專利名稱：無線傳輸生態(tài)環(huán)境數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的供電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對無線傳輸?shù)纳鷳B(tài)環(huán)境數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的供電方法，更具體地說，它是一種用太陽能和風(fēng)能互補(bǔ)的方式對處于自然生態(tài)環(huán)境中的無線數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的前端進(jìn)行供電的方法。
背景技術(shù)：
目前中國自然保護(hù)區(qū)的數(shù)量超過2000個?！秶鴦?wù)院辦公廳關(guān)于發(fā)布河北柳江盆地地質(zhì)遺跡等17處新建國家級自然保護(hù)區(qū)的通知》(國辦發(fā) 40號)要求各省、自治區(qū)、直轄市人民政府加大資金投入力度，高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)國家級自然保護(hù)區(qū)。按照國家環(huán)保總局《自然保護(hù)區(qū)管護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T129-2003)和國家林業(yè)局《自然保護(hù)區(qū)工程設(shè)計規(guī)范》(LY/T5126-2005)的要求，必須要進(jìn)行管護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。對生態(tài)環(huán)境及其中的動植物實施全天候的數(shù)字化監(jiān)控就是其中一項重要的任務(wù)。
由于生態(tài)環(huán)境數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的供電需要傳輸?shù)木嚯x遠(yuǎn)、傳輸方式復(fù)雜、環(huán)境條件差的特點，對監(jiān)控系統(tǒng)的供電設(shè)計要求較高。迄今為止，國內(nèi)外對依靠無線傳輸?shù)臄?shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，不使用任何外部電力供應(yīng)，有采用光能的，或采用風(fēng)能，但尚未見有采用風(fēng)光互補(bǔ)技術(shù)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決生態(tài)環(huán)境數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的供電需要傳輸?shù)木嚯x遠(yuǎn)、傳輸方式復(fù)雜、環(huán)境條件差的技術(shù)問題，在野生自然生態(tài)環(huán)境中采用風(fēng)光互補(bǔ)獨立供電系統(tǒng)對無線傳輸?shù)纳鷳B(tài)環(huán)境數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端進(jìn)行供電。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，無線傳輸生態(tài)環(huán)境數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的供電方法，其特點是把無線傳輸生態(tài)環(huán)境數(shù)字監(jiān)控點置于需要監(jiān)控的自然環(huán)境中，在監(jiān)控點上同時架設(shè)有太陽能電池陳列和風(fēng)力發(fā)電機(jī)，由太陽能電池陳列和風(fēng)力發(fā)電機(jī)得到電能，向無線數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)供電，同時通過電能儲存裝置儲存多余部分電能，在太陽光和風(fēng)力均不足時，通過控制器和逆變器將太陽能電池陣列和風(fēng)力發(fā)電機(jī)儲存在蓄電池中的電能轉(zhuǎn)變?yōu)?20伏交流電向無線數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)供電，具體的過程為1.當(dāng)有太陽時，通過太陽能電池獲取的太陽能向無線數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)供電，同時通過電能儲存裝置儲存多余部分電能；2.當(dāng)有風(fēng)時，通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)得到的電能向無線數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)供電，同時通過電能儲存裝置儲存多余部分電能；3.當(dāng)同時有太陽和風(fēng)時，有選擇地用太陽和風(fēng)、分別通過太陽能電池和風(fēng)力發(fā)電機(jī)得到的太陽能和風(fēng)能向無線數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)供電，同時儲存部分電能；4.在太陽光和風(fēng)力均不足時，用儲存的電能向無線數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)供電；5.通過無線電通道遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置監(jiān)控風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)的狀態(tài)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供一種用于野生自然生態(tài)環(huán)境的無線傳輸數(shù)字視頻監(jiān)控點的風(fēng)光互補(bǔ)獨立供電方法。此方法充分利用野生自然生態(tài)環(huán)境中蘊(yùn)含的風(fēng)能和光能這兩種綠色可再生能源，以及太陽能與風(fēng)能互補(bǔ)性強(qiáng)的優(yōu)勢，使監(jiān)控點可以架設(shè)在任意惡劣的環(huán)境條件中(包括山區(qū)、沼澤等無法鋪設(shè)線纜的地點)，并對監(jiān)控點的設(shè)備進(jìn)行24小時持續(xù)供電，保證無線數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)長期穩(wěn)定工作。采用此方法的野外監(jiān)控點具有占地面積小、不破壞野外生態(tài)環(huán)境、無污染等優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明的能量轉(zhuǎn)換流程圖；圖2為控制器和逆變器的框圖。
具體實施例方式
結(jié)合附圖對本方法的實施作一說明把無線傳輸生態(tài)環(huán)境數(shù)字監(jiān)控點置于需要監(jiān)控的自然環(huán)境中，如圖1所示，監(jiān)控點上同時架設(shè)有太陽能電池陳列和風(fēng)力發(fā)電機(jī)，太陽能電池陳列和風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過一控制器能同時將風(fēng)光互補(bǔ)轉(zhuǎn)換得到的電能在電能儲存裝置中儲存起來，并經(jīng)逆變器向生態(tài)環(huán)境數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備供電。本實施例中，太陽能電池陣列由24塊S50C單晶硅電池板組成，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的型號為HY-400E。圖2為控制器和逆變器的框圖，控制器和逆變器的作用是將太陽能電池陣列和風(fēng)力發(fā)電機(jī)儲存在蓄電池中的電能轉(zhuǎn)變?yōu)?20伏交流電?？刂破靼〝?shù)字信號處理芯片DSP28x、外圍接口電路、光電隔離電路、開關(guān)電源和驅(qū)動電路，控制器的核心由數(shù)字信號處理芯片DSP28x和外圍接口電路組成，光電隔離電路可以提高可靠性。開關(guān)電源提供控制器所需的工作電源。驅(qū)動電路推動提供足夠的電壓和電流保證由大功率場效應(yīng)管組成的逆變器可靠工作。所述的逆變器由大功率場效應(yīng)管Q1-Q4組成，在電容C1上的直流電能通過由驅(qū)動電路驅(qū)動的逆變器變換成交流電，再經(jīng)變壓器T變壓、電感L、電容C2續(xù)流成正弦波交流電。控制器的程序保證風(fēng)光互補(bǔ)獨立供電系統(tǒng)按規(guī)定的方式向在野生自然生態(tài)環(huán)境下的無線傳輸數(shù)字視頻監(jiān)控設(shè)備供電。
權(quán)利要求
1.一種無線傳輸生態(tài)環(huán)境數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的供電方法，其特征在于，把無線傳輸生態(tài)環(huán)境數(shù)字監(jiān)控點置于需要監(jiān)控的自然環(huán)境中，在監(jiān)控點上同時架設(shè)有太陽能電池陳列和風(fēng)力發(fā)電機(jī)，由太陽能電池陳列和風(fēng)力發(fā)電機(jī)得到電能，向無線數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)供電，同時通過電能儲存裝置儲存多余部分電能，在太陽光和風(fēng)力均不足時，通過控制器和逆變器將太陽能電池陣列和風(fēng)力發(fā)電機(jī)儲存在蓄電池中的電能轉(zhuǎn)變?yōu)?20伏交流電向無線數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)供電，具體的過程為1)當(dāng)有太陽時，通過太陽能電池獲取的太陽能向無線數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)供電，同時通過電能儲存裝置儲存多余部分電能；2)當(dāng)有風(fēng)時，通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)得到的電能向無線數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)供電，同時通過電能儲存裝置儲存多余部分電能；3)當(dāng)同時有太陽和風(fēng)時，有選擇地用太陽和風(fēng)、分別通過太陽能電池和風(fēng)力發(fā)電機(jī)得到的太陽能和風(fēng)能向無線數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)供電，同時儲存部分電能；4)在太陽光和風(fēng)力均不足時，用儲存的電能向無線數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)供電；5)通過無線電通道遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置監(jiān)控風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)的狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線傳輸生態(tài)環(huán)境數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的供電方法，其特征在于，所述的控制器包括數(shù)字信號處理芯片DSP28x、外圍接口電路、光電隔離電路、開關(guān)電源和驅(qū)動電路，控制器的核心由數(shù)字信號處理芯片DSP28x和外圍接口電路組成，所述的逆變器由大功率場效應(yīng)管Q1-Q4組成，在電容C1上的直流電能通過由驅(qū)動電路驅(qū)動的逆變器變換成交流電，再經(jīng)變壓器T變壓、電感L、電容C2續(xù)流成正弦波交流電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線傳輸生態(tài)環(huán)境數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的供電方法，特點是，把無線傳輸生態(tài)環(huán)境數(shù)字監(jiān)控點置于需要監(jiān)控的自然環(huán)境中，在監(jiān)控點上同時架設(shè)有太陽能電池陳列和風(fēng)力發(fā)電機(jī)，當(dāng)有太陽時，通過太陽能供電，當(dāng)有風(fēng)時，通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)得到的電能供電，通過電能儲存裝置儲存兩者多余部分電能；當(dāng)同時有太陽和風(fēng)時，有選擇地用太陽能和風(fēng)能供電；在太陽光和風(fēng)力均不足時，用儲存的電能供電；并通過監(jiān)控裝置監(jiān)控風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)的狀態(tài)。本方法充分利用自然生態(tài)環(huán)境中蘊(yùn)含的風(fēng)能和光能，及太陽能與風(fēng)能互補(bǔ)性強(qiáng)的優(yōu)勢，使監(jiān)控點可以架設(shè)在任意惡劣的環(huán)境條件中，對監(jiān)控點的設(shè)備進(jìn)行24小時持續(xù)供電，保證無線數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)長期穩(wěn)定工作。
文檔編號H02M7/515GK101060247SQ20061014747
公開日2007年10月24日 申請日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日
發(fā)明者韓寧綏, 宗辰超, 張曉黎, 陳家寬, 趙斌, 李新育 申請人:上海電氣自動化設(shè)計研究所有限公司