[发明专利]太阳能无线联网监控系统

权利要求书

1.一种太阳能无线联网监控系统，其特征在于：包括组成射频无线网络且配备控制器的复数个监控终端设备以及远程监控中心；所述的复数个监控终端设备皆设置有视频图像采集端、太阳能电源和LED照明灯以及射频通信节点；所述的太阳能电源为所述的视频图像采集端、LED照明灯以及射频通信节点供电；所述的远程监控中心设置有一个射频协调设备，用于该远程监控中心与所述的射频无线网络通讯。

2.根据权利要求1所述的太阳能无线联网监控系统，其特征在于：所述的控制器包括核心处理单元以及与该核心处理单元连接的射频无线通信模块、太阳能电源模块、LED照明控制模块、数据采集模块、视频图像数据采集模块和电源管理模块；该控制器的各个模块都直接或间接由太阳能电池板供电，且该控制器集合了MPPT技术、视频图像处理技术和射频无线通信技术。

3.根据权利要求2所述的太阳能无线联网监控系统，其特征在于：所述的控制器将射频无线联网功能直接嵌入其中，能引导射频无线通信节点组建射频无线监控网络实现监控终端设备的联网通信。

4.根据权利要求2所述的太阳能无线联网监控系统，其特征在于：所述的太阳能电源模块和LED照明控制模块的电路结构均采用BUCK型降压电路且配有相应的驱动电路和保护电路，通过调节控制器输出的PWM波占空比控制太阳能电源的充电功率与LED照明功率，太阳能电源的充电策略采用MPPT充电与浮充充电交替的方式，而MPPT充电中采用恒压法与改进型扰动观察法交替的方式。

5.根据权利要求2所述的太阳能无线联网监控系统，其特征在于：所述的数据采集模块在电压上采用电阻分压方式，在电流上利用小电阻获得的小电压经放大芯片MAX4080放大的电压电流信号经控制器的AD采样端送入控制器。

6.根据权利要求2所述的太阳能无线联网监控系统，其特征在于：所述的视频图像数据采集模块中的数据来源于OV7620数字摄像头，外挂SDRAM的视频图像压缩芯片ML86410对视频流进行压缩并缓存，采用EPM1270作为类DMA控制器实现视频图像数据的采集并暂存于静态存储器IS61WV51216中等待核心控制单元的处理。

7.根据权利要求2所述的太阳能无线联网监控系统，其特征在于：所述的核心处理单元采用外挂程序存储器的微控制单元LPC2292，该微控制单元在软件上主要负责MPPT控制算法、视频图像数据的处理、摄像头的调配和无线协议的自组织以及射频无线网络的组建，通过分时控制太阳电池板能量的最大化利用、视频图像数据处理和射频无线网络中的数据通信。

8.根据权利要求1所述的太阳能无线联网监控系统，其特征在于：所述组成射频无线网络的方式为：将系统中的一套设备的控制器配置为射频协调设备，负责所在区域无线网络的组建与维持，并承担该区域无线网络与监控中心的数据交互任务，其余的多套设备能根据区域地形及路灯照明与视频图像监控绑定的分布情况配置为路由设备或终端设备，由它们将视频图像与照明情况转发至协调设备，再由协调设备发往远程监控中心。

9.根据权利要求1所述的太阳能无线联网监控系统，其特征在于：所述的射频无线通信模块采用nRF24L01+射频芯片，该射频芯片的天线端设置有MAX2240和MAX2264芯片设计成的功率放大电路与低噪声放大电路。

10.根据权利要求1所述的太阳能无线联网监控系统，其特征在于：所述的远程监控中心利用Microsoft Visual C++ 6.0设计了一个可视化的监控管理软件，该软件包括数据监视、数据存储和命令控制三部分，能够分析与监视太阳能电源的状态信息、路灯照明情况以及所监控环境的实时视频图像并进行定时存储，也能通过命令控制向任意数量的监控终端设备发送命令控制该监控终端设备的工作状态。