CN204425026U - 一种不间断自供电的森林防火监控设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种不间断自供电的森林防火监控设备，包括若干摄像头，摄像头包括供电电路，所述供电电路通过一蓄电池供电，所述蓄电池耦接有自充电管理电路，所述自充电管理电路连接有一发电机，当蓄电池电量不足时使能所述发电机自动给蓄电池充电，充满时自动跳断所述发电机。当蓄电池电量不足时，电量判断单元通过判断输出续充信号控制发电机使能，通过整流电路和管理电路实现对蓄电池电量的补充，这样在长期无阳光或者风力的情况下，监控设备也能自供电，效果较佳。

Description

一种不间断自供电的森林防火监控设备

技术领域

本实用新型涉及一种不间断自供电的森林防火监控设备。

背景技术

 森林火灾是森林最危险的敌人，也是林业最可怕的灾害，它会给森林带来最有害，最具有毁灭性的后果。森林火灾不但烧毁成片的森林，伤害林内的动物，而且还降低森林的繁殖能力，引起土壤的贫瘠和破坏森林涵养水源的作用，甚至会导致生态环境失去平衡。尽管当今世界的科学在日新月异地向前发展，但是，人类在制服森林火灾上，却依然尚未取得长久的进展。

建立视频监控系统是目前国内主流的监控方式。这是传统城市监控的简单延伸，将采集视频图像通过微波汇总，由人工完成集中监视；

一般森林防火监控供电都是风光互补发电存在蓄电池中。但是不管是太阳能还是风能发电，都是不稳定的，尤其是碰到连续阴雨天气，太阳能光照会严重不足。所以需要一种阴雨天气也能持续给监控装置蓄电池供电设备。 

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种当蓄电池没电时可以用小型发电机自动供电的设备。

    为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种不间断自供电的森林防火监控设备，包括若干摄像头，摄像头包括供电电路，所述供电电路通过一蓄电池供电，所述蓄电池耦接有自充电管理电路，所述自充电管理电路连接有一发电机，当蓄电池电量不足时使能所述发电机自动给蓄电池充电，充满时自动跳断所述发电机。

    本实用新型可以进一步设置为：所述蓄电池包括一蓄电池电量电压，当电压高于高位电压限值时，输出断充信号，当电压低于低位限值时输出续充信号；所述自充电管理电路包括整流电路，耦接于所述发电机，当接收到续充信号时，使能发电机，当接收到断充信号时控制发电机停止工作并断开整流电路；锂电池管理芯片，其第四引脚接于整流电路，其第三引脚接于蓄电池，其第五引脚耦接有一第五电阻，第二引脚接地。

本实用新型可以进一步设置为：所述锂电池管理芯片的第一引脚与电源高电平之间串联有一发光管。

本实用新型可以进一步设置为：所述自充电管理电路还包括一漏电保护电路所述漏电保护电路包括一漏电判断单元，包括一第三比较器，其正输入端接于供电电路的输出端，其负输出端接于第三基准电压信号，其输出端接于一直流继电器线圈；一漏电控制单元，包括串联于电源两端的直流继电器常开触点与延时继电器线圈；一开关单元，所述开关单元受控于一控制引脚，当开关单元导通时，蓄电池为供电电路提供电压，一延时继电器常闭触点；所述控制引脚与开关单元之间接有一延时继电器常闭触点。

本实用新型可以进一步设置为：所述开关单元还与锂电池管理芯片的第四引脚耦接，当锂电池管理芯片的第四引脚状态为高电平时，开关单元导通；

    本实用新型可以进一步设置为：所述蓄电池接有电量判断单元，电量判断单元包括第一比较器，其正输入端接收蓄电池电量电压，其负输入端接收高位电压限值，其输出端输出断充信号；第二比较器，其负输入端接收蓄电池电量电压，其正输入端接收低位电压限值，其输出端输出续充信号。

相比于现有技术，本实用新型产生了如下有益效果：当蓄电池电量不足时，电量判断单元通过判断输出续充信号控制发电机使能，通过整流电路和管理电路实现对蓄电池电量的补充，这样在长期无阳光或者风力的情况下，监控设备也能自供电，效果较佳。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电路示意图一；

图2为本实用新型实施例的电路示意图二；

图3为本实用新型实施例的电路示意图三；

图4为本实用新型实施例的电路示意图四。

    附图标记：1、供电电路；2、整流电路；3、锂电池管理芯片；4、蓄电池；41、电量判断单元；5、漏电保护电路；51、开关单元；52、漏电控制单元。

具体实施方式

参照图1至图4对本实用新型实施例做进一步说明。

    一种不间断自供电的森林防火监控设备，包括若干摄像头，摄像头包括供电电路1，图1公开的为最常见的供电电路1，本实用新型不局限于对这一供电电路1的供电，供电电路1通过一蓄电池4供电，蓄电池4耦接有自充电管理电路，自充电管理电路连接有一发电机，当蓄电池4电量不足时使能发电机自动给蓄电池4充电，充满时自动跳断发电机。

   蓄电池4包括一蓄电池电量电压V1，当电压高于高位电压限值时，输出断充信号S1，当电压低于低位限值时输出续充信号S2；自充电管理电路包括整流电路2，整流电路2的工作情况如下，发电机通过自继电器使能，其两个输出端接于一全桥整流桥，此全桥整流电路2输出电位值为500mA，断充信号S1通过控制接于全桥整流电路2的第三开关管控制其导通关断，图中第五电阻R4阻值优选为5欧，第六电阻阻值选为50欧，第三二极管可起到充电提示的作用，耦接于发电机，当接收到续充信号S2时，使能发电机，当接收到断充信号S1时控制发电机停止工作并断开整流电路2；锂电池管理芯片3，其第四引脚接于整流电路2，其第三引脚接于蓄电池4，其第五引脚耦接有一第五电阻R4，第二引脚接地。锂电池管理芯片型号选为TP4055。

锂电池管理芯片3的第一引脚与电源高电平之间串联有一发光管。可以提醒使用者目前摄像头处于充电状态。

自充电管理电路还包括一漏电保护电路5漏电保护电路5包括一漏电判断单元，包括一第三比较器，其正输入端接于供电电路1的输出端，其负输出端接于第三基准电压信号，其输出端接于一直流继电器线圈；一漏电控制单元52，包括串联于电源两端的直流继电器常开触点与延时继电器线圈；一开关单元51，开关单元51受控于一控制引脚S3，所述控制引脚S3可通过无线收发器接收控制信号，当开关单元51导通时，蓄电池4为供电电路1提供电压，一延时继电器常闭触点；控制引脚与开关单元51之间接有一延时继电器常闭触点，第五电阻R4可选择地设置为可调电阻，通过调节其阻值，可调节其输出电压。

开关单元51还与锂电池管理芯片3的第四引脚耦接，当锂电池管理芯片3的第四引脚状态为高电平时，开关单元51导通；图中第二电阻R2阻值优选设置为10千欧，第三电阻R3阻值优选设置为1千欧，图中第一二极管和第二二极管的作用时防止两个控制电压相互干扰其型号均选为1N4007。

开关单元51工作过程如下，当第二开关管Q2的基极接收到高电平时导通，控制第一开关管Q1导通，这时，蓄电池4输出电压至摄像头的供电电路1，所以当充电时，第二开关管Q2基极持续为高电平，可以使得摄像头始终处于工作状态，但是摄像头如果一段时间没有工作时，漏电控制电源通过第三比较器判断状态，延时继电器开始计数，时间可根据需求设置，这里设为2分钟，也就是说，当摄像头不工作超过两分钟时，自动跳断开关单元51，是蓄电池4不能构成漏电回路，节约了蓄电池4的寿命，Q2型号选为8050，Q1型号选为8550。

蓄电池4接有电量判断单元41，电量判断单元41包括第一比较器，其正输入端接收蓄电池电量电压V1，图中对此电压只做示意，具体实现方法是在发电机和电瓶之间加一个控制器，检测其充电电流（由于充电电流会随电瓶电量上升而逐渐升高），将采样得到的充电电流根据电瓶内阻和恒流电流设置不同的跟随方程将其转化为电池电量电压V1,以避免充电电流对电量电压的采样造成影响。其负输入端接收高位电压限值，所述高位电压限值可通过一微处理器通过电压跟随的方法获得，通过采样充电电流的谐波电流，同样通过上述跟随方程将其转化为谐波电压，通过加法器将谐波电压和预设的一比较电压叠加得到高位电压限值,以避免充电电流的扰动对电量电压的采样造成影响，一其输出端输出断充信号S1；第二比较器，其负输入端接收蓄电池电量电压V1，其正输入端接收低位电压限值，其输出端输出续充信号S2。高位电压限值和低位电压限值的获得可通过两个串连而成的电阻分压获得，在此不做赘述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种不间断自供电的森林防火监控设备，包括若干摄像头，摄像头包括供电电路，所述供电电路通过一蓄电池供电，其特征是：

    所述蓄电池耦接有自充电管理电路，所述自充电管理电路连接有一发电机，当蓄电池电量不足时使能所述发电机自动给蓄电池充电，充满时自动跳断所述发电机。

2.根据权利要求1所述的一种不间断自供电的森林防火监控设备，其特征是：所述蓄电池包括一蓄电池电量电压，当电压高于高位电压限值时，输出断充信号，当电压低于低位限值时输出续充信号；

    所述自充电管理电路包括：

整流电路，耦接于所述发电机，当接收到续充信号时，使能发电机，当接收到断充信号时控制发电机停止工作并断开整流电路；

锂电池管理芯片，其第四引脚接于整流电路，其第三引脚接于蓄电池，其第五引脚耦接有一第五电阻，第二引脚接地。

3.根据权利要求2所述的一种不间断自供电的森林防火监控设备，其特征是：所述锂电池管理芯片的第一引脚与电源高电平之间串联有一发光管。

4.根据权利要求3所述的一种不间断自供电的森林防火监控设备，其特征是：所述自充电管理电路还包括一漏电保护电路，

所述漏电保护电路包括：

一漏电判断单元，包括一第三比较器，其正输入端接于供电电路的输出端，其负输出端接于第三基准电压信号，其输出端接于一直流继电器线圈；

一漏电控制单元，包括串联于电源两端的直流继电器常开触点与延时继电器线圈；

一开关单元，所述开关单元受控于一控制引脚，当开关单元导通时，蓄电池为供电电路提供电压，一延时继电器常闭触点；所述控制引脚与开关单元之间接有一延时继电器常闭触点。

5.根据权利要求4所述的一种不间断自供电的森林防火监控设备，其特征是：

所述开关单元还与锂电池管理芯片的第四引脚耦接，当锂电池管理芯片的第四引脚状态为高电平时，开关单元导通。

6.根据权利要求5所述的一种不间断自供电的森林防火监控设备，其特征是：所述蓄电池接有电量判断单元，电量判断单元包括：

第一比较器，其正输入端接收蓄电池电量电压，其负输入端接收高位电压限值，其输出端输出断充信号；

第二比较器，其负输入端接收蓄电池电量电压，其正输入端接收低位电压限值，其输出端输出续充信号。