一种森林防火前端设备节能控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明属于节能控制领域，涉及一种森林防火前端设备节能控制系统。目的是提高现有风光互补供电系统在遇到恶劣天气时对前端站点设备的供电稳定性。该系统包括前端用电设备、节能控制器和风光互补供电设备；其中，前端用电设备包括位于云台上的红外热像仪和可将光摄像机，红外热像仪和可将光摄像机采集的图像信息通过编码器和无线传输设备进行传送；节能控制器与蓄电池、编码器和前端各用电设备的电源开关相连；风光互补供电设备包括太阳能电池板、风机、蓄电池、充放电控制器和逆变器。在遇到恶劣气候条件时，森林防火预、报警系统的前端设备通过节能控制器的控制，可以满足森林防火预、报警系统的核心预、报警功能。
【专利说明】一种森林防火前端设备节能控制系统
【技术领域】
[0001]本发明属于节能控制领域，涉及一种森林防火前端设备节能控制系统。
【背景技术】
[0002]现今随着如可见光摄像机、红外热像仪等各类电子监控设备的使用，为人们在大范围森林中尽早发现疑似火源或着火区域提供了各种解决方法，提升了国家森林火灾预、报警系统的自动化程度和实时性。
[0003]现有森林防火预、报警系统为前端设备(如信号采集设备、传输设备等)供电的主要方式有:市电供电、风光互补供电两种方式。但日常使用中，森林预、报警系统一般前端站点较多且供电线路长，不是任何一个前端站点都能有市电线路配套。对于没有市电线路的站点，如采用铺设电网供电，不仅施工困难周期长，而且配套成本高昂。而风光互补供电系统，可以同时利用太阳能和风能实现昼夜发电，对气象资源的利用更加充分。在适宜气象条件下，风光互补系统可提高系统供电的连续性和稳定性，因而对无市电供电的站点，现大多使用风光互补系统为前端站点设备进行供电。
[0004]但即使是风光互补供电系统这样的有两种自然条件进行充电的供电系统，也会受到所在地森林气候的影响(主要是光照、天气、风力等)，在出现恶劣的天气情况时，如连续灰霾天气，日照少，风力达不到起风风力，会造成蓄电池已经完全放电却充电不及时，不能连续供电现象，从而导致前端设备无法正常运行，整体森林防火预、报警全部或部分失效的现象，降低了整体防火系统的全天候性和稳定性。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种森林防火前端设备节能控制系统，有效提高现有风光互补供电系统在遇到恶劣天气时对前端站点设备的供电稳定性，提高森林防火预、报警系统的可用性。
[0006]本发明所采用的技术方案是:
[0007]—种森林防火前端设备节能控制系统，包括前端用电设备、节能控制器和风光互补供电设备；其中，前端用电设备包括位于云台上的红外热像仪和可将光摄像机，红外热像仪和可将光摄像机采集的图像信息通过编码器和无线传输设备进行传送；节能控制器与蓄电池、编码器和前端各用电设备的电源开关相连；风光互补供电设备包括太阳能电池板、风机、蓄电池、充放电控制器和逆变器。
[0008]如上所述的一种森林防火前端设备节能控制系统，其中:所述节能控制器用于实时监测蓄电池电量；控制前端云台、红外热像仪、可将光摄像机的电源开关；与编码器通讯，控制云台的转动速度、转动间隔。
[0009]如上所述的一种森林防火前端设备节能控制系统，其中:所述风光互补供电设备包括太阳能电池板、风机、蓄电池、充放电控制器和逆变器；太阳能电池板、风机、变压器均与逆变器相连，逆变器与云台相连，逆变器与充放电控制器相连，充放电控制器与蓄电池相连。
[0010]如上所述的一种森林防火前端设备节能控制系统，其中:在所述蓄电池电量高于60%时，所有前端用电设备均正常工作，一旦其电量少于60%，首先切断可将光摄像机的电源，其他设备正常工作，进入中等功耗运行状态。一旦蓄电池电量少于30%，在切断可将光摄像机的电源的基础上，降低云台的转动速度和增加转动间隔，进入低等功耗运行状态；当低于电量低于10%时，云台将处于某一预设好的位置并停止运动，进入微功耗运行状态，仅供红外摄像机、编码器和无线设备工作。
[0011]本发明的有益效果是:
[0012]在遇到恶劣气候条件时，森林防火预、报警系统的前端设备通过节能控制器的控制(即通过降低设备运行速度和周期、或切断前端辅助设备电源的方法)，可以满足森林防火预、报警系统的核心预、报警功能，延长系统的工作时间，提高系统的可用性。
[0013]可见光摄像机在森林防火预、报警系统中，起到人工对报警信号的复核工作，因此即使关闭也不影响预、报警工作正常运行。
[0014]即使前端云台处于低功耗运行状态(即转动间隔变长、速度变慢)，只是会对火源的发现时间拖后，但对于森林火灾这种大规模的灾害，即使没有在预警期提前发现，但只要可以实现报警，就比系统不能运转效果好。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明提出的一种森林防火前端设备节能控制系统结构示意图；
[0016]图2是风光互补供电设备的结构图；
[0017]图3是系统检测流程图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明提供的一种森林防火前端设备节能控制系统进行介绍:
[0019]如图1所示，一种森林防火前端设备节能控制系统，包括前端用电设备、节能控制器和风光互补供电设备；其中，前端用电设备包括位于云台上的红外热像仪和可将光摄像机，红外热像仪和可将光摄像机采集的图像信息通过编码器和无线传输设备进行传送。
[0020]节能控制器与蓄电池、编码器和前端各用电设备的电源开关相连，其作用包括:实时检测蓄电池电量；控制前端云台、红外热像仪、可将光摄像机等用电设备的电源开关；与编码器通讯，控制云台的转动速度、转动间隔。
[0021]如图2所示，风光互补供电设备包括太阳能电池板(或太阳能板)、风机、蓄电池、充放电控制器和逆变器；太阳能电池板、风机、变压器均与逆变器相连，逆变器与云台相连，逆变器与充放电控制器相连，充放电控制器与蓄电池相连。
[0022]如图3所示，节能控制器可实时监测蓄电池电量，在蓄电池电量高于60 %时，所有前端用电设备均正常工作，一旦其电量少于60%，首先切断可将光摄像机的电源，其他设备正常工作，进入中等功耗运行状态；一旦其电量少于30%，在切断可将光摄像机的电源的基础上，降低云台的转动速度和增加转动间隔，尽量降低云台功耗，进入低等功耗运行状态；当低于电量低于10%时，云台将处于某一预设好的位置并停止运动，进入微功耗运行状态，仅供红外摄像机、编码器和无线设备工作。
[0023]当蓄电池电量上升时，逐级恢复逆向上述流程。即当电量高于10%低于30%时，云台恢复低功耗运转状态，可见光摄像机不供电；当电量高于30%低于60%时，云台恢复正常运行状态，可见光摄像机不供电；当电量高于60 %时，可见光摄像机供电，所有前端设备正常运行。
【权利要求】
1.一种森林防火前端设备节能控制系统，其特征在于:包括前端用电设备、节能控制器和风光互补供电设备；其中，前端用电设备包括位于云台上的红外热像仪和可将光摄像机，红外热像仪和可将光摄像机采集的图像信息通过编码器和无线传输设备进行传送；节能控制器与蓄电池、编码器和前端各用电设备的电源开关相连；风光互补供电设备包括太阳能电池板、风机、蓄电池、充放电控制器和逆变器。
2.根据权利要求1所述的一种森林防火前端设备节能控制系统，其特征在于:所述节能控制器用于实时监测蓄电池电量；控制前端云台、红外热像仪、可将光摄像机的电源开关；与编码器通讯，控制云台的转动速度、转动间隔。
3.根据权利要求2所述的一种森林防火前端设备节能控制系统，其特征在于:所述风光互补供电设备包括太阳能电池板、风机、蓄电池、充放电控制器和逆变器；太阳能电池板、风机、变压器均与逆变器相连，逆变器与云台相连，逆变器与充放电控制器相连，充放电控制器与蓄电池相连。
4.根据权利要求3所述的一种森林防火前端设备节能控制系统，其特征在于:在所述蓄电池电量高于60%时，所有前端用电设备均正常工作，一旦其电量少于60%，首先切断可将光摄像机的电源，其他设备正常工作，进入中等功耗运行状态。一旦蓄电池电量少于30%，在切断可将光摄像机的电源的基础上，降低云台的转动速度和增加转动间隔，进入低等功耗运行状态；当低于电量低于10%时，云台将处于某一预设好的位置并停止运动，进入微功耗运行状态，仅供红外摄像机、编码器和无线设备工作。
【文档编号】A62C3/02GK103768742SQ201210395511
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月18日 优先权日:2012年10月18日
【发明者】杜越洋, 田鹰, 刘宇薇, 曲航, 马明涛, 王艳 申请人:航天海鹰安全技术工程有限公司