• WSP-2000太陽能無線監控系統
    產品類別: 无线视频监控
    名稱: WSP-2000太陽能無線監控系統
    name: WSP-2000 Wireless Solar Power Monitor System
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    產品簡介

    太陽能無線監控系統利用取之不盡、用之不竭的清潔環保能源太陽能和風能供電,同時系統采用了先進的音視頻遠距離無線組網技術,使無法或者不方便得到電力供應的地區實現遠程不間斷監控成為可能。隨著太陽能無線監控系統集成技術的日趨成熟,該系統已在全球得到越來越普遍的應用顯示出廣闊的應用前景。

    本系統主要應用于野外以及城市不方便布線的區域,例如:鐵路沿線、高速沿線、邊界線、海岸線、部隊野戰訓練、石油天然氣輸送管道、建筑工地、水庫大壩、河道水源、礦區景區、森林防火、文物古跡、村莊道路、高爾夫球場、漁場林場牧場、野生動物保護區、廠區周邊、別墅、島嶼等等。簡單概括三無的地方,即無人無電無網,但需要實時監控管理又需節能零排放無污染的地方或區域。

     

    產品優勢

    風光供電、無線傳輸、視頻監控一站式解決

    太陽能及風能供電,環保節能

    低耗電攝像機,支持長時間陰雨天續航

    徹底無線,擺脫線纜束縛

    任意設點,突破地理位置限制

    無需人員值守,自動運行

    低壓直流供電,無觸電安全隱患

    需挖溝或架設電力架

    不需要大量材管材

    安裝便捷,施工周期短,維護費用低

    不消耗市電不產生電費

     

    系統原理和架構

     

    太陽能無線監控系統主要由太陽能供電系統、無線視頻傳輸系統、視頻監控系統三個子系統組成。太陽能供電子系統是由太陽能電池組件、風力發電機、膠體蓄電池、太陽能智控制器、風機智能控制器、BMS電源隔離保護器等組成,而無線視頻傳輸子系統是由數字網橋、3G/4G無線網絡、COFDM等組成,視頻監控子系統是由前端攝像機、終端視頻管理設備(如數字硬盤錄像機、電腦主機)等組成。根據需要可增加其它輔助功能如:太陽能市電自動互補、鋰電儲存、前端喇叭喊話、前端錄像、前端傳感、目標跟蹤、視頻分析、圖像抓拍回傳、超遠距離攝像機、全景攝像機、熱像儀、無線廣播、智能聲光宣傳、無線信號中繼、無線信號覆蓋、避雷系統等。

     

    太陽能供電子系統

     

    該系統主要由太陽能電池組件、風力發電機、蓄電池、太陽能智能控制器等組成。太陽能組件和風力發電機將光能轉變為電能,經由太陽能智能控制器及風機智能控制器的控制,把電能存儲到蓄電池(充電);需要供電時,打開控制器開關接通負載,把蓄電池中的電能提供給負載(放電)。智能控制器的主要作用是對蓄電池進行充放電管理,當在工作時間內蓄電池供電不足時,控制器自動切斷負載供電,對蓄電池進行過放保護;當蓄電池持續充電至完全充滿時,控制器對蓄電池進行過充保護;因太陽能系統輸出的電壓波動較大,BMS電源管理模塊給負載提供了穩定的電源保護,以防止攝像機因電壓過高燒毀或電壓過低出現故障。本系統采用了最新一代MPPT太陽能智能控制器,可對太陽能電池組件的最高功率點進行主動追蹤,并且采用了先進的多波峰追蹤技術,當電池板有陰影遮擋或部分電池板有損壞時,控制器仍然能準確追蹤到最大功率點,通過最大功率追蹤可以輸出更多的電量,從而提高充電效率;MPPT控制器比普通脈沖式PWM太陽能控制器充電效率可提高30%;最新升級版本支持陰天充電并支持無蓄電池運行。

      太陽能發電是整個系統工作能量的主要來源,太陽能供電系統的大小要根據負載設備的總耗電量以及項目當地的年均日照量來綜合考慮進行系統容量的合理配置,即保證系統供電的可靠性又合理控制發電系統的造價。必須引起注意的是霧霾嚴重的區域必須考慮霧霾對太陽能供電系統的負面影響,根據霧霾的嚴重程度日照會被削弱甚至等同于陰雨天;風力發電平時起輔助供電的作用,在遭遇連續陰雨天時風力發電成為電量補充的唯一來源,可以讓蓄電池的續航時間得以延長,從而在一定程度上避免了長時間陰雨天氣下供電系統的癱瘓。

    很多用戶有這樣一個認識誤區,攝像機是由太陽能電池組件來供電,實際上給攝像機供電的是蓄電池,太陽能電池組件只是負責給蓄電池充電,所以蓄電池對于太陽能供電系統來說也是非常重要的一環;太陽能供電系統因長期處于大幅度充放電狀態,而且蓄電池通常是埋在地下,頻繁更換費時費力,所以應采用質量可靠、使用壽命長的免維護儲能型太陽能膠體蓄電池;此外如預算允許也可采用使用壽命更長的鉛碳膠體蓄電池或能量密度相對較高的鋰電池以及處于科技前沿的超級電容來儲存電能。

    蓄電池是在沒有日照情況下維持系統工作所需的能量來源,當發生連續陰雨天的情況時就需要蓄電池有足夠的電量維持整個系統的連續工作,因太陽能蓄電池的價格較高,不能因為顧及一年當中會出現幾次長的陰雨天而配置過多的蓄電池,使系統在大部分時間內蓄電池配置都處在浪費的狀態,過多配置蓄電池的結果必然導致成本大幅上升。所以太陽能供電應用系統應允許發生概率較低的缺電現象,蓄電池獨立供電時間一般為4-10天。

    關于蓄電池續航時間的認識誤區:蓄電池續航時間是指在蓄電池充滿情況下到蓄電池虧電的總放電時間,如同手機所標稱的續航時間一樣,一定是在電池充滿情況下開始計算,不能錯誤的認為在系統運行過程中的任何時候開始計算,因為基于天氣的不確定性在連續陰雨天來之前,蓄電池不一定處于充滿狀態。

    太陽能無線監控系統與普通有線監控系統的工作原理不一樣。普通有線監控系統可以不考慮攝像機或其它負載的電壓和功率,也可以不考慮系統的工作時間,而在太陽能無線監控系統中攝像機或者其它負載的功率越大、工作時間越長,系統的配置就會越大,系統的價格就會越高。由于太陽能發電和蓄電池儲電的寶貴,它直接影響了整個系統的建設成本,因此整個系統中負載設備的低功耗運行成為了太陽能監控系統的關鍵。

    首先負載設備的電壓如攝像機應選擇直流DC12V,不少用戶錯誤的選擇交流AC24V的負載設備如市場上常見的AC24V高速球攝像機,以24V3A計算耗電即達到72W(必須注意部分廠家交流球機功率直接套用直流球機的功率標注,按此錯誤功率計算必將導致系統供電出現嚴重不足或完全失敗),這不僅造成系統嚴重的耗電,而且經多次電壓轉換帶來電量損失,另外增加逆變器額外增加了耗電,當然也增加了系統故障率,給以后系統運行的問題頻發埋下隱患。

    電壓轉換具體說明:如果選擇AC24V球機需要增加逆變器(逆變器增加了自身耗電),將電壓從直流12V轉換成交流220V(轉換過程中電量損失約14%),再增加適配器,將電壓從交流220V降到交流24V(轉換過程中電量損失約17%)

    在耗電嚴重的基礎上又經過幾次電壓轉換電量流失,有限的太陽能利用率大打折扣,最終導致蓄電池陰雨天續航時間大為縮短、出現經常性斷電現象。

      另外采用交流220V的弊端是觸電的安全隱患,特別是大量布點的野外無人看守的監控點位尤其值得注意。為了解決這個關鍵的問題,我們必須制定太陽能無線監控系統前端各種負載設備基于直流供電的相關標準,如DC5V、DC9V、DC12V、DC24V等常規直流電壓,并在行業內進行統一。

    其次負載設備在直流供電的基礎上應選擇低耗電的產品以有效降低系統耗電量。為了解決普通攝像機功率過大的問題,本公司特別研發了太陽能系統專用低功耗激光節能、主板節能球機,采用全新低溫低功耗激光技術,激光燈比普通點陣燈省電60%,最新球機云臺節電電路,耗電為普通球機的一半,以獲得更長的蓄電池續航天數,從而使得攝像機的功耗大為降低的同時又滿足了夜視需求,也降低了太陽能系統的供電成本,特別適合用于野外環境下對控制耗電量要求極高的太陽能監控系統。由于前端不需要市電,每個前端監控點每年可節省幾百元不等的電費;特別是點位數量較多的大項目,節省電費尤其可觀。

     

    無線視頻傳輸子系統

     

    目前適合進行太陽能無線監控的數據傳輸方式有三種,一是基于無線網橋的微波網絡,二是基于無線平臺運營商的3G/4G網絡。三是COFDM網絡。三種網絡具有各自不同的優點,用戶可以有針對性地進行選擇。

    如果用戶的監控點離監控中心之間的距離為20公里以內,而且中間沒有遮擋,或者可以通過增加很少的中繼點連接到監控中心,這種情況就比較適合采用網橋傳輸。采用數字網橋傳輸可以獲得較高的有效帶寬,保證視頻傳輸的清晰度和流暢性;根據用戶現場勘察反饋情況(攝像機點位、機房點位、障礙物方位、可做為中繼的制高點點位、各點位間距離)選擇點對點、點對多點、信號橋接、信號中繼等方式或多種方式結合進行無線布點方案的配置;因網橋是完全基于自身設備進行傳輸,所以傳輸過程完全免費。本系統網橋的通訊頻率為5.8G,是國家允許使用的民用開放頻段,可免疫2.3-2.7G頻段信號干擾,帶寬為300M可輕松傳輸百萬高清視頻,專有的airX-BeamformingairX-Antiblocking技術,支持斷線自動重連;雙攝像機接口、內置天線;本公司網橋具有傳輸距離遠、無線鏈路穩定、帶寬大、易于調試、可接入雙攝像機等優點。

    如果用戶的監控點周圍有3G/4G信號,而且監控點和監控中心之間有很多建筑物或山體遮擋,或者監控點和監控中心距離超過了網橋傳輸的范圍,這時采用3G/4G視頻傳輸將是一個比較合適的選擇。采用3G/4G視頻傳輸,可不受距離限制將視頻數據通過遍布全國各地的移動、聯通、電信等運營商的基站傳輸到運營商服務器,從而接入到互聯網,用戶可在任何上網點接收到視頻數據;特別是4G解決了3G帶寬小的弱點,理論帶寬100M實際帶寬15-60M遠大于3G,所以4G可以實時傳輸百萬高清圖像;采用我公司H.264+壓縮格式的攝像機,4G傳輸流量默認模式下約為150M/小時;因采用3G/4G的點位無需和其它點位關聯,所以前端施工相對網橋要容易的多,并且可以無限布點或隨時增加點位。在沒有3G/4G信號的野外又有較多的山體遮擋可以采用COFDM傳輸,COFDM具有一定的穿透障礙物的繞射能力以及在移動中傳輸的能力,和網橋一樣它是基于自身的傳輸所以傳輸也是免費的。

    綜合起來比較,網橋可以免費傳輸百萬高清視頻,適合于沒有或較少遮擋的地區;3G/4G傳輸由于運營商大量基站的支持,可以有效地克服各種障礙物等對信號的阻擋,或者進行超遠距離的視頻信號傳輸,適合于城市、村莊、郊區、丘陵和快速應急應用;但必須注意實時傳輸圖像會產生高昂的流量費,所以一般采用前端錄像結合實時傳輸的方式;具體收費標準請咨詢當地移動平臺運營商;因設備成本較高,COFDM傳輸目前主要應用于部隊的移動單兵設備、高端的無人機圖傳、特殊行政執法部門的移動單兵設備。

     

    視頻監控子系統

     

    以網橋傳輸為例,目標監控點的圖像由攝像機進行采集,經由網絡視頻模塊轉換成網絡數字信號發送給數字網橋,由數字網橋無線發送到監控中心的網橋,再由網橋通過RJ45網線傳輸給數字硬盤錄像機或者安裝有專用客戶端軟件的電腦主機進行視頻監控管理控制和錄像儲存。前端攝像機根據用戶的監控范圍需求可選擇固定槍機或者可以360°全方位旋轉的球型攝像機;根據對圖像質量的要求可選擇130萬像素、200萬像素、400萬像素(H.265壓縮格式)等不同清晰度的數字高清攝像機。根據用戶的特殊要求本公司還可提供目標跟蹤、報警接入、音頻輸出、傳感接入、透霧、超遠距離鏡頭、視頻分析等特殊功能攝像機。

    本系統采用標準RJ45網絡通訊口,可實現NVR端、PC端、手機端、IPAD端等不同控制端的無縫對接;無外網時本系統可支持前端本地錄像或機房本地錄像,有外網時可實現基于互聯網或移動互聯網的任何節點有線無線遠程監控。支持多平臺訪問攝像機:如數字硬盤錄像機、電腦端瀏覽器訪問、軟件客戶端訪問、手機APP(蘋果、安卓系統)、云端訪問、WIFI熱點接入等,并支持多用戶同時訪問攝像機;在監控中心可以隨時了解和控制前端攝像機的工作狀態,如對攝像機菜單進行調整,對球機云臺進行上、下、左、右調整,對球機鏡頭進行拉近拉遠、手動或自動聚焦,進行預置位設置、巡航軌跡設置、對錄像進行查詢和回放。監控點數量較多時,可選擇使用本公司的數字硬盤錄像機或4G監控管理平臺軟件進行處理。如果用戶的顯示設備是電視墻,則另需配置數字解碼矩陣、數字鍵盤等。

    系統配置單

    名稱

    圖片

    型號

    備 注

    太陽能

    電池板

     

    MA-3150W

    高效A級單晶硅12V 150W*4,鋁合金邊框,系統供電主能源

    風力

    發電機

     

    MA-3400S

    12V300W稀土釹鐵硼磁懸浮電機,進口NSK軸承,運轉時噪音小發電量足效率高;一體式鋁合金尾翼自動尋找風向,輔助供電

    集成控

    制系統

    (內置鋰電池)

     

    MA-4300A

    新一代MPPT太陽能智能控制器(多算法同步多波峰追蹤最大功率點,追蹤效率最高達99.9%,配合高精度溫度傳感器,支持陰天充電,比傳統控制器充電量提升30%,支持無蓄電池運行)、雙BMS電源隔離保護器提供電源保護防止攝像機、網橋因高壓燒毀或低壓工作不穩定、千兆合路器、200AH鋰電池,防水防塵高品質控制箱,雙金屬電纜接口、立桿線夾、抱箍;

    蓄電池

    (選配)

     

    MA-3600B

    12V200AH免維護長壽命膠體儲能型蓄電池,Pb活性度增強版;如需增加電池容量,選配。

    蓄電池

    地埋箱

    (選配)

     

    MA-3600P

    PP材料防水防腐,含不銹鋼絲導管、卡箍、密封圈、不銹鋼螺絲;如需增加電池容量,選配。

    高清激

    光智能球型攝像頭

    MA-5809U

    4G智能球型攝像頭,1080HD輸出,1/3英寸圖像傳感器;內置工業級網絡模塊,3G/4G全網通;22x光學變焦/激光夜視距離200-300米;H.264+格式壓縮,支持雙流,標準高速球功能;太陽能專用低耗電球機 超強陰雨天續航能力 全新低溫低功耗激光技術,比普通點陣燈省電60%,球機云臺節電電路,耗電為普通球機的一半;

    無線網橋

      

    MA-7158A

    5.8G電信級數字網橋,可免疫2.3-2.7G頻段信號干擾,以色列主板,airx tdma技術,支持Portal,支持斷線自動連線,可長距離抗干擾;內置天線及防雷模塊;極速300M帶寬輕松傳輸百萬高清視頻


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