桥茵太阳能无线视频监控系统技术方案

随着我国建设和谐社会进程不断向前，对于社会各种突发事件的应急响应和处理、对于严重自然灾害发生后的及时有效指挥救助成为各级政府相关部门的重要职责，快速抢险也是各有关职能部门和企业的重要职责。
同时由于新能源和物联网领域的应用的发展，越来越多的需求在广阔的地区进行环境和时间监控，太阳能无线视频监控成为了新能源和物联网这两个领域的重要应用之一。

1.系统原理和架构

太阳能无线视频监控系统有太阳能发电子系统、电源管理子系统、蓄电池子系统、摄像机子系统、视频记录子系统、数据传输子系统和其它辅助子系统组成，下图就是整个系统的架构图。
从系统架构图中可以看出，太阳能发电子系统、电源管理子系统和蓄电池子系统构成了整个系统的供电部份，而数据传输子系统、摄像机子系统、视频记录子系统则构成了整个系统的工作部份，其它辅助子系统指的是相关可选的功能，例如现场检测、控制、照明、入侵侦测、机械支撑部件等。
太阳能发电是整个系统工作的能量来源，当太阳能发出的电力在供给整个系统工作后有富裕时，蓄电池中的储备电量才会不断上升。所以太阳能发电的能力是整个系统的关键，需要根据太阳能蓄电池充电的速度来决定太阳能发电的功率。由于蓄电池充电有其自身的特性和有效日照时间的影响，蓄电池需要一天以上才能打到充满的效果。

蓄电池是维持在没有日照情况下系统工作所需的能量，当发生连日阴雨的情况时就需要蓄电池有足够的电量维持整个系统的连续工作。
由于太阳能发电和蓄电池储电的宝贵，它直接影响了整个系统的建设成本，因此整个系统中工作部份设备的低功耗运行变成为了太阳能无线视频监控的关键之一。目前市场销售摄像机都没有在这方面提供明确的数据，不少摄像机采用24伏交流供电，为了满足太阳能和蓄电池的电压能够满足市售摄像机的工作，必须对系统中的电压进行变化，由于电压变换过程中的损耗，使得整个系统的电力有效使用率大幅度下降。
为了解决这个棘手的问题，我们必须指定太阳能无线监控系统进行供电及相关标准并进行统一。

2. 系统内标准的确定
一个完整的太阳能无线视频监控系统的工作将基于一整套事先确定好的标准，这些标准也许只在系统内使用，对系统外没用影响，但是由于这是一个完整的需要通讯和交流的系统，必须对各个相关部份参数、标准和使用协议做一个明确的规定，保证系统各设备部件之间的通讯和协同工作无误。
桥茵科技生产的所有摄像机都基于直流12伏电压，而且满足低功耗运行要求，可以在太阳能和蓄电池供电的情况很好的工作，保证电量有效使用。
目前适合进行太阳能无线视频监控的数据传输方式有两种，一是基于计算机无线网络即WIFI，而是基于电信运营商的3G网络。两种网络具有各自不同的优点，用户可以有针对性地进行选择。
如果客户的监控点离开监控中心之间的距离为数公里，而且中间没有阻隔，或者可以通过增加很少的转接点连接到监控中心，这种情况就比较适合采用WIFI传输。采用WIFI传输可以获得较高的有效带宽，保证视频传输的清晰度和流畅性。如果用户可以通过自身的能力建设这些WIFI基站和转接点，系统建成后总体运营成本会比较低。
如果客户的监控点离开监控中心比较远，而且中间具有很多负载的建筑和阻隔，这时采用3G视频传输将是一个比较好的选择。利用3G视频传输，将视频数据通过相关的电信运营商的网络传递到监控中心，如果可以通过互联网来传输视频则会更加容易实现跨地区的远程视频监控。
综合比较起来，WIFI传输具有较高的有效带宽，可以获得高清晰的流畅视频监控，适合于没有或较少阻挡的地区，例如农牧场、湖泊、沼泽、河流、海岸等等。3G传输由于运营商的服务的支持，可以有效低克服建筑等对信号的阻挡，最大程度上保证视频传输，更加适合于城市、村庄、郊区和快速应急应用。
随着4G技术的研究和发展，可以预期在4G正式运行时，其视频传输的效果可以满足人们对高清监控的需要。
为了使得太阳能视频监控更加容易实现，有必要对摄像机的联接接口进行改进，桥茵科技生产的摄像机在提供标准电源、视频和云台控制接口以外还提供三位一体的综合接口，使用一根联线就可以满足电源、视频和云台控制等需要。

3.工作部份
太阳能无线监控系统的工作部份有无线传输、摄像机、视频编码和记录储存等部份组成。
客户在无线传输部份可以选择WIFI传输或者3G传输，当选择WIFI传输时，还可以选择采用2.4GHz或者5.8GHz频段的数据传输，当选择3G传输时，可以根据当地的3G网络覆盖和服务实际情况，选择电信运营商。
摄像机是监控系统的主角。通常太阳能无线视频监控都是应用于野外，受气候条件的影响很大，在我国辽阔的土地上，气温最低时可以达到零下40多度，气温最高时也可以达到40度或更高，因此需要能够在如此宽范围的气候条件下工作。
很多摄像机为了解决在低温情况下的工作，采用摄像机内加热来满足工作要求，但是加热需要消耗大量的电能，因此对于太阳能无线监控系统来说更好的做法是采用工业级设计标准、选用工业级元器件，使得摄像机可以在比较宽的气候条件下工作，尽量减少机内加热的工作。
为了克服无线传输过程可能出现的视频中断，保证视频监控不丢失，需要在现场记录设备中采用相应的存储器件，例如SD卡和硬盘。

4.辅助子系统
太阳能无线视频监控大部份安装在远程，到监控中心有一定的距离，系统的检查和维护是很大的难题之一。现场自动检测和控制是一个良好的解决方案，通过和监控中心的信息交换，维护人员可以不到现场就了解各个系统工作的情况，将故障的风险降至最低，同时也提升了系统工作的等级。
除此之外，为了有效地保证系统工作，还需要一些类似于灯光、探测、报警、支架等辅助系统，使他太阳能无线监控系统工作在良好状态。

5.产品介绍
经过不断地实践，桥茵科技根据太阳能无线视频监控系统的特殊要求，推出了第一款专用产品，它集太阳能发电、蓄电池储电、电源管理、无线传输（可选3G和WIFI）、本地编码录像一体的太阳能无线视频服务器产品，通过一线联接摄像机，可以在任何地方进行方便的安装和使用。在今年的北京安防展上受到了不少外商的关注和订购。

该产品具有一些特殊的优点：
所有功能都装置在一个轻便的结构，非常方便携带。
不需要电源和各种联线，可以运用在任何地方。
多种方式启动摄像传输。
强大的监控软件功能，可以通过服务器、电脑和手机进行监控。
集成系统检测和控制功能，你可以随时掌握设备的运行情况。

6.案例
下图是我公司为上海市某区政府区、地铁站、磁悬浮地铁站和电力输变电线路监控的实例照片。