[发明专利]无线传输生态环境数字监控系统的供电方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对无线传输的生态环境数字监控系统的供电方法，更具体地说，它是一种用太阳能和风能互补的方式对处于自然生态环境中的无线数字监控系统的前端进行供电的方法。

背景技术

目前中国自然保护区的数量超过2000个。《国务院办公厅关于发布河北柳江盆地地质遗迹等17处新建国家级自然保护区的通知》(国办发[2005]40号)要求各省、自治区、直辖市人民政府加大资金投入力度，高标准建设国家级自然保护区。按照国家环保总局《自然保护区管护基础设施建设技术规范》(HJ/T129-2003)和国家林业局《自然保护区工程设计规范》(LY/T5126-2005)的要求，必须要进行管护基础设施的建设。对生态环境及其中的动植物实施全天候的数字化监控就是其中一项重要的任务。

由于生态环境数字监控系统的供电需要传输的距离远、传输方式复杂、环境条件差的特点，对监控系统的供电设计要求较高。迄今为止，国内外对依靠无线传输的数字视频监控系统，不使用任何外部电力供应，有采用光能的，或采用风能，但尚未见有采用风光互补技术的。

发明内容

本发明为了解决生态环境数字监控系统的供电需要传输的距离远、传输方式复杂、环境条件差的技术问题，在野生自然生态环境中采用风光互补独立供电系统对无线传输的生态环境数字视频监控系统前端进行供电。

本发明的技术方案是，无线传输生态环境数字监控系统的供电方法，其特点是：把无线传输生态环境数字监控点置于需要监控的自然环境中，在监控点上同时架设有太阳能电池陈列和风力发电机，由太阳能电池陈列和风力发电机得到电能，向无线数字视频监控系统供电，同时通过电能储存装置储存多余部分电能，在太阳光和风力均不足时，通过控制器和逆变器将太阳能电池阵列和风力发电机储存在蓄电池中的电能转变为220伏交流电向无线数字视频监控系统供电，具体的过程为：

1.当有太阳时，通过太阳能电池获取的太阳能向无线数字视频监控系统供电，同时通过电能储存装置储存多余部分电能；

2.当有风时，通过风力发电机得到的电能向无线数字视频监控系统供电，同时通过电能储存装置储存多余部分电能；

3.当同时有太阳和风时，有选择地用太阳和风、分别通过太阳能电池和风力发电机得到的太阳能和风能向无线数字视频监控系统供电，同时储存部分电能；

4.在太阳光和风力均不足时，用储存的电能向无线数字视频监控系统供电；

5.通过无线电通道远程监控装置监控风光互补供电系统的状态。本发明的有益效果是：

本发明提供一种用于野生自然生态环境的无线传输数字视频监控点的风光互补独立供电方法。此方法充分利用野生自然生态环境中蕴含的风能和光能这两种绿色可再生能源，以及太阳能与风能互补性强的优势，使监控点可以架设在任意恶劣的环境条件中(包括山区、沼泽等无法铺设线缆的地点)，并对监控点的设备进行24小时持续供电，保证无线数字视频监控系统长期稳定工作。采用此方法的野外监控点具有占地面积小、不破坏野外生态环境、无污染等优点。

附图说明

图1为本发明的能量转换流程图；

图2为控制器和逆变器的框图。

具体实施方式

结合附图对本方法的实施作一说明：把无线传输生态环境数字监控点置于需要监控的自然环境中，如图1所示，监控点上同时架设有太阳能电池陈列和风力发电机，太阳能电池陈列和风力发电机通过一控制器能同时将风光互补转换得到的电能在电能储存装置中储存起来，并经逆变器向生态环境数字视频监控系统前端设备供电。本实施例中，太阳能电池阵列由24块S50C单晶硅电池板组成，风力发电机的型号为HY-400E。图2为控制器和逆变器的框图，控制器和逆变器的作用是将太阳能电池阵列和风力发电机储存在蓄电池中的电能转变为220伏交流电。控制器包括数字信号处理芯片DSP28x、外围接口电路、光电隔离电路、开关电源和驱动电路，控制器的核心由数字信号处理芯片DSP28x和外围接口电路组成，光电隔离电路可以提高可靠性。开关电源提供控制器所需的工作电源。驱动电路推动提供足够的电压和电流保证由大功率场效应管组成的逆变器可靠工作。所述的逆变器由大功率场效应管Q1-Q4组成，在电容C1上的直流电能通过由驱动电路驱动的逆变器变换成交流电，再经变压器T变压、电感L、电容C2续流成正弦波交流电。控制器的程序保证风光互补独立供电系统按规定的方式向在野生自然生态环境下的无线传输数字视频监控设备供电。