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行业系统解决方案

湿地保护监控管理远距离昼夜监控系统方案

可行性方案设计

 

 

 

深圳市红光达科技有限公司

二〇一六年五月

 

      湿地保护监控系统,是实现对湿地监控保护区的数字化动态监控管理的必要措施,系统采用目前国际先进的远距离透雾摄像系统配合远红外热成像系统实现远距离昼夜湿地监控,系统成像技术性能稳定,不受天气环境因素影响,无论是白天还是雨雾天气、漆黑的夜晚均能正常工作,采集高效的视频图像信息24小时无缝监控,全天候对管理区进行以监控点为基础半径3公里、5公里、8公里、10公里等距离的有效监控。在动物繁育季节,可以实时观察监控动物的各种习性,和对巢穴的保护管理,防止其他动物或者游客对动物幼崽、鸟类幼雏/鸟卵的“偷盗”和破坏。并且针对偷猎份子的扑捉、猎杀和不文明游客的驱赶、惊吓动物行为,及时发现后监控管理中心值班人员第一时间联系现场保安人员可以予以制止;起到监督管理的作用。以及协助实现营区的指挥调度、安全防灾、事故处理及预防等方面发挥着重要的作用。并对濒危植物、奇花异草、珍惜物种起到强有力的保护力度。

一、 建设原因

      根据国家相关法律和地方法规规定:任何单位和个人,不得侵占保护区和损坏其设施,不得进入保护区内建立机构、修筑设施;不得伤害各种野生动物;保护区及其边缘均不得兴建污染环境、破坏生态的机构和设施,对原已兴建的应逐步迁出;保护区内严禁采伐林木、猎捕野生动物、毁林开垦、开山炸石、挖沙取土、军事演习和从事其他有害于野生动植物资源的活动;未经批准,任何单位和个人不得在自然保护区内收购竹木、藤条、药材、花卉、野生动物及其他林产品等。为了落实上述管理条例,以及针对保护区内动植物的日常保护管理、濒危动植物的特殊保护、动物繁育期的保护、保护区森林防火管理、防偷猎管理等等,保护区管理局根据相关法律、法规和保护区管理条例,严格执行管理力度保障保护区内动植物的安全;但由于受到利益的驱使,对于保护区内的珍惜动植物的偷猎、盗采、盗挖等事件时有发生,同时由于我过经济的发展,国民生活水平的提高,来保护区旅游的游客数量秩序增高,部分不文明游客对保护区内的珍惜花卉植物进行采摘、攀折、盗挖,对动物进行惊吓、投石、追逐,在园区随意丢弃包装盒、塑料袋、随意给动物偷食、抽烟等,对保护区的生态环境造成了污染、对植物花卉的破坏、森林火灾的隐患等等,均形成了保护区内新的管理难题。

保护区管理局采用了各种相关必要的措施,认证落实保护区管理条例的各项规定,但是由于受到管理区人员数量的限制,采取管理人员“人盯人”的以人工方式为主的管理方式已经无法满足管理的需要,同时也增加了管理人员的工作强度,为了进一步加强保护区的管理力度,提高管理水平,利用现代化科技手段已经成为必然,本次系统建设所选择的是自然保护区管理及森林防火远距离昼夜监控预警高空瞭望,通过该系统的远距离监控性能、高效透雾性能、夜视成像性能,利用现代化科技高科技手段,将保护区管理建设成为一个科学化、数字化、可视化的实时动态昼夜视频监控综合管理系统,确保保护区的生态安全、动植物保护管理等。

二、 系统作用及功能描述

1、系统作用:

      针对湿地、自然保护区、珍惜动植物保护区分布区域广、分散、凌乱的特点,采用远程视频监控系统可对科学管理和安全生产提供极大的帮助;在每个湿地保护区域、自然保护区内安装多组摄像机,首先管理人员可对各现场情况熟悉掌握;对保障各地的湿地保护措施、自然保护区管理、野生动植物生活环境、水源安全等起到重要作用,在一定程度提高工作人员的工作效率。

      将现场的图像全天候的传输到控制管理中心,并记录在数据硬盘中,相关工作人员和管理人员可随时调阅查看每一个地点的安全状况;在发生意外情况时,可根据现场状况,及时调派人员处理,消除重大事故隐患。

      在管理监控中心,管理人员通过机房、环境的数据监控,可以掌握现场环境的基本资料,并可在发生意外情况时,特别是非法闯入、弃置各种垃圾、污染物排放、火警、水警等情况发生时,利用现场视频图像,实时、高效的处理这些突发事件,将损失降低到最低状态;确保保护区内大面积森林火灾的发生、野生动植物生存环境的破坏、水源湿地被认为破坏、加强保护区生态环境监测,以及鸟类(野生动物)科学研究与管理、鸟类(野生动物、海洋生物)生活环境安全、防止扑捉/偷猎等。

2、系统功能及特点:

1)、加强珍稀动植物,湿地、自然保护区生态环境保护,防止人为的一些活动造成对保护区生态环境的破坏。

2)、实现远程监控联动指挥功能,在动物繁育季节,可以实时观察监控动物类的各种习性,和对巢穴的保护管理,防止其他动物或者人对动物的“偷盗”和破坏。并且针对偷猎份子的扑捉、猎杀和不文明游客的驱赶、惊吓鸟类行为,及时发现并预警,管理中心值班人员第一时间联系现场保安人员可以予以制止;起到监督管理的作用。

3)、本系统可以全方位、多角度、远距离、全天候24小时昼夜视频监控,克服了普通视频监控的距离近、特殊天气环境下“盲镜”的缺陷,不仅天气晴朗的白天可以有效监控,而且在漆黑的夜晚、雨雾天气也能实现有效的监控。

4)、可在鸟类活动区域设置报警联动区,这样在候鸟“先头部队”返回保护区越冬时,可及时发现并预警。管理人员可及时发现加强管理,为鸟类越冬做好必要的准备措施。

 三、 系统概述

自然保护区管理及森林防火远距离昼夜监控预警系统,是实现对自然保护区的数字化动态监控管理的必要措施,本系统采用目前国际先进的远距离透雾摄像系统配合远红外热成像系统实现远距离昼夜监控,系统成像技术性能稳定,不受天气环境因素影响,无论是白天还是雨雾天气、漆黑的夜晚均能正常工作,采集高效的视频图像信息24小时无缝监控,全天候对管理区进行以监控点为基础半径3公里、5公里、8公里、10公里等距离的有效监控。在动物繁育季节,可以实时观察监控动物的各种习性,和对巢穴的保护管理,防止其他动物或者游客对动物幼崽、鸟类幼雏/鸟卵的“偷盗”和破坏。并且针对偷猎份子的扑捉、猎杀和不文明游客的驱赶、惊吓动物行为,及时发现后监控管理中心值班人员第一时间联系现场保安人员可以予以制止;起到监督管理的作用。以及协助实现营区的指挥调度、安全防灾、事故处理及预防等方面发挥着重要的作用。并对濒危植物、奇花异草、珍惜物种起到强有力的保护力度。

四、 系统特点

      本方案采用了先进的高清透雾成像技术、远红外热成像技术、以及计算机图像处理及控制技术、动态视频分析技术、昼夜成像优化处理技术等,有效的对视场区域内的目标进行24小时昼夜监控,加强对保护区的动态管理、同时实时监测保护区内的森林火情,一经探测到物体温度超过临界值,立即预警。

系统具有如下特点:

采用高端图像传感器和智能图像处理模块,显著提高产品性能;

可以组合使用主被动光学传感器,无论是在晴朗的白天、漆黑的夜间、能见度不佳的雾天,都能有效发现、捕获目标;

采用先进的智能图像处理技术、入侵检测预警技术、动态视频检测技术、图像稳定清晰,预警准确、自动滤除干扰物,实现高清度自动识别预警

采用标准化、模块化设计技术,扩展性好,维修方便;

采用“三防”、密封设计技术,利于恶劣环境长期使用;

组成部件性能特点:

红外热成像:探测林区热辐射,通过不同目标温差实时成像,搭配了测温模块可全天候对林区扫描检测,当测得温度及温差数据符合林火特征时,系统发生报警,及时让防火值班人员掌握林区火灾隐患,及时制定灾害扑救方案等。

可见光摄像机、长焦距变焦镜头:可见光成像设备,作为红外热成像仪的补充,可实时采集符合肉眼成像特征的可见光彩色、黑白视频,进行录像存储。当热成像发生火灾报警时,也可以通过可见光摄像进一步确认报警的真实性,提高防火预警准确性,同时可以为远程指挥提供现场真实画面,作为辅助手段;

全方位定位云台:高精度定位云台,可以让监控位置间的回转速度达到20度或更高,定位精度达到0.01度,变速控制方式,重点部位可以设置预置点,随时进行快速切换;并可实时回传云台水平、俯仰角度数据给GIS系统,实现对火点的经纬度精确定位;

系统供电系统:利用保护区现有的电力设施,对设备进行供电

网络综合视频管理平台:对前端视频进行解码,并做视频流转发、录像、回放、设备管理、多用户权限管理等服务,实现整个系统的集中管理和维护;

光纤传输:铺设光缆进行远程视频传输。

五、 系统设计

       本系统方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素,并为今后的发展、扩容、升级等预留扩展空间。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的、创新的;设计方案具有科学性、合理性、可操作性。

1、设计原则

先进性与适用性

系统引进国外先进技术的同时,加强自身科学研究,经过多年努力研发出具有独立自主知识产权,在国内处于领先的远距离昼夜监控入侵检测识别预警监控摄像机产品,系统的技术性能和质量指标均达到国际先进水平;本系统集成了国际上众多的先进技术,系统的功能配置以舒适、安全、方便、快捷、易懂为准则;同时系统的安装调试、软件偏差和操作使用又简单明了、容易掌握。

经济性与实用性

系统充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势,根据用户现场环境,设计选用功能和性能都符合用户要求的系统配置方案,通过严密、有机的组合,实现最佳的性价比,在节约系统投资的情况下,保证系统稳定、安全、经济实用。追求最优化的系统设置配置,在满足功能、质量、性能、价格和服务等方面要求的前提下,追求最优化的系统配置,尽量降低系统成本。

可靠性与安全性

系统的设计具有很高的可靠性,在系统故障或者事故造成中断后,能确保数据有效存储,并在系统修复后能迅速恢复。

开放性

以现有的成熟产品为设计对象、同时考虑到周边信息通信环境技术的发展趋势,可在以后与卫星传输系统、动态IP图像传输系统等实现连接,将视频图像传输到国内进行综合监控管理。

可扩展性

系统设计中考虑到以后技术的发展和使用的需求,具有更新、扩容和升级的功能。并根据今后该系统的实际需要,对系统进行扩展,同时本方案在设计中留有冗余,可以满足今后的发展要求。

2、设计依据

《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB/50198-94)

《系统接地的型式及安全技术要求》(GB14050-93)

《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)

《安全防范工程验收规则》(GA/T308-2001)

《工业电视系统工程设计规范》(GBJ 115)

《安全检查防范系统通作图形符号》(GA/74-94)

《火灾自动报警设计规范》(GB50116-98)

安全防范工程费用概预算编制办法(GA/T70-1994)

视频安防监控系统技术要求(GA/T367-2001)

用户技术需求书

六、 系统主要功能及优势

本次项目是建设的远距离昼夜监控智能火情探测识别预警系统,系统建设在保护区内,利用保护区内现有的可安装资源作为设备安装立柱,如路灯杆、通信基站、房屋顶等,保持保护区内的生态环境,不使设备安装造成对保护区内景观的影响或破坏,产生不协调视觉效应。

1、系统功能

远距离昼夜监控,最保护区24小时管理的可视化需求,白天采用可将光透雾摄像机配合长焦自动变焦透雾镜头,对不少于5公里的目标范围进行动态监控管理(2公里看到人体的主要特征);夜晚采用远红外热成像配合热成像长焦镜头,对不少于4公里的目标范围进行监控管理(1.5公里看到人与动物的区别),保障全天候监控的需求;通过在保护区内建设的前端远程昼夜监控、全天候24小时成像,实时监控以监控点位半径3-5公里内所有视频覆盖区域,不放过任何目标,加强对游客的管理、动植物的管理、珍惜物种保护、动物繁育期的管理、自然灾害的管理等。

主要功能如下:

在保护区内通过视频监控可以防范纵火、乱砍乱伐、捕杀野生动物等违法行为,从而起到预防的目的;

在森林发生火灾时把现场的图像实时传回指挥中心,指挥中心通过监视前端摄像机图像指挥调度救火,最大限度的减小火灾造成的损失;

能真实记录火灾发生前,救火过程中以及救火以后现场的真实情况,从而对火灾进行处理,提供有效真实的直观资料;

通过安装红外热成像、可见光摄像系统全天候监控林区,做到昼夜半径3公里-5公里内,观测森林火情、对初发火情,做到及时发现、及时救护。使火灾隐患消亡在萌芽状态;

通过系统的24小时监控性能,加强对保护区内珍惜动植物、珍贵花卉、濒危物种的保护、动物的日常管理、植物病虫害的防护、动物繁育期的特殊管理;

通过系统的远距离监控性能,加强对保护区内及周界环境的管理,防止在保护区内出现乱砍乱伐、开挖动土、偷盗珍惜花草、盗猎动物、捕捉/扑杀鸟类事件发生;

通过系统可以加强对保护区内游客的管理,防止不文明游客在保护区内攀折花草、攀登树木、驱赶动物、惊吓动物、随意偷食、随意吸烟、燃烧篝火等事件的发生;

从设备安装点的图像传输到森林管理指挥中心,森林防火消防中心可对火情及现场情况进行实时观察,以便及时了解现场情况协调调度指挥;

林区监控管理指挥中心可以对前端设备进行长焦、广角控制;对云台进行上下、左右控制、设置各种特殊位置的预置位,做到重点区域重点设防;

设备红外线防盗功能、实时探测有无入侵破坏行为,并能做到语音警告和取证功能,保护设备投资的安全性。

系统具有多路画面实时录像,多路画面实时显示,图像压缩质量设置,录像存储,用户管理等功能。

在有灾难发生时系统可以与防火指挥车及移动救援系统对接,通过移动图像采集把现场情况传输各级指挥中心。该系统根据林区面积广、海拔高、环境复杂、山顶没有电源、布线困难等特点进行设计。

2、 系统优势

该系统突破传统监控系统受天气因素影响严重和监控距离短的局限性,成功实现了任何天气环境下的高效监控的目的,成功实现了与视频同步传输、同步分析、同步预警,24小时昼夜成像无遗漏、实时温度探测分析。

系统前端信号采集平台采用远红外热成像系统+可见光透雾成像系统+高精度数字云台+高密度防护罩设备,由于该系统强大的数据处理和系统集成能力,可以实现在一个平台上完成数字图像监控采集、林火监测报警、远程控制等功能,从而降低系统的造价、提高了监控维护的效率并降低了使用难度。

采集平台可以高效的压缩处理接入的图像,通过电脑监视器就可以实现所有图像的实时动态监视,同时利用该系统可以调用存储在硬盘中的历史资料,本系统采用业内顶尖压缩技术MPEG-4/H.264算法,压缩比高达1:500。此外实现了自动磁盘空间动态检测功能,图像动则录,不动则不录或慢录。 另外系统还可以灵活的设置报警信号和图像的联动关系,当系统发生报警时,通过事先的设置,可以启动相应的摄像机录像及报警输出功能。同时控制中心也可同时得到报警信号,并可通过远端控制进行实时监控观察等功能。

监控服务器提供了对前端采集工作站的分层次管理,对用户的分级权限管理;用户可以根据需要通过网络将前端音视频数据实时存储在中心服务器上;服务器数据库记录了所有视频资料信息(视频文件可以是分布在各个采集工作站或服务器)、报警信息、监控点信息、其它数据信息,一般用户通过WEB登陆服务器,可以在统一的界面查询任何对他授权的信息;对于前端和中心之间不支持多播的网络环境,服务器提供了单播到多播的数据转发,这样中心的多个人员查看前端的实时流大量节省带宽。

主要优势如下:

纳米波滤光技术穿透烟雾,清晰成像;

红外热成像属于远红外被动探测目标热辐射成像,不受可见光影响,夜间无光环境正常成像;

系统摄像机集成了火情分析智能温度探测识别预警功能,实时监控保护区视场范围内温度,发现火情立即预警;

一体化结构设计,性能稳定;高解析度透雾摄像机与高清透雾自动聚焦长焦透雾镜头的完美结合,克服了雾气的干扰;远红外热成像系统的成熟应用,在漆黑的夜晚系统同样正常工作,弥补了普通监控系统受环境光线制约的缺点,并且彩色成像与远红外热成像系统互补使用,增强了监控性能;

该系统前端入侵检测摄像机为一体化结构设计,为国家专利产品(具有专利证书),公安部检测认证产品,同时产品具有国际质量合格CE认证、IP防护等级认证、MEC电磁辐射兼容测试认证等证书。抗风能力强、系统运行稳定。防尘、防水、防锈、防腐,耐风速:风速20米/秒以下正常工作;30米/秒以下设备不损坏;

投资省、建设快、性价比高,一套系统多项用途;

可实现远程图像实时传输和控制,通过前端设备实时掌握现场情况;

视频信息可在IP网络上传输,用户可在网络上的终端看到现场的图像;

系统具有可扩展性,系统具有升级功能,适合森林防火防护监控系统的发展要求;

界面清晰、操作简单;

七、 系统构成

系统组成分三部分:前端视频监控预警部分、视频传输部分、监控中心显示存储系统。

前端视频监控预警部分:远距离昼夜监控摄像系统和火情分析智能温度探测识别预警系统两部分,远距离昼夜监控摄像机包括:高清透雾摄像机(300万CMOS)、高清长焦自动聚焦透雾镜头、远红外热成像系统(含热成像摄像机镜头)、高精度数字云台、高密度防护罩;该系统以高端集成方式,嵌入式功能模块结构,集成在摄像机防护罩内,与远红外热成像系统连接;实时探测分析,准确监控预警。

视频传输部分:本次系统采用铺设光缆方式进行传输,光缆选择单模铠装直埋式。在摄像机信号输出端口连接一台视频传输服务器,将摄像机提供的两路视频信号、一路RS485控制信号、一路脉冲报警信号和一路IP编辑信号输出连接到视频传输服务器中,经视频传输服务器汇总“编辑”处理后,转换成一路IP网络信号,用网线连接到光纤收发器,后与光缆连接,传输到监控管理中心。

监控中心显示存储部分:在监控中心建设视频监控管理工作站,对保护区的所有目标进行监控管理,主要起到动植物保护、游客管理、人员管理、环境管理的作用,24小时监控林区的动态;建设硬盘录像机存储系统,对前端视频图像进行录像存储,在加强管理的同时,对于突发事情的事后处理,起到重要的举证作用;在建设资金充足的情况下,可以考虑建设大屏显示系统,通过大屏幕的显示,值班人员更直观的监控到前端保护区内的状态,加强管理。 

八、 系统主要设备技术参数

Ø 自然保护区管理及森林防火远距离昼夜监控预警监控系统-—红光达远距离昼夜监控一体化摄像机

1、可见光、热感应双通道成像、激光辅助照明三光普成像一体化产品,24小时不间断成像;

2、高清晰透雾摄像机,机械式滤光片切换,135级灰度等级,自动黑电平、轮廓校正;

3、可见光摄像具有连续变焦、自动聚焦功能,用于目标细致观察;

4、夜间完全不可见的情况下,红外热成像对人物轮廓能识别成像;结合激光辅助照明系统,对可见光进行补光监控,实现对细节目标的细化监测监控。

5、恶劣天气适应性强,利用远红外特性,即使全黑、雨、雪、雾、烟尘环境都可以正常成像;

6、无人值守,自动扫描、预置巡航等功能;

7、、系统嵌入图像细节增强处理软件芯片,可获得稳定的高质量视频图像,增强图像画质。

8、一体化结构设计,增加稳定性,提升抗震/抗风能力。

9、产品获得国家实用新型专利、国家新型外观设计专利。

10、采用“三防”、密封设计技术,防护等级IP66国际认证。

11、产品具备国际质量合格CE认证,EMC电磁兼容认证。

12、HGD系列产品均通过国家公安部产品质量监督检测认证。

13、可结合GIS系统二次开发目标定位功能,定位精度高

1、主要部件参数介绍:

1) 高清透雾摄像机(CMOS)

具有电动变焦机构和电动调焦机构,可遥控驱动电视传感器光学系统连续变焦;相对孔径大,成像亮度高,作用距离远;采用自动光圈调整方式,调光范围满足目标照度和从明亮到黑暗的变化范围的需要,有利于对自动目标的搜索和跟踪;选用高分辨率化学镜头和高灵敏度成像器件,满足系统对不良环境下的目标探测的需要;图像分辨率高、易于识别目标细节;使用寿命长。

主要技术参数:

感光器件:1/2”光学尺寸,3.2μm&5.2像素尺寸Bayer Mosaic RGB滤片

最低照度:0.01Lux(F1.4)

信噪比:54dB(AGC关)

像素要求:300万像素,日间: 2048 (H)×1536(V)

夜间:1280(H)×1024(V) 

数据传输:动态范围60dB,最大SNR45 dB,数据传输率达55Mbps, 帧率30fps@1280×1024

动态JPEG,20级画质可选;TFIP&HTTP图像传输协议;100Base网络接口;自动曝光、自动增益>120dB

协议模式:行业V0.0,V1.0,HGD,Pelco-P,Pelco-D

特殊镀膜工艺,红外修正焦点;透雾模式时清晰成像;

高通光量,夜视性能佳

安装环境:温度:-30~+40度;湿度:40%-85%

DSP数字信号处理器,根据环境光线感应自动从彩色模式切换到黑白模式,通过镜头红外线检测器,摄像机提高了黑白模式的稳定性及红外线引起的焦距修正功能;

机械式切换红外线滤镜,保证夜间超高灵敏度的红外线吸收能力;

64个移动侦测区域;

自动背光,自动白平衡,50/60Hz 可选闪光

画中画:同时传输全屏画面和变倍画面

电子:报警输入、同步闪光报警输入

CE认证,双重C/CS镜头接口

2) 高清长焦透雾镜头

主要功能要求

1) ★百万像素、高清长焦距自动变焦镜头,具有透雾功能;33倍变焦10-330mm镜头1/2〞电动变倍镜头, 镜片采用镀膜技术;

2) ★焦距(fmm)要求:10-330mm

3) ★最小光通量要求为(F)=2.8~360

4) ★具有自动聚焦功能,模式为全程一键触发式自动聚焦

5) ★为了保障光线的采集,前口径必须为直径100mm以上

6)★预置位:利用预置位功能,可把ZOOM、FOCUS记忆在任意一点;

7)★日夜修正功能:ED镜片修正色差400-1000nm,保持彩色、夜视黑白图像清晰;

8)控制模式:485控制

9)接口方式:C接口

10)形体要求:体积小,质量小,方便安装;

技术参数要求

★规格("): 1/2"

★接口方式: C

★焦距(fmm):10-330mm

★变倍系数: 33×

★光圈(F) 2.8~360

视角(水平): 35°5’-1°7’

最小物距:3米

外形尺寸: (直径×高×深)mm 313.2×122×122

工作温度:-10~+45℃

特殊环境工作温度:-40~+60℃

重量:2.58Kg

功能特性:电动变焦.自动光圈(DC驱动)带预置

电动变焦镜头监控效果图片

3) 远红外热成像摄像机

技术参数要求

★探 测 器:非制冷氧化钒焦平面探测器

★光谱范围:7.5-13.5μm

分辨率:384×288

★图像帧频: 8.3Hz(NTSC)或9.0Hz(PAL)

视场 :7°(水平) ×5°

★空间分辨力(IFOV): 0.6mrad

★温度灵敏度 :0.05度@F1.0

★调焦:固定,75mm镜头

★ 图像处理:自动增益控制(AGC),数字图像细节增强 (DDE)技术

视频输出: NTSC 或PAL复合视频信号

★ 防护等级:IP66

 振动:Mil-Std-810E

4) 激光夜视照明系统

★半导体红外激光器,光纤耦合技术

★激光波长810nm,发散角度0.2~20度连续可调

★智能温控、制冷(-30°~70°)

FWHM:3nm;

NA:0.22;

发光面:400um;

★光强均匀:MQMM微透镜波导光纤混模技术;

封散热:阵列风冷传导散热;

★透过率:镀多层近红外增透膜,激光耦合效率>95%;

预置位:精密电位器电压反馈;

★同轴性高;智能控制,跟随光照强度自动开启/关闭激光器,精度0.01度;

★全程自动同步跟踪,一键式自动聚焦处理,与摄像机镜头调节同步控制激光器光斑,保障清晰成像。  

★数据处理:12位AD数字化处理器

★同步响应:≤0.1S

★输出功率:15W

机械:3CAM凸轮传动方式,同轴性高

同步方式:SSZ智能随动控制,内置光敏控制器,根据自然强度自动开启/关闭激光,可独立调节照明器、手动控制激光开关

5) 云台:重载数字变速云台(野外型)

技术参数要求:

最大承载:55KG(顶载、侧载)

结构特征:多传感器一体化结构设计

防护等级:IP66

水平转速:0.01°/秒~30°/S

垂直转速:0.01°/秒~17°/S

水平旋转角度:0~360°连续旋转,真正实现无死角

垂直旋转角度:-75°~+75°

镜头控制:云台配置镜头预置控制

通讯协议:行业 V0.0,V1.0,HGD,Pelco-P,Pelco-D

波特率:2,400/4,800/9,600/19,200 bps

通讯方式:RS422,RS485

预置位:可设置255个预置位

自动扫描:行业V0.0,V1.0,HGD协议时8条,其他协议时1条,当使用OSD菜单操作时,所有协议均可具有8条

自动巡航:行业V0.0,V1.0,HGD协议时8条,其他协议时1条,当使用OSD菜单操作时,所有协议均可具有8条

苹果皮功能:OSD菜单下,所有协议均具备8条

360度步进扫描:OSD菜单下,所有协议均具备8条

守望位预置功能:可设1个预置位或1条自动巡航路线或1条自动线扫路线, 仅限行业V0.0,HGD协议和OSD菜单具备此功能

抗风能力:台风环境下不损坏

特殊功能:内置解码器,具有水平、垂直角度回馈功能,定位精度0.01度。

稳像方式:内置了抗风防抖装置,采用物理防抖动技术和嵌入式图像稳定控制芯片,有效防止了高空环境风速大造成的图像不稳定状态;输出图像清晰、细腻、无抖动、无雪花。

外形结构针对海域环境监控的野外环境专门设计,控制电路可插拔

 

6) 高密度防护罩(野外型)

技术参数要求:

★防护等级:IP66防护等级

自动温控范围 :加热器:开8℃±5℃;关20℃±5℃ ;风扇:开37℃±5℃;关20℃±5℃

★抗风能力:风速20m/s以下正常工作,风速30m/s 以下不受损坏;

★视窗:三视窗设计,光学镀红外增透膜玻璃,视频穿透力强,防护罩玻璃不会影响成像效果;视窗大小Φ115、Φ65、Φ45;

自动控温设计,在低温环境下自动加热、高温环境自动打开散热风扇,保持护罩内处于一个恒定温度环境;

机体结构:铝合金材质保护强度大并有利于散热 ;

摄像机安装:可拆卸式摄像机托板可倒装

电缆接入:底部有两个Ø20航空插座

输入电压:220VAC,50/60Hz

自动温控范围:加热器:开8℃±5℃;关20℃±5℃

风扇:开37℃±5℃;关20℃±5℃

★主体:一体化结构、双视窗设计,铝合金材质

工作环境:室外IP66防护“三防”标准

2、系统软件介绍

基于传统的视频监控方式,可结合湿地电子地图GIS管理平台相结合;突出目标定位和GIS联动跟踪管理的修,系统并发运行性能和二维/三维展示三大应用效果,重点加强湿地保护区域的动态监控,实现超视距、大区域、广范围的大面积搜索和重点区域、细节目标的取证型监控相结合和全天候24小时动态远距离监控管理系统。

系统特点:

系统具有性能可靠、技术成熟、功能完善、体系先进的分布式结构,系统配置灵活、操作方便、布局合理,满足长时间稳定工作的要求。

系统具有良好的标准性、开放性、集成性、安全性、可扩充性及可维护性,可根据需要方便地进行网络逐级汇接,减各类站级前端设备等。

系统所使用的视音频编解码标准采用符合大规模拓扑网络的传输需要的、低比特率的、交互式的、先进通用的国际标准。

系统所用软件、硬件、人机界面、通信协议和通信接口等遵循当前最新国际标准、国家标准、工业或行业标准。

采用符合国际标准的耐压、抗浪涌电压冲击、抗雷击、抗强电磁干扰等其它抗干扰措施。

系统各层次的网络互连优先使用现有的网络资源。

自动巡检:系统具备预置行程,最大利用机器智能方式运作,无需看管而自动巡测。

自动预警:发现目标设备温度异常自动报警,提示人员具体位置状况信息,以便马上排除故障。

视频控制软件技术要求

前端设备的控制

主要是对前端的镜头和云台、防护罩的设备的控制,可以控制镜头的焦距和监控可视范围的变化;可以控制云台上下左右转动,从而带动摄像机上下左右转动,进而监控不同方向,同时可以控制云台自动巡航,使得在没人看守的情况下也可以自动监控;防护罩主要是控制雨刷和低温时的加热。

视频控制

启动和暂停视频服务器,对监控视频参数调节(图像分辨率、帧数、亮度、灰度和对比度等);视频抓拍、录像,录像回放,视频切换。

上墙功能

利用数字解码卡可以将前端传回的监控图象显示到电视墙和投影幕上。

报警和电源控制

可以同过在前端安装继电器和报警器,来控制前端电源的打开和关闭,以及设备防盗报警;并可以通过话筒对前端的音频输出设备喊话。

角度回传

利用回传角度数字云台可与市级GIS地理信息系统连接,并可以在市级GIS电子地图上显现当前监控目标所在位置,也可以对预置的监控目标进行快速定位, 

无线传输标准简介

IEEE 802.11bIEEE 802.11 Task Group b于1999年年底底定IEEE 802.11b标准,以直序展频(又称DSSS;Direct Sequence Spread Spectrum)做为调变技术,所谓「直序展频」是将原来1个位的讯号,利用10个以上的位来表示,使得原来高功率、窄频率的讯号,变成低功率、宽频率。另外一方面,802.11b传输速率最高可达到11Mbps,频段则采用2.4GHz免执照频段。IEEE802.11aIEEE 802.11a由于传输速率可高达54Mbps,将可使用在更多的应用中,因此被视为下一代高速无线局域网络规格,802.11a选择具有能有效降低多重路径衰减与有效使用频率的OFDM为调变技术,并选择干扰较少的5GHz频段。IEEE802.11g802.11g其实是一种混合标准,它既能适应传统的802.11b标准,在2.4GHz频率下提供每秒11Mbit/s数据传输率,也符合802.11a标准在5.8GHz频率下提供54Mbit/s数据传输率。现在802.11g已经相当的成熟,也大规模WLAN技术中。

无线传输技术特性(802.11标准)

可靠的通信

抗射频干扰性能。理想的接收灵敏度,宽范围天线能提供强大的、可靠的无线传输。

低成本

可以避免安装线缆的高成本费用,租用线路的月租费用以及与设备需要经常移动,增加和改变相关的费用。

灵活性

由于没有线缆的限制,您可以随心所欲的增加工作站或重新配置工作站。

移动性

由于设置允许在任何时间,任何地点访问网络数据,而不是在指定的地点,所以用户可以在网络中漫游。

快速安装

无须施工许可证,不需要开挖沟槽,安装无线网络所需的时间只是安装有线网络的零头。

高吞吐量

可实现11Mbps-54Mbps 或更高的数据传输速率高于T1、 E1 线路速率。

保护用户投资

可实现向未来技术的平滑升级,无须更换设备重复投资。

抗干扰性强

抗干扰是扩频通信主要特性之一,比如信号扩频宽度为100 倍。窄带干扰基本上不起作用。而宽带干扰的强度降低了100 倍,如要保持原干扰强度,则需加大100 倍总功率,这实质上是难以实现的。因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理才能得到,所以即使以同类型信号进行干扰。在不知道信号的扩频码的情况下,由于不同扩频编码之间的不同的相关性,干扰也不起作用。正因为扩频技术抗干扰性质,美国军方在海湾战争等处广泛采用扩频无线网桥来连接分布在不同区域的计算机网络。

隐蔽性好

因为信号在很宽的频带上被扩展,单位带宽上的功率很小,即信号功率谱密度很低,信号淹没在噪声之中,别人难以发现信号的存在,加之不知扩频编码,很难拾取有用信号,而极低的功率谱密度,也很少对于其他电讯设备构成干扰。

抗多径干扰

在无线通信中,抗多径问题一直是难以解决的问题,利用扩频编码之间的相关特性,在接收端可以用相关技术从多径信号中提取分离出最强的有用信号,也可把多个路径来的同一码序列的波形相加使之得到加强,从而达到有效的抗多径干扰。

无线与有限传输比较

有线通信的开通必须架设电缆,或挖掘电缆沟或架设架空明线;而架设无线链路则无需架线挖沟,线路开通速度快,将所有成本和工程周期统筹考虑。无线扩频的投资是相当节省的。

一般有线通信的质量会随着线路的扩展而急剧下降,如果中间通过电话转接局,则信号质量下降更快,到4、5公里左右已经无法传输高速率数据,或者会产生很高的误码率,速率级别明显降低,而对于无线扩频通信方式,50公里内几乎没有影响,一般可提供从64K到2M的通信速率,误码率小于10-10。

有线通信受地势影响,不能任意铺设;而无线通信覆盖范围大,几乎不受地理环境限制。

有线通信铺设时需挖沟架线,成本投入较大,且电缆数量固定,通信容量有限;而无线扩频则可以随时架设,随时增加链路,安装、扩容方便。

有线通信除电信部门外,其它单位的通信系统没有在城区挖沟铺设电缆的权力;而无线通信方式则可根据客户需求灵活定制专网。

有线链路的维护需沿线路检查,出现故障时,一般很难及时找出故障点,而无线扩频通信只需维护扩频电台,出现故障时则能快速找出原因,恢复线路正常运行。

建设通信线路时一般需要备份,如果主备通道皆为有线线路,往往会存在相关故障点。若一条有线中断,另外一条很可能由于整个电缆被挖断或被破坏、配线架损坏、转接局断电等原因,同时中断。如果有线通信线路利用无线扩频进行备份,当有线线路中断,时则可将通信链路切换到无线链路上,仍可保证通信线路的畅通。

无线扩频通信可以迅速(数十分钟内)组建起通信链路,实现临时、应急、抗灾通信的目的,而有线通信则需要较长的时间。

在安全性能方面无线扩频通信本身就起源于军事上的防窃听技术;有线链路沿线均可能遭搭线窃听。

与X.25和DDN 相比,无线扩频网具有速率高,安装简单,运行费用低(无须租费,仅投入少量维护费用),无须申请频率资源,容易扩展、投资少等优点。另外,如使用X..25 或DDN 作为网间互连的链路,在链路两端要使用路由器,多路复用器等设备,而无线扩频产品有网桥、路由器、调制解调器等多种选择节省设备和投资,因此无线扩频网比X.25 和DDN 在数百公里范围内联网要有明显的优势。

无线传输系统设计

根据上述描述,考虑到现行主要无线产品都是基于IEEE 802.11b标准,因为IEEE 802.11b的产品都是工作在2.4G Hz的无线频率上,是国家开放的民用频率不需要在国家无线电委员会申请和备案。为了避免频道干扰,以及无线需要的稳定性,安全性,所以我们采用IEEE802.11a产品作为无线桥接主干设备。

无线局域网在物理布局、通信距离等方面有其特殊性。采用无线方式,架设方便,运行、维护成本低,周期短。本方案的设计综合考虑经济性、施工可行性等多方面因素,力求做到最优。

无线桥接示意图:

5.8GHz桥接示意图:

设计说明:

整体网络结构如图所示, 整个系统3部分组成。

第一部分(监控中心部分):监控中心到前端监控点通过5.8GHz无线网桥设备VS-810/25采用VS-5132EL(H)室外定向天线进行点对点无线桥接;

第三部分(前端监控点):前端监控点部分采用5.8GHz无线网桥设备VS-810/25采用VS-5132EL(H)室外定向天线与监控中心进行点对点无线桥接。

所有的设备都采用远距离以太供电,室外楼顶无线网桥必须安装避雷器保证设备在雷击下安全正常工作。

2.4G和5.8G无线微波设备比较

1:2.4G的抗扰能力比5.8G差,容易产生干扰;因在前几年为了节约成本,使用了很多2.4G无线微波设备,又加上现在不管是电脑无线网卡无线上网,还是室内无线路由器都是2.4G的,用得太多了,就十分容易产生信道干扰,信道干扰将会导致在无线微波传输中,“图像和数据效果极其不稳定,延时,容易出现无线传输中断”;2.4G的产品都是最早使用的无线微波产品,现在从技术上来说都是属于淘汰品,现在主要是使用5.8G的无线微波产品;

2:远距离传输中不能使用2.4G的产品,因为2.4G的产品在远距离传输中带宽衰减会很严重;远距离传输中,只能使用5.8G的产品,5.8G的产品在远距离传输中会保持更高的带宽;

3:2.4G的使用的稳定性要比5.8G的差;

如果是在近距离传输时,(一般都是在3公里左右),可以采用2.4G的产品来做。

但是现在几乎都不用2.4G的产品来做了,因为稳定性较差,易受干扰,2.4G的产品主要是在前几年使用用过,从09年开始,就已经很少用2.4G的产品来做了,属于淘汰产品,现在都是用5.8G产品。

 

3.3.9.  防雷接地配置说明

3.3.9.1 防雷概述

森林火灾是世界性的林业重要灾害之一,每年都有一定数量的发生,造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、短时间内能造成巨大损失的特点。

针对我国森林面积覆盖的实际情况,利用高科技手段提高森林防火救灾监控的管理水平。由于林区地形条件很复杂,不适用通常的有线传输模式,本方案将采用无线传输系统,将远端的时实画面通过微波传到森林防火监控指挥中心,监控中心指挥人员可通过监视器看到林区现场的时实连续画面,一方面不仅减少了护林工作人员的巡山次数,另一方面还可为林区的防火防虫灾工作提供强有力的保证。在森林火灾发生时,通过该系统能第一时间掌握火情,不仅为现场防火指挥工作提供决策依据,而且更重要是为指挥抢险救灾工作争取宝贵的时间,将森林火灾带来的损失减少到最小,不但保护了国家森林资源也减少了森林火灾对大气环境的影响。

森林防火监测系统应具备六大特点:

1) 监控范围大;

2) 全天候监测林火

3) 全天候监测温度;

4) 无线传输;

5) 避雷接地安全可靠;

6) 前端设备工作状态中心监控。

而无线远程监控系统防雷应包括两大方面:

1) 前端监控点防雷;

2) 监控中心防雷。

前端监控点防雷又包含直击雷防护,供电系统感应雷防护,电子设备感应雷防护,接地系统,线缆屏蔽;监控中心防雷包含直击雷防护,供电系统感应雷防护,电子设备感应雷防护,接地系统,线缆屏蔽,等电位连接处理。

3.3.9.2 雷电侵袭主要途径

直接雷击的侵袭

雷电直接击中建筑物或暴露在空间的各种设备、各种架空金属线缆(如电力电缆、通信线路、网络布线等)。它可能在数微秒之内产生数万伏乃至数拾万伏的高压,产生火花放电,形成巨大的热能和机械能量,摧毁建筑物、设备,危及人身安全。

雷电波侵入

雷电虽然未直接击中建筑物或设备,但击中与本建筑物或设备相连的金属管、线,通过传导的方式经电阻性耦合将雷电波引入建筑物内,损害与之相连接的用电设备、通信设备、计算机网络等设备乃至危害人身安全。

雷击电磁脉冲干扰

雷击发生时,由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场,使附近导体上感应出很高的电动势,诱发强大的雷击电磁脉冲,经感性耦合、容性耦合或电磁辐射产生脉冲过电压和过电流损坏有关设备。

随着科学技术的发展,大量采用微电子技术的、先进的计算机信息系统、监控、通信等网络日益广泛地应用于各种建筑物中。而微电子设备的高度集成化,低工作电平和小工作电流的特点,又带来绝缘强度低,耐过电压、过电流的能力差等致命弱点。美国研究报告[AD-722675]指出:当雷电活动时,磁感应强度达到0.07GS时,计算机发生误动作,当磁感应强度超过2.4GS 时,计算机发生永久性损坏。因而雷电所产生的雷电电磁脉冲对微电子设备将产生严重的危害。根据统计,雷电对微电子设备的破坏而造成的损失,已远远超过了雷击火灾的损失,成为当今电子时代的一大公害。

地电位反击

当设备没有采取等电位接地措施的情况下,由于各接地系统本身的接地途径不同,冲击接地电阻差异,以及在泄放雷击电流时,所通过的雷击电流存在差异,导致地电位升高和不平衡,当地电位差超过设备的抗电强度时,即引起反击,损坏设备。

3.3.9.3 雷电防护措施

根据以上分析,雷电侵入机房及计算机、通信等网络系统的途径主要有:经电源系统引入;信号传输通道引入;由于多点接地而产生地电位反击及因机房屏蔽不良而造成雷击对网络及其设备的电磁脉冲干扰等。

现代防雷是一个系统工程。包括建筑物防雷和电器设备安全防护两大部分,即外部防雷和内部防雷,防雷工程设计强调全方位防护,综合治理,层层设防。为了提高机房设备及网络系统的运行可靠度,为机房工作人员提供安全的工作环境,一方面需要架设良好的避雷针,避雷带,采取完善的直击雷防护措施。另一方面,还应在建筑物的电源系统(所有供电设备、用电设备、备用发电设备)、天馈系统、信号采集传输系统、程控交换系统、计算机网络系统等设备进行可靠有效的防护,在拦截、分流、均衡、屏蔽、接地、布线等六大方面均作完整的,多层次的防护。

Ø建筑物直击雷防护

建筑物应按GB50057-94《建筑防雷设计规范》(2000年版)一、二、三类防雷建筑物的要求安装完善的直击雷防护措施,防止雷击直接危及建筑物。对于设有信息系统的建筑物, GB50057-94第6.1.3条规定,“在设有信息系统的建筑物需防雷击电磁脉冲的情况下,当建筑物没有装设防直击雷装置和不处于其它建筑物或物体的保护范围内时,宜按第三类防雷建筑物采取防直击雷的防雷措施”。即按GB50057-94的要求安装接闪装置(如避雷针、避雷带、避雷网等)和接地装置。使建筑物及屋顶设备(卫星天线、通信天线、空调机组等)在接闪器的保护范围内。

Ø雷电波侵入和雷击电磁脉冲干扰防护

A.  供电系统防护措施

1) GA267-2000第7.8条要求,“计算机信息系统设备机房的供电系统宜采用三相五线制,引入计算机信息系统设备机房建筑物的低压电力线路宜用电缆由地下引入机房。电缆埋地部分不应小于15米,电缆外护套应与保护接地连结。”以防止或减少直接雷击和感应雷击电磁脉冲。

2) GA267-2000第8.1条要求,“凡设在年平均雷电日大于5的地区的计算机信息系统,原则上均应装设防雷保安器,以防止雷电电磁脉冲过电压和过电流侵入计算机信息系统设备。”因此信息系统的供电系统应安装电涌保护器,采用多级防护的方式,逐级分流,降低残留电压,保护系统用电设备。

B.  信号系统防护措施

1) “进入机房的电线路宜用有屏蔽层的电缆,非屏蔽电缆应穿钢管敷设。”因此引入或引出机房的全部信号电缆,包括电话通信线路、网络线路、卫星馈线及其他信号线路在室外布线时,应穿金属钢管,金属钢管必需作良好接地。起到对信号线路的屏蔽作用,防止或减少直接雷击和感应雷击电磁脉冲。也可以采用线路埋地敷设的方法,达到同样的防护目的。

2) “进局电缆的信号线均应加装信号SPD后,再接入通信设备。” 第3.2.3条要求,“建在城市郊区或山区地处多雷区、强雷区的通信局(站)各类网管系统的金属数据线,若长度大于30m且小于50m,其数据线一侧终端设备输入口应具有SPD;若长度大于50m,其数据线两侧的终端设备输入口均应具有SPD。”即在各类信号线、网络数据线进出机房应在设备端安装SPD(电涌保护器),建筑物内的信号、数据线应根据布线长度在其一端或两端安装电涌保护器。

C.  屏蔽与接地系统

1) 信息系统所在建筑物应采取屏蔽措施,可利用建筑物的钢筋混凝土的钢筋、金属支撑物、金属框架等自然构件构成格栅型大空间屏蔽,并实施等电位连接,使建筑物内部处于LPZ1防雷区。

2) 信息系统机房可利用装修吊顶、间隔和防静电地板的金属龙骨组成六面屏蔽网格,形成LPZ2防雷区。重要信息系统机房和有条件的机房应增设电磁屏蔽设施,进一步降低机房内雷击电磁脉冲干扰。

3) 室外卫星馈线和其它各种通信电缆应采用具有双层金属防护层的电缆,其外层金属防护层在顶部及进入机房入口处的外侧就近接地。当采用单层屏蔽电缆或无屏蔽线缆时,应穿金属管或金属线槽引入建筑物内,金属管(或线槽)的两端就近接地,金属管(或线槽)的连接处应有效跨接。

4) 信息系统设备机房的接地系统应采用共用接地系统。宜利用建筑物基础钢筋地网或桩基网作为共用接地系统的基础接地装置。无条件采用共用接地系统的机房,可设独立接地装置引入机房。独立接地装置不能与避雷带、避雷针及其引下线连接。 

5) 机房内设置环型接地体或接地母线,环型接地体与建筑物基础接地系统(或独立接地体)连接。电涌保护器地线、电源保护地(PE线)、机房防静电地板、金属走线架、机架、重要设备不带电金属机壳、金属穿线管道、大面积金属门窗、吊顶和间隔用金属龙骨以及其它金属管线,均应与均压环连接,采用M型或S型接地方式,形成等电位网。

D.  布线布局

1) 机房供电线路与信号线路应分开布线,并采用屏蔽电缆。非屏蔽电缆应穿钢管或走金属布线槽。钢管、金属布线槽与环型接地体连接,钢管、线槽连接处应有效跨接。

2) 机房内信号传输线路和低压电力线的排列应远离建筑物有引下线、格栅或接地主筋的墙体。机房尽可能设置在建筑物顶四层以下楼面中心位置,以减少电磁脉冲干扰。设备不宜放置在外墙窗口,且离外墙至少0.83米。

3) 防雷应包括两大方面:一、前端监控点防雷;二、监控中心防雷。前端监控点防雷又包含直击雷防护,供电系统感应雷防护,电子设备感应雷防护,接地系统,线缆屏蔽;监控中心防雷包含直击雷防护,供电系统感应雷防护,电子设备感应雷防护,接地系统,线缆屏蔽,等电位连接处理。

3.3.10.供电配置说明

3.3.10.1  概述

风光互补,是一套发电应用系统,该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机(将交流电转化为直流电)将发出的电能存储到蓄电池组中,当用户需要用电时,逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电,通过输电线路送到用户负载处。是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。

风光互补发电站采用风光互补发电系统,风光互补发电站系统主要由风力发电机、太阳能电池方阵、智能控制器、蓄电池组、多功能逆变器、电缆及支撑和辅助件等组成一个发电系统,将电力并网送入常规电网中。夜间和阴雨天无阳光时由风能发电,晴天由太阳能发电,在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用,实现了全天候的发电功能,比单用风机和太阳能更经济、科学、实用。适用于道路照明、农业、牧业、种植、养殖业、旅游业、广告业、服务业、港口、山区、林区、铁路、石油、部队边防哨所、通讯中继站、公路和铁路信号站、地质勘探和野外考察工作站及其它用电不便地区。

风光互补供电系统的结构及原理

风光互补供电系统主要由风力发电机组、太阳能光伏电池组、控制器、蓄电池、逆变器、交流直流负载等部分组成,该系统是集风能、太阳能及蓄电池等多种能源发电技术及系统智能控制技术为一体的复合可再生能源发电系统。

(1)风力发电部分是利用风力机将风能转换为机械能,通过风力发电机将机械能转换为电能,再通过控制器对蓄电池充电,经过逆变器对负载供电;

(2)光伏发电部分利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能,然后对蓄电池充电,通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电;

(3)逆变系统由几台逆变器组成,把蓄电池中的直流电变成标准的220v交流电,保证交流电负载设备的正常使用。同时还具有自动稳压功能,可改善风光互补发电系统的供电质量;

(4)控制部分根据日照强度、风力大小及负载的变化,不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节:一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载。另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储。发电量不能满足负载需要时,控制器把蓄电池的电能送往负载,保证了整个系统工作的连续性和稳定性;

(5)蓄电池部分由多块蓄电池组成,在系统中同时起到能量调节和平衡负载两大作用。它将风力发电系统和光伏发电系统输出的电能转化为化学能储存起来,以备供电不足时使用。

风光互补发电系统根据风力和太阳辐射变化情况,可以在以下三种模式下运行:风力发电机组单独向负载供电;光伏发电系统单独向负载供电;风力发电机组和光伏发电系统联合向负载供电。

风光互补供电系统与单项能源供电的比较

风光互补供电比单独风力发电或光伏发电有以下优点:

利用风能、太阳能的互补性,可以获得比较稳定的输出,系统有较高的稳定性和可靠性;

在保证同样供电的情况下,可大大减少储能蓄电池的容量;

通过合理地设计与匹配,可以基本上由风光互补供电系统供电,很少或基本不用启动备用电源如柴油机发电机组等,可获得较好的社会效益和经济效益。

监控摄像机电源中的应用 

目前,监控系统中摄像机通常是24小时不间断运行,采用传统的市电电源系统,虽然功率不大,但是因为数量多,也会消耗不少电能,采用传统电源系统不利于节能;并且由于摄像机电源的线缆经常被盗,损失大,造成使用维护费用大大增加,加大了高速公路经营单位的运营成本。

应用风光互供发电系统为道路监控摄像机提供电源,不仅节能,并且不需要铺设线缆,减少了被盗了可能,有效防盗。但是我国有的地区会出现恶劣的天气情况,如连续灰霾天气,日照少,风力达不到起风风力,会出现不能连续供电现象,可以利用原有的市电线路,在太阳能和风能不足时,自动对蓄电池充电,确保系统可以正常工作。

风光互补的优势及智能 

风光互补是新型绿色高科技供电产品,完全吸收自然界风力和太阳光热量为监控设备供电,无需外接市网电。风光互补系统具备了风能和太阳能产品的双重优点,没有风能的时候可以通过太阳能电池组件来发电并储存在蓄电池,有风能,没有光能的时候可以通过风力发电机来发电,储存在蓄电池。风光都具备时,可以同时发电。在白天可以利用太阳光和风力资源发电,晚上利用风力发电机发电,弥补了风能供电或太阳能供电的单一性,使供电系统更具稳定性和可靠性。运行的时候通过蓄电池向负载放电,为负载提供电力。供电开关无须人工操作,由智能时控器自动控制设备的开关时间及运行控制。

    风光互补供电系统是一套独立供电系统,不受电源点的影响,也不需要开挖路面做埋管工程,现场施工和安装都很方便。综合经济效益好。

除了以上优点之外,相比传统供电方式,风光互补系统还具有节能减排、集约友好、无后期大量电费支出,免除电缆铺线工程、无需大量供电设施建设,个别损坏不影响全局、不受大面积停电影响,节约大量电缆开销、更免受电缆被盗的损失,智能控制、免除人工、施工简单、维护方便等优势。

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