源、智能電源控制器2、攝像頭3、微波傳送裝置4，其中電源采用12V、200W太陽能電池組1，將0～40V直流電與智能電源控制器2輸入端相連，智能電源控制器2輸出的12V一方面分別接至攝像頭3、微波傳輸裝置4，另一方面接在蓄電池組5兩端，將電能存儲于蓄電池組5備用，給攝像頭3提供電源，所述攝像頭3通過視頻端口與微波傳輸裝置4相連，其攝像頭采用DXC-950P1/2型號，分辯率為彩色750線CCD，日本索尼公司生產(chǎn)、可清晰分辨并采集50～300Km范圍，可對方圓50Km的森林實施火災監(jiān)控，微波發(fā)射裝置采用XG-300PT型號、數(shù)字式微波發(fā)射機，其發(fā)射頻率為KU波段1W-300P，微波傳輸裝置4將采集到的圖像信號發(fā)射至接收塔降頻、解碼，然后進入基地監(jiān)控中心網(wǎng)站進行數(shù)據(jù)處理形成圖像，將數(shù)據(jù)存儲于計算機內，還可通過互聯(lián)網(wǎng)將信號傳輸給省監(jiān)控中心及國家監(jiān)控中心，從而完成森林防火遠程監(jiān)控；
其中所述智能電源控制器2由第1～3運算放大器PT1～PT3、第1～20電阻R1～R20、第1～5電容C1～C5、第1～2場效應管G1～G2、第1～10二極管D1～D10及第1～2三極管T1～T2組成，其中第2場效應管G2源極為輸入端，經(jīng)第5電容C5正極與太陽能電池組1電連接，其柵極經(jīng)第19電阻R19串聯(lián)第2三極管T2于地之間，其漏極經(jīng)第10二極管D10與第1場效應管G1串聯(lián)，在第10二極管D10與第1場效應管G1源極的節(jié)點與地之間并聯(lián)一蓄電池組，第20電阻R20跨接在第2場效應管G2源極與柵極之間，第2三極管T2基極經(jīng)第18電阻R18至第3運算放大器PT3；第1場效應管G1柵極經(jīng)第10電阻R10串聯(lián)第1三極管T1于地之間，為電壓控制端，其漏極為輸出端，經(jīng)第1電容C1正極與攝像頭3電連接，第1三極管T1基極通過第12～7電阻R12～R7與兩級運算放大器串聯(lián)；所述第3運算放大器PT3同相端一方面經(jīng)第13電阻R13反饋至第2場效應管G2源極，另一方面接串聯(lián)的第6～9二極管D6～9于地之間，其異相端經(jīng)第16電阻R16后分兩路，一路串聯(lián)第14～15電阻R14～R15后至第10二極管D10負極與第1場效應管G1源極節(jié)點處，另一路經(jīng)第17電阻R17接地，在第3運算放大器PT3異相輸入端與輸出端之間跨接第4電容C4；所述兩級運算放大器由第1～2運算放大器PT1～PT2組成，其中第1運算放大器PT1異相端與輸出端之間跨接第2電容C2，其輸出端經(jīng)第7電阻R7至第2運算放大器PT2同相輸入端，第1運算放大器PT1異相端經(jīng)第5電阻R5至第1場效應管G1源極，且經(jīng)第4二極管D4負極至地，其同相端經(jīng)第6電阻R6后與第1二極管D1串聯(lián)，第11電阻R11跨接在第1場效應管G1源極與柵極之間，第3～4電阻R3～R4和第1～2電阻R1～R2分別為第6電阻R6和第1二極管D1的上下偏置電阻，安設在第6電阻R6與第1二極管D1的節(jié)點及第1二極管D1負極，第1～3電阻R1～R3另一端與第11電阻R11、第5電阻R5的節(jié)點連在一起，第2電阻R2另一端接地，在第4電阻R4另一端與地之間串聯(lián)第2～3二極管D2～D3，第2二極管D2正極與第4電阻R4的節(jié)點與第2運算放大器PT2異相端連接在一起；第2運算放大器PT2異相端設串聯(lián)的第5二極管D5、第8電阻R8至第1場效應管G1漏極，且設第9電阻R9對地，另加設第3電容C3于異相端及輸出端之間；所述第2～3運算放大器PT2～PT38腳為電源端，本實施例所述第1～3運算放大器PT1～3采用美國摩托羅拉公司的HM6342，第4、6、10二極管D4、D6、D10為穩(wěn)壓二極管，第1電阻R1為光敏電阻，在晚間無光時自動停止工作。
權利要求1.一種森林防火監(jiān)控數(shù)字化圖象采集設備，包括電源、攝像頭、微波傳送裝置，其特征在于還包括智能電源控制器，其中電源采用太陽能電池組(1)，與智能電源控制器(2)輸入端相連，智能電源控制器(2)輸出端一方面分別接至攝像頭(3)、微波傳輸裝置(4)，另一方面接在蓄電池組(5)兩端，所述攝像頭(3)通過視頻端口與微波傳輸裝置(4)相連。
2.按照權利要求1所述森林防火監(jiān)控數(shù)字化圖象采集設備，其特征在于所述智能電源控制器(2)由第1～3運算放大器(PT1～PT3)、第1～20電阻(R1～R20)、第1～5電容(C1～C5)、第1～2場效應管(G1～G2)、第1～10二極管(D1～D10)及第1～2三極管(T1～T2)組成，其中第2場效應管(G2)源極為輸入端，經(jīng)第5電容(C5)正極與太陽能電池組(1)電連接，其柵極經(jīng)第19電阻(R19)串聯(lián)第2三極管(T2)于地之間，其漏極經(jīng)第10二極管(D10)與第1場效應管(G1)串聯(lián)，在第10二極管(D10)與第1場效應管(G1)源極的節(jié)點與地之間并聯(lián)一蓄電池組，第20電阻(R20)跨接在第2場效應管(G2)源極與柵極之間，第2三極管(T2)基極經(jīng)第18電阻(R18)至第3運算放大器(PT3)；第1場效應管(G1)柵極經(jīng)第10電阻(R10)串聯(lián)第1三極管(T1)于地之間，為電壓控制端，其漏極為輸出端，經(jīng)第1電容(C1)正極與攝像頭(3)電連接，第1三極管(T1)基極通過第12、7電阻(R12、R7)與兩級運算放大器串聯(lián)。
3.按照權利要求2所述森林防火監(jiān)控數(shù)字化圖象采集設備，其特征在于所述第3運算放大器(PT3)同相端一方面經(jīng)第13電阻(R13)反饋至第2場效應管(G2)源極，另一方面接串聯(lián)的第6～9二極管(D6～9)于地之間，其異相端經(jīng)第16電阻(R16)后分兩路，一路串聯(lián)第14～15電阻(R14～R15)后至第10二極管(D10)負極與第1場效應管(G1)源極節(jié)點處，另一路經(jīng)第17電阻(R17)接地，在第3運算放大器(PT3)異相輸入端與輸出端之間跨接第4電容(C4)。
4.按照權利要求2所述森林防火監(jiān)控數(shù)字化圖象采集設備，其特征在于所述兩級運算放大器由第1～2運算放大器(PT1～PT2)組成，其中第1運算放大器(PT1)異相端與輸出端之間跨接第2電容(C2)，其輸出端經(jīng)第7電阻(R7)至第2運算放大器(PT2)同相輸入端，第1運算放大器(PT1)異相端經(jīng)第5電阻(R5)至第1場效應管(G1)源端，且經(jīng)第4二極管(D4)負極至地，其同相端經(jīng)第6電阻(R6)后與第1二極管(D1)串聯(lián)，第11電阻(R11)跨接在第1場效應管(G1)源極與柵極之間，第3、4電阻(R3、R4)和第1、2電阻(R1、R2)分別為第6電阻(R6)和第1二極管(D1)的上下偏置電阻，安設在第6電阻(R6)與第1二極管(D1)的節(jié)點及第1二極管(D1)負極，第1、3電阻(R1、R3)另一端與第11、5電阻(R11、R5)的節(jié)點連在一起，第2電阻(R2)另一端接地，在第4電阻(R4)另一端與地之間串聯(lián)第2～3二極管(D2～D3)，第2二極管(D2)正極與第4電阻(R4)的節(jié)點與第2運算放大器(PT2)異相端連接在一起；第2運算放大器(PT2)異相端設串聯(lián)的第5二極管(D5)、第8電阻(R8)至第1場效應管(G1)漏極，且設第9電阻(R9)對地，另加設第3電容(C3)于異相端及輸出端之間。
專利摘要本實用新型涉及一種森林防火監(jiān)控數(shù)字化圖象采集設備，包括電源、攝像頭、微波傳送裝置，其特征在于還包括智能電源控制器，其中電源采用太陽能電池組，與智能電源控制器輸入端相連，智能電源控制器輸出端一方面分別接至攝像頭、微波傳輸裝置，另一方面接在蓄電池組兩端，所述攝像頭通過視頻端口與微波傳輸裝置相連。本實用新型供電成本低、安全性高、結構簡單，可連續(xù)工作15年以上。
文檔編號G06F19/00GK2535852SQ0220989
公開日2003年2月12日 申請日期2002年1月25日 優(yōu)先權日2002年1月25日
發(fā)明者馬慧義, 賈建國 申請人:馬慧義, 賈建國