CN109951152A - 一种太阳能电池式电子通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池式电子通信系统，涉及电子通信技术领域，所述太阳能电池式电子通信系统包括：检测模块、图像监控模块和控制模块，控制模块通过光电转换模块与电能储存模块连接，电能储存模块通过连接模块与通信模块连接，电能储存模块还与外部供电模块连接。本发明还公开了采用所述太阳能电池式电子通信系统的通信方法。为了解决传统的电子通信系统供电方式需耗费大量电能且没有备用电源的问题，本发明通通过控制模块根据环境参数与工作参数进行分析判断形成控制信号并传输至光电转换模块来选择工作模式进行太阳能发电形成电能为通信模块进行供电用于进行电子通信，节能环保，有效节约了能源，具有广阔的市场前景。

Description

一种太阳能电池式电子通信系统

技术领域

本发明涉及电子通信技术领域，具体是一种太阳能电池式电子通信系统。

背景技术

如今，随着科技的迅速发展，电子通信也得到了快速发展。电子通信作为一种以电子技术与信息技术相结合的技术，对于现代信息社会建设具有重要作用。电子通信通常在集成电路、电子控制、仪器仪表、计算机设计与制造和通信工程等领域都得到广泛的应用。

但是，现有的电子通信系统通常是使用传统的供电方式，不仅需要耗费大量的电能，而且由于没有备用电源导致一旦断电则无法继续工作。因此，设计出一种太阳能电池式电子通信系统，成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能电池式电子通信系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种太阳能电池式电子通信系统，包括：检测模块、图像监控模块和控制模块，所述控制模块通过光电转换模块与电能储存模块连接；所述电能储存模块通过连接模块与用于电子通信的通信模块连接，所述电能储存模块用于存储光电转换模块进行太阳能发电形成的电能并通过连接模块为通信模块进行供电；所述电能储存模块还与用于作为备用电源的外部供电模块连接；通过外部供电模块可以为电能储存模块在太阳能发电环境不佳时提供备用电源来为通信模块供电；

所述检测模块用于检测周边环境的光照强度数据、最佳光照角度数据和温度数据进行汇总形成工作参数并传输至控制模块；所述图像监控模块用于采集周边环境图像进行处理分析生成环境参数并传输至控制模块；所述处理为对图像进行去除噪声来提高图像的清晰度；

所述控制模块用于根据图像监控模块传输的环境参数与检测模块传输的工作参数进行分析判断形成控制信号并传输至光电转换模块；所述光电转换模块用于根据控制模块传输的控制信号来选择工作模式进行太阳能发电；所述控制模块包存储器，所述存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

作为本发明进一步的方案：所述检测模块包括光照强度检测模块、光照角度检测模块、工作温度检测模块和数据输入模块，所述光照强度检测模块、光照角度检测模块和工作温度检测模块均与数据输入模块连接。

作为本发明再进一步的方案：所述光照强度检测模块用于检测周边环境的光照强度数据，所述光照角度检测模块用于检测周边环境的最佳光照角度数据，所述工作温度检测模块用于检测周边环境的温度数据，所述数据输入模块用于将光照强度数据、最佳光照角度数据和温度数据进行汇总形成工作参数并传输至控制模块。

作为本发明再进一步的方案：所述图像监控模块包括依次连接的图像输入模块、图像处理模块、图像分析模块和数据输出模块；所述图像输入模块用于采集周边环境图像并传输至图像处理模块，所述图像处理模块用于对环境图像进行处理形成处理图像并传输至图像分析模块，所述图像分析模块用于对处理图像进行分析生成环境参数并通过数据输出模块传输至控制模块。

作为本发明再进一步的方案：所述图像输入模块为具有摄像功能的手机、笔记本或平板电脑中的一种。

作为本发明再进一步的方案：所述通信模块包括信号输入模块、信号放大模块、信号转换模块和信号输出模块；所述信号输入模块与信号放大模块连接，所述信号放大模块通过信号转换模块与信号输出模块连接。

作为本发明再进一步的方案：所述信号输出模块用于与多个智能终端无线通信；所述信号输入模块用于接收智能终端的信号并通过信号放大模块进行放大后传输至信号转换模块进行处理形成无线信号并输出至信号输出模块；通过信号输出模块将无线信号进行传输至智能终端，同时通过信号输入模块接收智能终端的信号，实现相互通信；所述信号放大模块包括AD转换器；所述AD转换器选用精度高、功耗低、体积小、外围电路简单的ADS1255，通过AD转换器能集成程控增益放大器和数字滤波器，可以尽量减少模拟电路，从而减少模拟信号中可能引入噪声的环节，有利于提高数据精度，也有利于减小系统体积和降低成本。

一种采用上述的太阳能电池式电子通信系统的通信方法，步骤如下：

1）通过检测模块检测周边环境的光照强度数据、最佳光照角度数据和温度数据进行汇总形成工作参数并传输至控制模块，同时通过图像监控模块采集周边环境图像进行处理分析生成环境参数并传输至控制模块；

2）通过控制模块根据图像监控模块传输的环境参数与检测模块传输的工作参数进行分析判断形成控制信号并传输至光电转换模块，通过光电转换模块根据控制模块传输的控制信号来选择工作模式进行太阳能发电；

3）通过电能储存模块存储光电转换模块进行太阳能发电形成的电能并通过连接模块为通信模块进行供电来进行电子通信，通过外部供电模块为电能储存模块在太阳能发电环境不佳时提供备用电源来为通信模块供电来进行电子通信。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明设置了检测模块、图像监控模块和控制模块，控制模块通过光电转换模块与电能储存模块连接，通过控制模块根据图像监控模块传输的环境参数与检测模块传输的工作参数进行分析判断形成控制信号并传输至光电转换模块来选择工作模式进行太阳能发电形成电能来通过电能储存模块为通信模块进行供电用于进行电子通信，节能环保，有效节约能源；还通过外部供电模块为电能储存模块在太阳能发电环境不佳时提供备用电源来为通信模块供电来进行电子通信，解决了传统的电子通信系统供电方式需耗费大量电能且没有备用电源的问题，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为太阳能电池式电子通信系统的框图。

图2为太阳能电池式电子通信系统中检测模块的框图。

图3为太阳能电池式电子通信系统中图像监控模块的框图。

图4为太阳能电池式电子通信系统中通信模块的框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护苑围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

实施例1

请参阅图1-4，一种太阳能电池式电子通信系统，包括：检测模块、图像监控模块和控制模块，所述控制模块通过光电转换模块与电能储存模块连接；

为了解决传统的电子通信系统供电方式需耗费大量电能且没有备用电源的问题，所述电能储存模块通过连接模块与用于电子通信的通信模块连接，所述电能储存模块用于存储光电转换模块进行太阳能发电形成的电能并通过连接模块为通信模块进行供电；所述电能储存模块还与用于作为备用电源的外部供电模块连接；通过外部供电模块可以为电能储存模块在太阳能发电环境不佳时提供备用电源来为通信模块供电；所述外部供电模块可包括交流电源、直流电源或其他电源；

进一步的，所述检测模块用于检测周边环境的光照强度数据、最佳光照角度数据和温度数据进行汇总形成工作参数并传输至控制模块；所述图像监控模块用于采集周边环境图像进行处理分析生成环境参数并传输至控制模块；所述处理为对图像进行去除噪声来提高图像的清晰度；所述控制模块用于根据图像监控模块传输的环境参数与检测模块传输的工作参数进行分析判断形成控制信号并传输至光电转换模块；所述光电转换模块用于根据控制模块传输的控制信号来选择工作模式进行太阳能发电；所述控制模块包存储器，所述存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘；

进一步的，所述检测模块包括光照强度检测模块、光照角度检测模块、工作温度检测模块和数据输入模块，所述光照强度检测模块、光照角度检测模块和工作温度检测模块均与数据输入模块连接；

进一步的，所述光照强度检测模块用于检测周边环境的光照强度数据，所述光照角度检测模块用于检测周边环境的最佳光照角度数据，所述工作温度检测模块用于检测周边环境的温度数据，所述数据输入模块用于将光照强度数据、最佳光照角度数据和温度数据进行汇总形成工作参数并传输至控制模块；

进一步的，所述图像监控模块包括依次连接的图像输入模块、图像处理模块、图像分析模块和数据输出模块；所述图像输入模块用于采集周边环境图像并传输至图像处理模块，所述图像处理模块用于对环境图像进行处理形成处理图像并传输至图像分析模块，所述图像分析模块用于对处理图像进行分析生成环境参数并通过数据输出模块传输至控制模块；所述图像输入模块为具有摄像功能的笔记本；

进一步的，所述通信模块包括信号输入模块、信号放大模块、信号转换模块和信号输出模块；所述信号输入模块与信号放大模块连接，所述信号放大模块通过信号转换模块与信号输出模块连接；所述信号输出模块用于与多个智能终端无线通信；所述信号输入模块用于接收智能终端的信号并通过信号放大模块进行放大后传输至信号转换模块进行处理形成无线信号并输出至信号输出模块；通过信号输出模块将无线信号进行传输至智能终端，同时通过信号输入模块接收智能终端的信号，实现相互通信；所述信号放大模块包括AD转换器；所述AD转换器选用精度高、功耗低、体积小、外围电路简单的ADS1255，通过AD转换器能集成程控增益放大器和数字滤波器，可以尽量减少模拟电路，从而减少模拟信号中可能引入噪声的环节，有利于提高数据精度，也有利于减小系统体积和降低成本。

本实施例中，一种采用上述的太阳能电池式电子通信系统的通信方法，步骤如下：

1）通过检测模块检测周边环境的光照强度数据、最佳光照角度数据和温度数据进行汇总形成工作参数并传输至控制模块，同时通过图像监控模块采集周边环境图像进行处理分析生成环境参数并传输至控制模块；

2）通过控制模块根据图像监控模块传输的环境参数与检测模块传输的工作参数进行分析判断形成控制信号并传输至光电转换模块，通过光电转换模块根据控制模块传输的控制信号来选择工作模式进行太阳能发电；

3）通过电能储存模块存储光电转换模块进行太阳能发电形成的电能并通过连接模块为通信模块进行供电来进行电子通信，通过外部供电模块为电能储存模块在太阳能发电环境不佳时提供备用电源来为通信模块供电来进行电子通信。

实施例2

请参阅图1、图2和图4，一种太阳能电池式电子通信系统，包括：检测模块、图像监控模块和控制模块，所述控制模块通过光电转换模块与电能储存模块连接；

为了解决传统的电子通信系统供电方式需耗费大量电能且没有备用电源的问题，所述电能储存模块通过连接模块与用于电子通信的通信模块连接，所述电能储存模块用于存储光电转换模块进行太阳能发电形成的电能并通过连接模块为通信模块进行供电；所述电能储存模块还与用于作为备用电源的外部供电模块连接；通过外部供电模块可以为电能储存模块在太阳能发电环境不佳时提供备用电源来为通信模块供电；所述外部供电模块可包括交流电源、直流电源或其他电源；所述检测模块用于检测周边环境的光照强度数据、最佳光照角度数据和温度数据进行汇总形成工作参数并传输至控制模块；所述图像监控模块用于采集周边环境图像进行处理分析生成环境参数并传输至控制模块；所述处理为对图像进行去除噪声来提高图像的清晰度；所述控制模块用于根据图像监控模块传输的环境参数与检测模块传输的工作参数进行分析判断形成控制信号并传输至光电转换模块；所述光电转换模块用于根据控制模块传输的控制信号来选择工作模式进行太阳能发电；

进一步的，所述图像监控模块包括依次连接的图像输入模块、图像处理模块、图像分析模块和数据输出模块；所述图像输入模块用于采集周边环境图像并传输至图像处理模块，所述图像处理模块用于对环境图像进行处理形成处理图像并传输至图像分析模块，所述图像分析模块用于对处理图像进行分析生成环境参数并通过数据输出模块传输至控制模块；所述图像输入模块为具有摄像功能的手机；

进一步的，所述通信模块包括信号输入模块、信号放大模块、信号转换模块和信号输出模块；所述信号输入模块与信号放大模块连接，所述信号放大模块通过信号转换模块与信号输出模块连接；所述信号输出模块用于与多个智能终端无线通信；所述信号输入模块用于接收智能终端的信号并通过信号放大模块进行放大后传输至信号转换模块进行处理形成无线信号并输出至信号输出模块；通过信号输出模块将无线信号进行传输至智能终端，同时通过信号输入模块接收智能终端的信号，实现相互通信；所述信号放大模块包括AD转换器；所述AD转换器选用精度高、功耗低、体积小、外围电路简单的ADS1255，通过AD转换器能集成程控增益放大器和数字滤波器，可以尽量减少模拟电路，从而减少模拟信号中可能引入噪声的环节，有利于提高数据精度，也有利于减小系统体积和降低成本。

本实施例中，一种采用上述的太阳能电池式电子通信系统的通信方法，步骤如下：

1）通过检测模块检测周边环境的光照强度数据、最佳光照角度数据和温度数据进行汇总形成工作参数并传输至控制模块，同时通过图像监控模块采集周边环境图像进行处理分析生成环境参数并传输至控制模块；

2）通过控制模块根据图像监控模块传输的环境参数与检测模块传输的工作参数进行分析判断形成控制信号并传输至光电转换模块，通过光电转换模块根据控制模块传输的控制信号来选择工作模式进行太阳能发电；

3）通过电能储存模块存储光电转换模块进行太阳能发电形成的电能并通过连接模块为通信模块进行供电来进行电子通信，通过外部供电模块为电能储存模块在太阳能发电环境不佳时提供备用电源来为通信模块供电来进行电子通信。

实施例3

请参阅图1-4，一种太阳能电池式电子通信系统，包括：检测模块、图像监控模块和控制模块，所述控制模块通过光电转换模块与电能储存模块连接；

为了解决传统的电子通信系统供电方式需耗费大量电能且没有备用电源的问题，所述电能储存模块通过连接模块与用于电子通信的通信模块连接，所述电能储存模块用于存储光电转换模块进行太阳能发电形成的电能并通过连接模块为通信模块进行供电；所述电能储存模块还与用于作为备用电源的外部供电模块连接；通过外部供电模块可以为电能储存模块在太阳能发电环境不佳时提供备用电源来为通信模块供电；所述外部供电模块可包括交流电源、直流电源或其他电源；所述检测模块用于检测周边环境的光照强度数据、最佳光照角度数据和温度数据进行汇总形成工作参数并传输至控制模块；所述图像监控模块用于采集周边环境图像进行处理分析生成环境参数并传输至控制模块；所述处理为对图像进行去除噪声来提高图像的清晰度；所述控制模块用于根据图像监控模块传输的环境参数与检测模块传输的工作参数进行分析判断形成控制信号并传输至光电转换模块；所述光电转换模块用于根据控制模块传输的控制信号来选择工作模式进行太阳能发电；所述控制模块包存储器，所述存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘；

进一步的，所述检测模块包括光照强度检测模块、光照角度检测模块、工作温度检测模块和数据输入模块，所述光照强度检测模块、光照角度检测模块和工作温度检测模块均与数据输入模块连接；所述光照强度检测模块用于检测周边环境的光照强度数据，所述光照角度检测模块用于检测周边环境的最佳光照角度数据，所述工作温度检测模块用于检测周边环境的温度数据，所述数据输入模块用于将光照强度数据、最佳光照角度数据和温度数据进行汇总形成工作参数并传输至控制模块；

进一步的，所述图像监控模块包括依次连接的图像输入模块、图像处理模块、图像分析模块和数据输出模块；所述图像输入模块用于采集周边环境图像并传输至图像处理模块，所述图像处理模块用于对环境图像进行处理形成处理图像并传输至图像分析模块，所述图像分析模块用于对处理图像进行分析生成环境参数并通过数据输出模块传输至控制模块；所述图像输入模块为具有摄像功能的平板电脑；

进一步的，所述通信模块包括信号输入模块、信号放大模块、信号转换模块和信号输出模块；所述信号输入模块与信号放大模块连接，所述信号放大模块通过信号转换模块与信号输出模块连接；所述信号输出模块用于与多个智能终端无线通信；所述信号输入模块用于接收智能终端的信号并通过信号放大模块进行放大后传输至信号转换模块进行处理形成无线信号并输出至信号输出模块；通过信号输出模块将无线信号进行传输至智能终端，同时通过信号输入模块接收智能终端的信号，实现相互通信。

本实施例中，一种采用上述的太阳能电池式电子通信系统的通信方法，步骤如下：

1）通过检测模块检测周边环境的光照强度数据、最佳光照角度数据和温度数据进行汇总形成工作参数并传输至控制模块，同时通过图像监控模块采集周边环境图像进行处理分析生成环境参数并传输至控制模块；

2）通过控制模块根据图像监控模块传输的环境参数与检测模块传输的工作参数进行分析判断形成控制信号并传输至光电转换模块，通过光电转换模块根据控制模块传输的控制信号来选择工作模式进行太阳能发电；

3）通过电能储存模块存储光电转换模块进行太阳能发电形成的电能并通过连接模块为通信模块进行供电来进行电子通信，通过外部供电模块为电能储存模块在太阳能发电环境不佳时提供备用电源来为通信模块供电来进行电子通信。

本发明的有益效果是：本发明设置了检测模块、图像监控模块和控制模块，控制模块通过光电转换模块与电能储存模块连接，通过控制模块根据图像监控模块传输的环境参数与检测模块传输的工作参数进行分析判断形成控制信号并传输至光电转换模块来选择工作模式进行太阳能发电形成电能来通过电能储存模块为通信模块进行供电用于进行电子通信，节能环保，有效节约能源；还通过外部供电模块为电能储存模块在太阳能发电环境不佳时提供备用电源来为通信模块供电来进行电子通信，解决了传统的电子通信系统供电方式需耗费大量电能且没有备用电源的问题，具有广阔的市场前景。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现。所述的程序可以存储于可读取存储介质中，所述的存储介质，如随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、电可擦写可编程存储器、寄存器等。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种太阳能电池式电子通信系统，包括检测模块、图像监控模块和控制模块，所述控制模块通过光电转换模块与电能储存模块连接，其特征在于，所述电能储存模块通过连接模块与用于电子通信的通信模块连接；

所述电能储存模块用于存储光电转换模块进行太阳能发电形成的电能并通过连接模块为通信模块进行供电；所述电能储存模块还与用于作为备用电源的外部供电模块连接；

所述检测模块用于检测周边环境的光照强度数据、最佳光照角度数据和温度数据进行汇总形成工作参数并传输至控制模块；所述图像监控模块用于采集周边环境图像进行处理分析生成环境参数并传输至控制模块；

所述控制模块用于根据图像监控模块传输的环境参数与检测模块传输的工作参数进行分析判断形成控制信号并传输至光电转换模块；所述光电转换模块用于根据控制模块传输的控制信号来选择工作模式进行太阳能发电。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池式电子通信系统，其特征在于，所述检测模块包括光照强度检测模块、光照角度检测模块、工作温度检测模块和数据输入模块，所述光照强度检测模块、光照角度检测模块和工作温度检测模块均与数据输入模块连接。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池式电子通信系统，其特征在于，所述光照强度检测模块用于检测周边环境的光照强度数据，所述光照角度检测模块用于检测周边环境的最佳光照角度数据，所述工作温度检测模块用于检测周边环境的温度数据，所述数据输入模块用于将光照强度数据、最佳光照角度数据和温度数据进行汇总形成工作参数并传输至控制模块。

4.根据权利要求2或3所述的太阳能电池式电子通信系统，其特征在于，所述图像监控模块包括依次连接的图像输入模块、图像处理模块、图像分析模块和数据输出模块；所述图像输入模块用于采集周边环境图像并传输至图像处理模块，所述图像处理模块用于对环境图像进行处理形成处理图像并传输至图像分析模块，所述图像分析模块用于对处理图像进行分析生成环境参数并通过数据输出模块传输至控制模块。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池式电子通信系统，其特征在于，所述图像输入模块为具有摄像功能的手机、笔记本或平板电脑中的一种。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池式电子通信系统，其特征在于，所述通信模块包括信号输入模块、信号放大模块、信号转换模块和信号输出模块；所述信号输入模块与信号放大模块连接，所述信号放大模块通过信号转换模块与信号输出模块连接。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池式电子通信系统，其特征在于，所述信号输出模块用于与多个智能终端无线通信；所述信号输入模块用于接收智能终端的信号并通过信号放大模块进行放大后传输至信号转换模块进行处理形成无线信号并输出至信号输出模块。

8.一种采用如权利要求1-7任一所述的太阳能电池式电子通信系统的通信方法，其特征在于，步骤如下：

1）通过检测模块检测周边环境的光照强度数据、最佳光照角度数据和温度数据进行汇总形成工作参数并传输至控制模块，同时通过图像监控模块采集周边环境图像进行处理分析生成环境参数并传输至控制模块；

2）通过控制模块根据图像监控模块传输的环境参数与检测模块传输的工作参数进行分析判断形成控制信号并传输至光电转换模块，通过光电转换模块根据控制模块传输的控制信号来选择工作模式进行太阳能发电；

3）通过电能储存模块存储光电转换模块进行太阳能发电形成的电能并通过连接模块为通信模块进行供电来进行电子通信，通过外部供电模块为电能储存模块在太阳能发电环境不佳时提供备用电源来为通信模块供电来进行电子通信。