本發(fā)明涉及監(jiān)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種太陽能無線監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：太陽能無線監(jiān)控系統(tǒng)采用清潔環(huán)保能源太陽能供電，使無法得到電力供應(yīng)的地區(qū)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程不間斷監(jiān)控成為可能，具有環(huán)保節(jié)能、無需挖溝或架設(shè)電力架、不受地理位置限制、維護(hù)費(fèi)用低、低壓無觸電危險(xiǎn)及移動(dòng)靈活等諸多優(yōu)點(diǎn)，使野外以及城市不方便布線的區(qū)域，例如：建筑工地、水庫大壩、河流水位、漁場林場、野生動(dòng)物活動(dòng)監(jiān)控、野生動(dòng)物反盜獵、礦山道路及周邊、森林防火、石油天然氣管道、鐵路沿線、高速公路、隧道監(jiān)控、村莊道路、景區(qū)監(jiān)控、高爾夫球場、文物古跡、大型工廠室外監(jiān)控、別墅周邊、城市廣場、島嶼監(jiān)控、邊防監(jiān)控、單兵偵測等無人無電無網(wǎng)絡(luò)的“三無”的地地區(qū)，得到有效安全監(jiān)控。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種適用于無人無電無網(wǎng)絡(luò)的“三無”的地區(qū)的太陽能無線監(jiān)控系統(tǒng)。為此，本發(fā)明技術(shù)方案如下：一種太陽能無線監(jiān)控系統(tǒng)，包括多臺(tái)間隔設(shè)置在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的太陽能無線監(jiān)控設(shè)備；每臺(tái)所述太陽能無線監(jiān)控設(shè)備包括設(shè)置在一監(jiān)控桿上的太陽能供電系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和無線視頻傳輸系統(tǒng)。所述監(jiān)控桿包括立柱和太陽能支架；其中，所述立柱內(nèi)設(shè)置有容置內(nèi)腔；所述太陽能支架包括縱向平行且間隔設(shè)置在一管狀外套上的多套橫板支架組以及分別設(shè)置在每套所述橫桿支架組上的豎桿支架組；所述橫桿支架組包括中部固定在所述管狀外套對(duì)側(cè)的兩塊條形橫板，且位于對(duì)側(cè)的兩塊條形橫板高低交錯(cuò)設(shè)置；所述豎桿支架組包括垂直于橫板支架組設(shè)置且均布平行排列的四根豎桿；所述豎桿固定在橫板支架組頂部使所述豎桿與水平方向成37°夾角；所述管狀外套套裝并固定在所述立柱頂部。通過所述太陽能支架上的多套橫板支架組和多套豎桿支架組使其構(gòu)建出多個(gè)便于均布設(shè)置并固定太陽能板的支架。所述太陽能供電系統(tǒng)包括具有充放電功能的膠體蓄電池、多塊均布固定在太陽能支架上的太陽能板和用于控制所述膠體蓄電池充放電的智能控制器。其中，由于攝像機(jī)供電的是蓄電池，太陽能只是負(fù)責(zé)給蓄電池充電，所以蓄電池對(duì)于太陽能供電系統(tǒng)來說也是非常重要的一環(huán)；太陽能供電系統(tǒng)因長期處于大幅度充放電狀態(tài)，膠體蓄電池質(zhì)量高循環(huán)壽命好可達(dá)5年，是普通鉛酸電池壽命的兩倍以上；深放電循環(huán)性能好，耐高頻率充放電及過放電、自放電小可以長期不充足電又進(jìn)行放電、適應(yīng)環(huán)境溫度范圍廣尤其是低溫，使用時(shí)無酸霧氣體析出，無電解質(zhì)外溢更為環(huán)保。所述視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括設(shè)置在太陽能板下方的監(jiān)控?cái)z像機(jī)、為所述監(jiān)控?cái)z像機(jī)提供光線補(bǔ)償?shù)妮o助光源和設(shè)置在中心控制室內(nèi)的終端視頻設(shè)備。其中，在太陽能無線監(jiān)控系統(tǒng)中攝像機(jī)或者其它負(fù)載的功率越大，工作時(shí)間越長，系統(tǒng)的配置也就會(huì)越大，整個(gè)系統(tǒng)的價(jià)格必然會(huì)越高，因此該系統(tǒng)中各種設(shè)備類型和型號(hào)的選擇應(yīng)保證負(fù)載設(shè)備的低功耗運(yùn)行。所述無線視頻傳輸系統(tǒng)包括設(shè)置在每臺(tái)太陽能無線監(jiān)控設(shè)備上的至少一臺(tái)視頻信號(hào)發(fā)射器和設(shè)置在中心控制室內(nèi)的至少一臺(tái)視頻信號(hào)接收器，使每臺(tái)太陽能無線監(jiān)控設(shè)備上攝像機(jī)采集的設(shè)備通過數(shù)字網(wǎng)橋、基于無線平臺(tái)運(yùn)營商的3G/4G網(wǎng)絡(luò)、COFDM網(wǎng)絡(luò)中至少一種進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在每臺(tái)所述太陽能無線監(jiān)控設(shè)備的所述智能控制器和所述監(jiān)控?cái)z像機(jī)之間還設(shè)置有一臺(tái)交流逆變器。所述監(jiān)控?cái)z像機(jī)為固定槍機(jī)或360°旋轉(zhuǎn)的球型攝像機(jī)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該太陽能無線監(jiān)控系統(tǒng)適用于無人無電無網(wǎng)絡(luò)的“三無”的地區(qū)，具有環(huán)保節(jié)能、無需挖溝或架設(shè)電力架、不需要大量線材、不需要輸變電設(shè)備、施工周期短、不消耗市電不產(chǎn)生電費(fèi)、不受地理位置限制、維護(hù)費(fèi)用低、低壓無觸電危險(xiǎn)及移動(dòng)靈活等諸多優(yōu)點(diǎn)。附圖說明圖1為本發(fā)明的太陽能無線監(jiān)控系統(tǒng)的太陽能支架的正視圖；圖2為本發(fā)明的太陽能無線監(jiān)控系統(tǒng)的太陽能支架的側(cè)視圖；圖3為本發(fā)明的太陽能無線監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，但下述實(shí)施例絕非對(duì)本發(fā)明有任何限制。一種配套用于天津港東疆港區(qū)東外堤木棧橋的太陽能無線監(jiān)控系統(tǒng)，用于解決假期時(shí)間由于木棧橋游客流量大、車流量多導(dǎo)致的為旅游區(qū)內(nèi)安全防范難的問題，使景區(qū)管理者可掌握景點(diǎn)的人流情況，做到及時(shí)分流，保證游客安全。該太陽能無線控制系統(tǒng)，包括在木棧道南、北側(cè)出入口分別安裝的一根4米高并配備有監(jiān)控設(shè)備的監(jiān)控桿；監(jiān)控設(shè)備包括太陽能供電系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和無線視頻傳輸系統(tǒng)；具體地：所述監(jiān)控桿包括立柱和太陽能支架；所述立柱內(nèi)設(shè)置用于容置設(shè)備、線路等的容置內(nèi)腔；其中，如圖1～2所示，所述太陽能支架包括縱向平行且間隔設(shè)置在一管狀外套1上的第一橫桿支架組和第二橫板支架組以及分別設(shè)置在所述第一橫桿支架組和所述第二橫板支架組上的第一豎桿支架組和第二豎桿支架組；所述第一橫桿支架組和所述第二橫板支架組均包括中部焊接在所述管狀外套對(duì)側(cè)的兩塊條形橫板2，且位于對(duì)側(cè)的兩塊條形橫板高低交錯(cuò)設(shè)置；所述第一豎桿支架組和所述第二豎桿支架組均包括垂直于橫板支架組設(shè)置四根豎桿3，且自橫板支架組左端至右端均布且以相互平行方式排列；所述豎桿3焊接在橫板支架組頂部并與水平方向成37°夾角；所述管狀外套1內(nèi)徑與所述立柱外徑相適應(yīng)，使所述管狀外套1套裝并通過螺釘固定在所述立柱頂部；具體地，所述太陽能支架為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)，第一橫桿支架組和第二橫板支架組的間隔距離為1200mm；條形橫板2的長×寬×厚為1490mm×150mm×40mm，且在條形橫板2與所述管狀外套的接觸面?zhèn)燃庸び信c所述管狀外套外壁弧度相適應(yīng)的弧形凹槽；所述豎桿3的長×寬×厚為800mm×50mm×25mm；在所述豎桿3和所述條形橫板2的焊接處還焊接有具有加固作用的加強(qiáng)筋；如圖3所示，所述太陽能供電系統(tǒng)包括具有充放電功能的膠體蓄電池、四塊均布固定在太陽能支架上的太陽能板和用于控制所述膠體蓄電池充放電的智能控制器；其中，在第一橫桿支架組和所述第二橫板支架組上各安裝固定有兩塊太陽能板，且分別設(shè)置在管狀外套兩側(cè)；太陽能板用于將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽恢悄芸刂破骺刂齐娔艽鎯?chǔ)到膠體蓄電池(充電)；當(dāng)需要供電時(shí)，控制器開關(guān)接打開通負(fù)載，將膠體蓄電池中的電能提供給監(jiān)控?cái)z像機(jī)(放電)；當(dāng)在工作時(shí)間內(nèi)蓄電池供電不足時(shí)，控制器自動(dòng)切斷負(fù)載供電，對(duì)膠體蓄電池進(jìn)行過放保護(hù)；當(dāng)膠體蓄電池持續(xù)充電時(shí)，控制器對(duì)膠體蓄電池進(jìn)行過充保護(hù)；所述視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括設(shè)置在太陽能板下方的監(jiān)控?cái)z像機(jī)、為所述監(jiān)控?cái)z像機(jī)提供光線補(bǔ)償?shù)妮o助光源和設(shè)置在中心控制室內(nèi)的終端視頻設(shè)備；其中，在每根監(jiān)控桿的立柱上且在位于太陽能板的下方各安裝一臺(tái)能夠360°旋轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)球形攝像機(jī)，用于對(duì)木棧道出入口及棧道區(qū)域內(nèi)人員活動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控；終端視頻設(shè)備包括顯示器、數(shù)字硬盤錄像機(jī)等，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；攝像機(jī)選型為AC24V電源，其最大功率為40Wh，其中加熱功能6Wh、紅外燈12Wh；其中，膠體蓄電池單只一般為12V，而攝像機(jī)選型為AC24V電源，因此在每臺(tái)所述太陽能無線監(jiān)控設(shè)備的所述智能控制器和所述監(jiān)控?cái)z像機(jī)之間還設(shè)置有一臺(tái)交流逆變器，把電壓從直流12V轉(zhuǎn)換成交流220V，再增加適配器，把電壓從交流220V降到交流24V；其中，交流逆變器采用德產(chǎn)純正弦波逆變器，保證純正弦波輸出，失真度不大于1％，逆變效率要高于95％，功率是負(fù)載功率的3-4倍；所述無線視頻傳輸系統(tǒng)包括設(shè)置在每臺(tái)太陽能無線監(jiān)控設(shè)備上的視頻信號(hào)發(fā)射器和設(shè)置在中心控制室內(nèi)的視頻信號(hào)接收器；由于木棧道南北側(cè)出入口可目測到停車場管理用房，中間無任何遮擋物，距離大約1公里左右，并且兩個(gè)監(jiān)控點(diǎn)均可朝南側(cè)停車場發(fā)送信號(hào)，因此在這種環(huán)境下該太陽能無線監(jiān)控系統(tǒng)采用兩發(fā)送一接收的工業(yè)級(jí)無線網(wǎng)橋來收發(fā)圖像數(shù)據(jù)，具體地，網(wǎng)橋通訊頻率為2.4G，帶寬為300M；無線網(wǎng)橋需提供DC24V適配器供電，最大功率為10Wh；此外，本系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)RJ45網(wǎng)絡(luò)通訊口，和電腦網(wǎng)絡(luò)無縫對(duì)接并可實(shí)現(xiàn)任何節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，使用戶在中心控制室能夠隨時(shí)了解和控制前端攝像機(jī)的工作狀態(tài)，如對(duì)360°旋轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)球形攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)控范圍調(diào)整。由于該系統(tǒng)的電源配置應(yīng)滿足24小時(shí)不間斷送電太陽能電池的發(fā)電量不但要滿足設(shè)備用電，還要在電池組虧電的情況下補(bǔ)充電池組電量；通過已知參數(shù)：負(fù)載總功率40W；系統(tǒng)電池電壓24V；當(dāng)?shù)厝站行Ч庹找?h計(jì)算；每日放電時(shí)間24小時(shí)；滿足連續(xù)陰雨天2天(另加陰雨前一夜的用電，計(jì)2.5天)，得到：電流＝40W÷24V＝1.67A；計(jì)算膠體蓄電池＝1.67A×24h×(2+0.5)＝1.67A×60h＝100AH；膠體蓄電池充、放電預(yù)留20％容量；加20％損耗，包括恒流源、線損等；實(shí)際膠體蓄電池需求＝100AH加20％預(yù)留容量、再加20％損耗100AH÷80％×120％＝150AH；實(shí)際膠體蓄電池為24V/150AH；因此，本系統(tǒng)應(yīng)需要配比2只12V150AH膠體蓄電池串聯(lián)組成蓄電池組為太陽能監(jiān)控系統(tǒng)供電，以滿足用電需要。另外，已知，每天消耗的瓦時(shí)數(shù)(包括逆變器的損耗)：若逆變器的轉(zhuǎn)換效率為95％,則當(dāng)輸出功率為60W時(shí),則實(shí)際需要輸出功率應(yīng)為60W/95％＝63W；若按每天使用24小時(shí),則輸出功率為63W*24小時(shí)＝1512Wh。再考慮到充電效率、天氣影響、富裕充電量，輸出功率應(yīng)為1512/70％*1.25＝1728W；太陽能電池板的實(shí)際使用功率(以天津地區(qū)光照系數(shù)約3.3計(jì)算)為1728/3.3＝524Wp；因此，所述太陽能供電系統(tǒng)中的每塊太陽能板均采用125Wp太陽能板，保證該監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。下表為該太陽能無線控制系統(tǒng)的用電環(huán)境參數(shù)：序號(hào)名稱單位數(shù)值1負(fù)載功率W40W(10h)50W(14h)2運(yùn)行時(shí)間h243光照系數(shù)3.34延時(shí)工作時(shí)間h485每天用電量Wh1100648h用電量Wh22007太陽能電池容量Wp5208蓄電池電壓V249輸出電壓ACV22010輸出功率W20011蓄電池容量Ah150當(dāng)前第1頁1 2 3