CN205921688U - 风光互补智慧监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种风光互补智慧监控系统，包括风力发电机、太阳能板、蓄电池组、控制器、电源、摄像装置、云服务器以及监控终端；风力发电机接入控制器的风力发电机接入端口；太阳能板接入所述控制器的太阳能板接入端口；蓄电池组接入所述控制器的蓄电池接入端口；电源的输入端与控制器的负载端口连接，电源的输出端与摄像装置的供电端口连接；云服务器分别与摄像装置和监控终端进行通信。本实用新型提供的风光互补智慧监控系统，前端无需工作人员值守，后端处工作人员可通过PC或智能手机等监控终端随时随地进行远程监控。本实用新型通过匹配多种电源，不仅满足不同负载用电的需求，而且降低了损耗，使系统运作稳定、顺畅。

Description

风光互补智慧监控系统

技术领域

本实用新型涉及监控领域，特别是涉及一种风光互补智慧监控系统。

背景技术

在高速公路项目、森林防火监控、边防哨所等应用场合需要使用监控系统进行大面积的监控，以保障现场安全，为此需要有关单位大范围地建设输电网络和光纤传输网络，不仅建设难度大，而且制造成本及维护成本都非常高。另外，在偏远地区，由于供电条件有限，无电供应，要实施全天候的大面积监控更是难上加难。

为了解决此问题，目前市场上已出现风光互补供电系统，为偏远无电区域的监控设备供电，供电系统中采用逆变器实现负载输出由DC(直流)转为AC(交流)200V、再转为DC的电压转换，但是损耗较高，系统功耗浪费严重，而且会导致监控系统不稳定。另外，监控系统使用PC(个人计算机)实现24小时视频监测，工作人员一旦离开该PC就无法得知监控区域的现场情况，无法保障监控区域的安全。

实用新型内容

基于此，为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种风光互补智慧监控系统，能显著降低损耗，且保持顺畅稳定地运作，还可使得工作人员可以随时随地的进行远程监控，保障目标监控区域的安全。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

一种风光互补智慧监控系统，包括：风力发电机、太阳能板、蓄电池组、控制器、电源、摄像装置、云服务器以及监控终端；

所述风力发电机接入所述控制器的风力发电机接入端口；所述太阳能板接入所述控制器的太阳能板接入端口；所述蓄电池组接入所述控制器的蓄电池接入端口；

所述电源的输入端与所述控制器的负载端口连接，所述电源的输出端与所述摄像装置的供电端口连接；

所述云服务器分别与所述摄像装置和所述监控终端进行通信。

在一种可选的实施方式中，所述控制器包括风能控制器和太阳能控制器，所述风力发电机接入所述风能控制器的风力发电机接入端口；所述太阳能板接入所述太阳能控制器的太阳能板接入端口；所述蓄电池接入所述风能控制器和所述太阳能控制器的蓄电池接入端口；所述太阳能控制器的负载端口与所述电源的输入端连接。

可选的，所述蓄电池组包括第一蓄电池、第二蓄电池、第三蓄电池以及第四蓄电池；所述太阳能板包括第一太阳能板和第二太阳能板；所述第一太阳能板和所述第二太阳能板并联后接入所述太阳能控制器的太阳能板接入端口；所述第一蓄电池和第二蓄电池串联后接入所述风能控制器和所述太阳能控制器的蓄电池接入端口，所述第三蓄电池和所述第四蓄电池串联后也接入所述风能控制器和所述太阳能控制器的蓄电池接入端口。

可选的，所述第一蓄电池和所述第二蓄电池设置在第一防水蓄电池箱内，所述第三蓄电池和所述第四蓄电池可设置在第二防水蓄电池箱内。

在另一种可选的实施方式中，所述控制器包括风光互补控制器和太阳能控制器；所述太阳能板包括第一部分太阳能板和第二部分太阳能板；所述风力发电机接入所述风光互补控制器的风力发电机接入端口；所述第一部分太阳能板接入所述风光互补控制器的太阳能板接入端口；所述第二部分太阳能板接入所述太阳能控制器的太阳能板接入端口；所述蓄电池组接入所述风光互补控制器和所述太阳能控制器的蓄电池接入端口；所述太阳能控制器的负载端口与所述电源的输入端连接。

可选的，所述蓄电池组包括第一蓄电池组和第二蓄电池组，所述第一蓄电池组包括1号蓄电池、2号蓄电池、3号蓄电池、4号蓄电池、5号蓄电池以及6号蓄电池；所述第二蓄电池组包括7号蓄电池、8号蓄电池、9号蓄电池、10号蓄电池、11号蓄电池、12号蓄电池、13号蓄电池、14号蓄电池、15号蓄电池、16号蓄电池、17号蓄电池以及18号蓄电池；所述1号蓄电池、2号蓄电池以及 3号蓄电池并联，且与4号蓄电池、5号蓄电池和6号蓄电池串联后接入所述风光互补控制器和所述太阳能控制器的蓄电池接入端口；所述7号蓄电池、8号蓄电池、9号蓄电池以及10号蓄电池串联后接入所述风光互补控制器和所述太阳能控制器的蓄电池接入端口；所述11号蓄电池、所述12号蓄电池、所述13号蓄电池以及所述14号蓄电池串联后接入所述风光互补控制器和所述太阳能控制器的蓄电池接入端口；所述15号蓄电池、所述16号蓄电池、所述17号蓄电池以及所述18号蓄电池串联后接入所述风光互补控制器和所述太阳能控制器的蓄电池接入端口。

可选的，所述第一部分太阳能板包括1号太阳能板和2号太阳能板，所述第二部分太阳能板包括3号太阳能板、4号太阳能板、5号太阳能板、6号太阳能板、7号太阳能板以及8号太阳能板；所述1号太阳能板与所述2号太阳能板串联后接入所述风光互补控制器的太阳能板接入端口；所述3号太阳能板和所述4号太阳能板串联后接入所述太阳能控制器的太阳能板接入端口；所述5号太阳能板和所述6号太阳能板串联后接入所述太阳能控制器的太阳能板接入端口；所述7号太阳能板和所述8号太阳能板串联后接入所述太阳能控制器的太阳能板接入端口。

在一种可选的实施方式中，所述蓄电池组中的蓄电池均为胶体蓄电池。

在一种可选的实施方式中，所述监控终端包括个人计算机和/或智慧手机。

在一种可选的实施方式中，所述控制器通过RS232接口与所述云服务器进行通信。

基于本实用新型的上述技术方案，根据使用地区的太阳能资源和风力资源的具体情况和负载耗电量来确定风光互补发电的容量，保证为所有监控设备持续稳定地供电，而通过配置合理的蓄电池组容量，即使在遭遇连续阴雨天时也能进行监控。本实用新型还匹配多种电源，代替传统的逆变器，实现交直流供电的自由转换，满足多种负载用电的需求，不仅显著降低了损耗，而且可保障系统高效、顺畅、稳定地运作。本实用新型中摄像装置采集的数据、控制器获得的发电数据等均可与云服务器同步，使得数据安全性有保证，并且工作人员可随时读取云服务器中的数据进行系统分析。本实用新型提供的风光互补智慧 监控系统，前端无需工作人员值守，后端工作人员可通过PC或智慧手机等监控终端随时随地进行远程监控，充分保障目标监控区域的安全。

附图说明

图1为本实用新型的风光互补智慧监控系统在一个实施例中的结构示意图；

图2为本实用新型中的控制器、太阳能板以及蓄电池组在一种实施方式中的结构示意图；

图3为本实用新型中的控制器、太阳能板以及蓄电池组在另一种实施方式中的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合较佳实施例及附图对本实用新型的内容作进一步详细描述。显然，下文所描述的实施例仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。应当理解的是，尽管在下文中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。

图1是本实用新型的风光互补智慧监控系统在一个实施例中的结构示意图，如图1所示，本实施例中的风光互补智慧监控系统包括：风力发电机1、太阳能板2、蓄电池组3、控制器4、电源5、摄像装置6、云服务器7以及监控终端8。

其中，风力发电机1接入控制器4的风力发电机接入端口，太阳能板2接入控制器4的太阳能板接入端口；蓄电池组3接入控制器4的蓄电池接入端口。

电源5的输入端与控制器4的负载端口连接，电源5的输出端与摄像装置6的供电端口连接。云服务器7分别与摄像装置6和监控终端8进行通信。

本实施例中的风光互补智慧监控系统，利用风光电转化原理，为偏远或无电地区提供智慧监控。在具体应用时，可根据使用地区的太阳能资源和风力资源的具体情况以及负载耗电量确定风光互补发电的容量，保证为用电设备持续稳定地供电。

在本实施例中，摄像装置6可采用360°高清摄像球机来采集现场的视频、图像数据，实现快速准确地定位森林、水库、园区、工厂、道路等目标监控区域。摄像装置6可实时将采集的数据上传至云服务器7，云服务器7与监控终端8(例如PC、智能手机等)通信，使得前端无需工作人员值守，后端工作人员可通过PC或智能手机等监控终端8获得摄像装置采集6的数据，实现随时随地的远程监控，充分保障目标监控区域的安全。需要说明的是，本实施例中监控终端8包括PC和/或智能手机，还可包括其他适于监控的终端设备，不能以此来限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

在本实施例中，控制器4可通过RS232接口与云服务器7通信，将数据(如风力发电机1和太阳能板2的发电数据)上传至云服务器7，实现数据与云端同步，对安全性有保证，而且可随时读取云服务器7中的数据进行系统分析。

在一种可选的实施方式中个，控制器4还包括显示装置，该显示装置可通过LCD显示界面直观显示系统运行参数，例如蓄电池组3中蓄电池的电压，风力发电机1的电压、电流、功率，太阳能板2的光伏电压、电流、功率等。

本实施例中可配置多种电源5，例如DC 12V/24V/48V或AC 24V电源，直接代替传统的逆变器，实现交直流供电的自由转换，满足多种负载用电的需求，不仅显著降低了损耗，而且可保障系统高效、顺畅、稳定地运作。

在一种可选的实施方式中，参照图2所示，且一并参照图1，控制器4包括风能控制器41和太阳能控制器42，风力发电机1接入风能控制器41的风力发电机接入端口，太阳能板2接入太阳能控制器42的太阳能板接入端口，蓄电池组3接入风能控制器41和太阳能控制器42的蓄电池接入端口，太阳能控制器42的负载端口与电源5的输入端连接。风力发电机1发电后经风能控制器41为蓄电池组3充电，太阳能板2发电后经太阳能控制器42为蓄电池组3充电，通 过配置适合系统的蓄电池容量，即便遭遇长达3-5个连续阴雨天时也能实现不间断供电。

可选的，仍参照图2所示，且一并参照图1，蓄电池组3包括第一蓄电池311、第二蓄电池312、第三蓄电池313以及第四蓄电池314，太阳能板2包括第一太阳能板211和第二太阳能板212。第一太阳能板211和第二太阳能板212并联后接入太阳能控制器42的太阳能板接入端口。第一蓄电池311和第二蓄电池312串联后接入风能控制器41和太阳能控制器42的蓄电池接入端口，第三蓄电池313和第四蓄电池314串联后也接入风能控制器41和太阳能控制器42的蓄电池接入端口。

在该实施方式中，摄像装置6的额定功率为60W，额定电压为12V。风力发电机1的最大功率为400W，第一太阳能板211和第二太阳能板212的输出功率均为250W，输出电压均为36V。第一蓄电池311、第二蓄电池312、第三蓄电池313以及第四蓄电池314的容量均为200AH，额定电压均为12V，其中第一蓄电池311和第二蓄电池312可设置在第一防水蓄电池箱内，第三蓄电池313和第四蓄电池414可设置在第二防水蓄电池箱内。第一蓄电池311、第二蓄电池312、第三蓄电池313以及第四蓄电池314通过两串两并的连接方式，形成额定电压为24V的蓄电池组，第一太阳能板211和第二太阳能板212通过并联的方式形成输出电压为36V的太阳能板。

通过实验分析，风力发电机1日均发电量为829W，太阳能板2平均日照4.5小时，日均发电量为1800W，而包括摄像装置6在内的用电设备日耗电量为1728W，因此风力发电机1和太阳能板2的日均发电量总和大于用电设备日耗电量，因此本实施方式中的风光互补智慧监控系统能保证用电设备的正常运行，本实施方式中的风光互补智慧监控系统可应用在水文水利监控、通讯基站监控、海岛监控等监控领域。

在另一种可选的实施方式中，参照图3所示，且一并参照图1，控制器4包括风光互补控制器43和太阳能控制器42，太阳能板2包括第一部分太阳能板和第二部分太阳能板。其中，风力发电机1接入风光互补控制器43的风力发电机 接入端口，第一部分太阳能板接入风光互补控制器43的太阳能板接入端口，第二部分太阳能板接入太阳能控制器42的太阳能板接入端口。蓄电池组3接入风光互补控制器43和太阳能控制器42的蓄电池接入端口，太阳能控制器42的负载端口与电源5的输入端连接。第一部分太阳能板发电后经风光互补控制器43为蓄电池组3充电，第二部分太阳能板发电后经太阳能控制器42为蓄电池组3充电，太阳能控制器42负载端口输出电压经电源5转换后为摄像装置6供电。

可选的，参照图3，且一并参照图1，蓄电池组3包括第一蓄电池组和第二蓄电池组，其中，第一蓄电池组包括1号蓄电池N1、2号蓄电池N2、3号蓄电池N3、4号蓄电池N4、5号蓄电池N5以及6号蓄电池N6；第二蓄电池组包括7号蓄电池N7、8号蓄电池N8、9号蓄电池N9、10号蓄电池N10、11号蓄电池N11、12号蓄电池N12、13号蓄电池N13、14号蓄电池N14、15号蓄电池N15、16号蓄电池N16、17号蓄电池N17以及18号蓄电池N18。

1号蓄电池N1、2号蓄电池N2以及3号蓄电池N3并联，且与4号蓄电池N4、5号蓄电池N5和6号蓄电池N6串联后接入风光互补控制器43和太阳能控制器42的蓄电池接入端口。

7号蓄电池N7、8号蓄电池N8、9号蓄电池N9以及10号蓄电池N10串联后接入风光互补控制器43和太阳能控制器42的蓄电池接入端口。

11号蓄电池N11、12号蓄电池N12、13号蓄电池N13以及14号蓄电池N14串联后接入风光互补控制器43和太阳能控制器42的蓄电池接入端口。

15号蓄电池N15、16号蓄电池N16、17号蓄电池N17以及18号蓄电池N18串联后接入风光互补控制器43和太阳能控制器42的蓄电池接入端口。

在该实施方式中，第一蓄电池组合第二蓄电池组中的各个蓄电池其额定电压均为12V。参照图3所示，第一蓄电池组中的1号蓄电池N1、2号蓄电池N2以及3号蓄电池N3并联形成额定电压为12V的蓄电池组，在与4号蓄电池N4、5号蓄电池N5以及6号蓄电池N6串联形成额定电压为48V的蓄电池组，即第一蓄电池组的额定电压为48V。第二蓄电池组中的蓄电池通过四串三并的方式连接，使得第二蓄电池组的额定电压也为48V。第一蓄电池组和第二蓄电池组并联后形成额定电压为48V的蓄电池组3，蓄电池组3同时接入风光互补控制 器43和太阳能控制器42的蓄电池接入端口。

可选的，参照图3所示，第一部分太阳能板包括1号太阳能板T1和2号太阳能板T2，第二部分太阳能板包括3号太阳能板T3、4号太阳能板T4、5号太阳能板T5、6号太阳能板T6、7号太阳能板T7以及8号太阳能板T8。其中，1号太阳能板T1与2号太阳能板T2串联后接入风光互补控制器43的太阳能板接入端口；3号太阳能板T3和4号太阳能板T4串联后接入太阳能控制器42的太阳能板接入端口；5号太阳能板T5和6号太阳能板T6串联后接入太阳能控制器42的太阳能板接入端口；7号太阳能板T7和8号太阳能板T8串联后接入太阳能控制器42的太阳能板接入端口。

在该实施方式中，各太阳能板的输出电压均为36V，第一部分太阳能板中的1号太阳能板T1与2号太阳能板T2串联后形成输出电压为72V的太阳能板接入风光互补控制器43，第二部分太阳能板中的各太阳能板通过两串三并的方式连接，形成输出电压为72V的太阳能板接入太阳能控制器42。

在该实施方式中，风力发电机的最大功率为600W，各个太阳能板的输出功率均为250W，各个蓄电池的容量均为200AH，摄像装置6的额定功率为300W，额定电压为12V。经过实验分析可知，风力发电机在3.5m/s的平均风速下日均发电量为1036W，太阳能板在4.5小时平均日照条件下日均发电量为9000W，而包括摄像装置在内的用电设备日耗电量为9360W，风力发电机和太阳能板的日均发电量总和大于用电设备日耗电量，因此本实施方式中的风光互补智慧监控系统能保证用电设备的正常运行，本实施方式中的风光互补智慧监控系统可应用在森林防火监控、输油线管监控、油田油井监控等监控领域。

较佳的，本实施例蓄电池组3中的蓄电池均可采用胶体蓄电池，胶体蓄电池采用AGM玻璃纤维隔板，具备优良性能，适应深循环，其耐低温性能比铅酸蓄电池更强，适应于零下40℃的低温环境。胶体蓄电池灌液后，经过30分钟，待液温为15℃时即可使用，不需要进行初充电，使用较为方便。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述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。

Claims (10)

1.一种风光互补智慧监控系统，其特征在于，包括：风力发电机、太阳能板、蓄电池组、控制器、电源、摄像装置、云服务器以及监控终端；

所述风力发电机接入所述控制器的风力发电机接入端口；所述太阳能板接入所述控制器的太阳能板接入端口；所述蓄电池组接入所述控制器的蓄电池接入端口；

所述电源的输入端与所述控制器的负载端口连接，所述电源的输出端与所述摄像装置的供电端口连接；

所述云服务器分别与所述摄像装置和所述监控终端进行通信。

2.根据权利要求1所述的风光互补智慧监控系统，其特征在于，所述控制器包括风能控制器和太阳能控制器，

所述风力发电机接入所述风能控制器的风力发电机接入端口；

所述太阳能板接入所述太阳能控制器的太阳能板接入端口；

所述蓄电池组接入所述风能控制器和所述太阳能控制器的蓄电池接入端口；

所述太阳能控制器的负载端口与所述电源的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的风光互补智慧监控系统，其特征在于，所述蓄电池组包括第一蓄电池、第二蓄电池、第三蓄电池以及第四蓄电池；所述太阳能板包括第一太阳能板和第二太阳能板；

所述第一太阳能板和所述第二太阳能板并联后接入所述太阳能控制器的太阳能板接入端口；

所述第一蓄电池和第二蓄电池串联后接入所述风能控制器和所述太阳能控制器的蓄电池接入端口，所述第三蓄电池和所述第四蓄电池串联后也接入所述风能控制器和所述太阳能控制器的蓄电池接入端口。

4.根据权利要求3所述的风光互补智慧监控系统，其特征在于，所述第一蓄电池和所述第二蓄电池设置在第一防水蓄电池箱内，所述第三蓄电池和所述第四蓄电池可设置在第二防水蓄电池箱内。

5.根据权利要求1所述的风光互补智慧监控系统，其特征在于，所述控制器包括风光互补控制器和太阳能控制器；所述太阳能板包括第一部分太阳能板和第二部分太阳能板；

所述风力发电机接入所述风光互补控制器的风力发电机接入端口；

所述第一部分太阳能板接入所述风光互补控制器的太阳能板接入端口；所述第二部分太阳能板接入所述太阳能控制器的太阳能板接入端口；

所述蓄电池组接入所述风光互补控制器和所述太阳能控制器的蓄电池接入端口；

所述太阳能控制器的负载端口与所述电源的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的风光互补智慧监控系统，其特征在于，所述蓄电池组包括第一蓄电池组和第二蓄电池组，所述第一蓄电池组包括1号蓄电池、2号蓄电池、3号蓄电池、4号蓄电池、5号蓄电池以及6号蓄电池；所述第二蓄电池组包括7号蓄电池、8号蓄电池、9号蓄电池、10号蓄电池、11号蓄电池、12号蓄电池、13号蓄电池、14号蓄电池、15号蓄电池、16号蓄电池、17号蓄电池以及18号蓄电池；

所述1号蓄电池、2号蓄电池以及3号蓄电池并联，且与4号蓄电池、5号蓄电池和6号蓄电池串联后接入所述风光互补控制器和所述太阳能控制器的蓄电池接入端口；

所述7号蓄电池、8号蓄电池、9号蓄电池以及10号蓄电池串联后接入所述风光互补控制器和所述太阳能控制器的蓄电池接入端口；

所述11号蓄电池、所述12号蓄电池、所述13号蓄电池以及所述14号蓄电池串联后接入所述风光互补控制器和所述太阳能控制器的蓄电池接入端口；

所述15号蓄电池、所述16号蓄电池、所述17号蓄电池以及所述18号蓄电池串联后接入所述风光互补控制器和所述太阳能控制器的蓄电池接入端口。

7.根据权利要求5或6所述的风光互补智慧监控系统，其特征在于，所述第一部分太阳能板包括1号太阳能板和2号太阳能板，所述第二部分太阳能板包括3号太阳能板、4号太阳能板、5号太阳能板、6号太阳能板、7号太阳能板以及8号太阳能板；

所述1号太阳能板与所述2号太阳能板串联后接入所述风光互补控制器的太阳能板接入端口；

所述3号太阳能板和所述4号太阳能板串联后接入所述太阳能控制器的太 阳能板接入端口；

所述5号太阳能板和所述6号太阳能板串联后接入所述太阳能控制器的太阳能板接入端口；

所述7号太阳能板和所述8号太阳能板串联后接入所述太阳能控制器的太阳能板接入端口。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的风光互补智慧监控系统，其特征在于，所述蓄电池组中的蓄电池均为胶体蓄电池。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的风光互补智慧监控系统，其特征在于，所述监控终端包括个人计算机和/或智慧手机。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的风光互补智慧监控系统，其特征在于，所述控制器通过RS232接口与所述云服务器进行通信。