森林防火智慧监控系统的制作方法

本实用新型涉及视频监视技术领域，特别是涉及森林防火智慧监控系统。

背景技术：

在视频监控技术领域中，很多情况下需要对偏远地区进行视频监控，例如森林防火监控等，对于森林防火监控来说，如何提供稳定并持久的电源是一个非常关键的问题。传统的森林防火视频监控设备，由于森林位置较为偏僻，拉电比较困难，施工难度大，成本大。

对此，技术人员又提出采用太阳能供电方式的太阳能视频监控设备，但是太阳能供电受到天气影响较大，例如当光照不足够时，单纯太阳能供电装置提供的电能很有可能无法满足视频监控设备正常工作需求。

可见传统的供电装置无法满足森林防火监控设备的用电需求，无法确保森林防火智慧监控系统正常且稳定工作。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够实现长期且稳定监控的森林防火智慧监控系统。

一种森林防火智慧监控系统，包括风电转换模块，光电转换模块，蓄电池组，控制风电转换模块、光电转换模块和/或蓄电池组供电的风光互补控制器，提供多电压交流电和直流电的多电源模块以及视频采集装置；

风电转换模块、光电转换模块以及蓄电池组分别与风光互补控制器连接，风光互补控制器通过多电源模块与视频采集装置连接。

本实用新型森林防火智慧监控系统，包括风电转换模块，光电转换模块，蓄电池组，控制风电转换模块、光电转换模块和/或蓄电池组供电的风光互补控制器，提供多电压交流电和直流电的多电源模块以及视频采集装置，风电转换模块将风能转换为电能，光电转换模块将光能(太阳能)转换为电能，蓄电池存储或释放电能，风光互补控制器控制风电转换模块、光电转换模块和/或蓄电池组供电，电源模块提供多电压交流电和直流电，视频采集装置采集视频图像数据。整个装置结构简单，并且同时采用风电、光电和蓄电池协调为视频采集装置供电，确保能够长期且稳定给视频采集装置供电，从而整个系统能够能实现长期且稳定进行森林防火监控。

附图说明

图1为本实用新型森林防火智慧监控系统第一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型森林防火智慧监控系统第二个实施例的结构示意图；

图3为本实用新型森林防火智慧监控系统其中一个应用实例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种森林防火智慧监控系统，包括风电转换模块100，光电转换模块200，蓄电池组300，控制风电转换模块100、光电转换模块200和/或蓄电池组300供电的风光互补控制器400，提供多电压交流电和直流电的多电源模块500以及视频采集装置600；

风电转换模块100、光电转换模块200以及蓄电池组300分别与风光互补控制器400连接，风光互补控制器400通过多电源模块500与视频采集装置600连接。

风电转换模块100用于将风能转换为电能。例如风力发电机，风力发电机可以选择功率为400瓦输出电压为24伏特或选择功率为600瓦输出电压为24伏特的风力发电机。在实际应用中可以基于实际应用场景的需要合理选择风力发电机的功率和输出电压，另外还可以采用多台风力发电机方式输出稳定的电能。

光电转换模块200用于将光能转换为电能。这里所指的光能一般来说为太阳能，光电转换模块200可以为太阳能电池板，太阳能电池板可以选择功率为400瓦输出电压为36伏特或者选择功率为输出功率为150瓦输出电压为36伏特的太阳能电池板。可以基于实际应用场景的需要合理选择太阳能电池板的功率和输出电压，另外还可以采用多块太阳能电池板组合方式输出稳定的电能。

蓄电池组300用于存储或释放电能。蓄电池组300内可以包括多个(至少2个)蓄电池单体，可以基于实际应用场景的需要蓄电池单体之间采用多种串并组合方式。

风光互补控制器400用于控制风电转换模块100、光电转换模块200和/或蓄电池组300供电。风光互补控制器400可以在风电转换模块100和/或光电转换模块200产生电能充足时，控制产生电能充足的模块为外部用电设备供电；风光互补控制器400可以在风电转换模块100和/或光电转换模块200产生电能充足，且蓄电池组300剩余电量较低时一方面控制产生电能充足的模块为外部用电设备供电，另一方面控制产生电能充足的模块为蓄电池组300供电；风光互补控制器400还可以在风电转换模块100以及光电转换模块200产生电能都不充足时，控制蓄电池组300为外部用电设备供电。

需要指出的是，风光互补控制器400实现其控制功能可以由硬件设备来实现，例如风光互补控制器400可以包括3个电量检测器、第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关以及处理芯片，3个电量检测器分别串接于风电转换模块100、光电转换模块200以及蓄电池组300，第一控制开关的第一端与风电转换模块100连接，第一开关的第二端与蓄电池组300连接，第一控制开关的控制端与处理芯片连接，第二控制开关的第一端与光电转换模块200连接，第二控制开关的第二端与蓄电池组300连接，第二控制开关的控制端与处理芯片连接，第三控制开关的第一活动端与风电转换模块100连接，第三控制开关的第二活动端与蓄电池组300连接，第三控制开关的第三活动端与光电转换模块200连接，第三控制开关的固定端与多电源模块500连接，第三控制开关的控制端与处理芯片连接(非必要的，还可以采用三个控制开关替换第三控制开关，三个控制开关的第一端分别与风电转换模块100、光电转换模块200以及蓄电池组300连接，第二端均与多电源模块500连接，控制端均与处理芯片连接)，处理芯片存储外部用电设备对应的预设电量阈值，3个电量检测器分别检测风电转换模块100、蓄电池组300以及光电转换模块200输出电量，处理芯片将三者输出电量分别与预设电量阈值比较，根据比较结果控制第一控制开关与第二控制开关的断开与闭合以及第三控制开关中与固定端连接的活动端。更进一步的，风光互补控制器400可以采用工业级风光互补控制器，其包括有液晶显示屏，其中，液晶显示屏的显示界面可直观显示装置运行参数，如：蓄电池电压、光伏电压、光伏电流、光伏功率。具有过充、过放、过载、短路、防反接、开路、过转速刹车、过电流刹车、过风速刹车、太阳能防反充、防雷等完善的保护功能。

多电源模块500用于提供多电压交流电和直流电，具体来说，多电源模块500可以提供直流12伏特/24伏特/48伏特以及交流24伏特的电压。多电源模块500内可以集成有稳压电源，稳压电源用于将风光互补控制器400输出的电压稳定传输至外部用电设备，确保外部用电设备正常工作。非必要的，稳压电源可以采用直流24伏特～直流12伏特的稳压电源。。多电源模块500能够满足不同应用场景下、不同外部用电设备的电压需求，能显著提高整个森林防火智慧监控系统的适用范围。

视频采集装置600用于采集视频图像数据，非必要的，视频采集装置包括热成像摄像机。热成像摄像机的工作原理是热红外成像技术，其核心就是热像仪，它是一种能够探测极微小温差的传感器，将温差转换成实时视频图像显示出来。视频采集装置包括热成像摄像机可以准确采集红外视频数据，该视频监视设备适用于需红外监视的应用场景中，在森林防火的视频监视应用场景下，能够准确捕捉森林中出现火警、火情，及时提醒工作人员，避免造成重大损失。

本实用新型森林防火智慧监控系统，包括风电转换模块100，光电转换模块200，蓄电池组300，控制风电转换模块100、光电转换模块200和/或蓄电池组供电的风光互补控制器300，提供多电压交流电和直流电的多电源模块500以及视频采集装置600，风电转换模块100将风能转换为电能，光电转换模块200将光能(太阳能)转换为电能，蓄电池300存储或释放电能，风光互补控制器300控制风电转换模块100、光电转换模块200和/或蓄电池组300供电，电源模块500提供多电压交流电和直流电，视频采集装置600采集视频图像数据。整个装置结构简单，并且同时采用风电、光电和蓄电池协调为视频采集装置600供电，确保能够长期且稳定给视频采集装置600供电，从而整个系统能够能实现长期且稳定进行森林防火监控。

如图2所示，在其中一个实施例中，蓄电池组300包括第一蓄电池单元320、第二蓄电池单元340、第三蓄电池单元360以及第四蓄电池单元380，第一蓄电池单元320、第二蓄电池单元340、第三蓄电池单元360以及第四蓄电池单元380两两串联后再并联。

采用这种特殊的连接方式，一方面整个蓄电池组300结构简单、合理，另一方面能够适用于大部分外部用电设备(特别是视频采集设备)的用电需求。另外每个蓄电池单元可以包括相等数量的蓄电池单体，这样便于整个蓄电池组300的充放电，延长其使用寿命。蓄电池组300优选可以采用免维护型蓄电池组，这样特别适用于置于室外为偏远地区外部用电设备供电。

如图2所示，在其中一个实施例中，风光互补控制器400包括控制风电转换模块100为蓄电池组300供电的风能控制器420以及控制光电转换模块200和/或蓄电池组300供电的太阳能控制器440；

风能控制器420分别与风电转换模块100以及蓄电池组300连接，太阳能控制器分440别与光电转换模块200、蓄电池组300以及多电源模块500连接。

风能控制器420用于控制风电转换模块100为蓄电池组300供电，太阳能控制器440用于控制光电转换模块200和/或蓄电池组300供电。风能控制器420可以包括1个电量检测器、至少1个控制开关以及风电专用处理芯片，风电专用处理芯片存储蓄电池组300对应的电量阈值，1个电量检测器蓄电池组300当前电量，风电专用处理芯片比较蓄电池组300当前电量与电量阈值，根据比较结果控制控制开关的断开与闭合。同样的太阳能控制器440也可以包括2个电量检测器、至少2个控制开关以及光电专用处理芯片，光电专用处理芯片存储外部用电设备对应的电量阈值，2个电量检测器分别检测光电转换模块200和蓄电池组300输出电量，光电专用处理芯片比较光电转换模块200输出电量、蓄电池组300输出电量以及外部用电设备对应的电量阈值，根据比较结果控制控制开关的断开与闭合情况。

如图3所示，在其中一个实施例中，蓄电池组包括相互并联的第五蓄电池单元、第六蓄电池单元以及第七蓄电池单元，第五蓄电池单元、第六蓄电池单元以及第七蓄电池单元均包括4N个蓄电池单体，N为正整数(图3中N＝1)。

如图3所示，在其中一个实施例中，光电转换模块包括相互并联的第一光电转换单元、第二光电转换单元、第三光电转换单元以及第四光电转换单元，第一光电转换单元、第二光电转换单元、第三光电转换单元以及第四光电转换单元均包括2M个太阳能电池板，M为正整数(图3中M＝1)。

在其中一个实施例中，森林防火智慧监控系统还包括RS232计算机通讯接口，RS232计算机通讯接口与风光互补控制器连接。

RS232计算机通讯接口可以连接外部存储设备，以支持30天以上的历史数据记录和下载。同时，数据与外部云端服务器同步，对安全性有保证，并可随时读取数据进行系统分析。

在其中一个实施例中，森林防火智慧监控系统还包括第一防雷装置和第二防雷装置，第一防雷装置设置于风电转换模块，第二防雷装置设置于光电转换模块。

森林防火智慧监控系统采用专用防雷技术，保证整个设备稳定运行，不受雷雨影响。

在具体应用中，本实用新型森林防火智慧监控系统由利用风光电转化原理，为偏远或无电区域的监控设备，提供电力供应的智能化集成系统，其还能同时兼容PC端和手机移动端，实现随时随地监控，并将运行数据通过云端传输，达到数据云储存同步的效果。其中，风能和太阳能能稳定地给监控用电设备供电，无论是晴天、阴天或者云雾天气，只要有风和光，就可以让设备稳定供电。采用热成像摄像机，通过其超强的环境适应性和超远探测距离的特点，解决了诸多可见光设备无法解决的问题，为大家展现了一个新视界，同时具备绝佳的图像效果，凭借其精确测温、火点检测、预警防灾等优势，在森林防火预警与防范的监控项目中得到了完美的应用。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。