一種河道視頻監控平臺綜合供電系統的製作方法

2023-10-20 11:14:52

本發明涉及一種河道視頻監控平臺綜合供電系統，屬於可再生能源綜合利用和視頻監控技術領域。

背景技術：

隨著我國經濟的不斷發展，內河航道成為了重要的交通運輸基礎設施，在大宗貨物的運輸過程中起著非常重要的作用。長期以來，河道的智能監控一直是管理部門探索研究的一個重要課題。通過安裝在河道上的監控攝像頭拍攝的監控視頻畫面來分析河道情況，其主要優點在於可以實時監控，提供水流速度以及河面漂浮物等信息，相關人員可以及時安排打撈等工作，能明顯提高可靠性以及發展前景。但是在電力不可及地區如何進行視頻監控，一直是業界的難點之一。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種河道視頻監控平臺綜合供電系統。

為了達到上述目的，本發明所採用的技術方案是：

一種河道視頻監控平臺綜合供電系統，包括再生能源發電系統、控制器、儲能裝置、攝像裝置和照明系統；

再生能源發電系統包括風能發電系統、太陽能發電系統和水能發電系統，風能發電系統、太陽能發電系統和水能發電系統通過直流匯流裝置與控制器連接，攝像裝置和照明系統均通過逆變電路與控制器連接，儲能裝置與控制器連接，控制器還外接市電，控制器通過通信網絡連接監控中心。

水能發電系統包括壓力儲能裝置、動能儲能裝置和電能轉化裝置，動能儲能裝置存儲水流動能，壓力儲能裝置存儲水流對壓力採集設備的壓力，通過電能轉化裝置將水流動能和壓力能轉化為電能輸出。

直流匯流裝置輸出端、儲能裝置輸出端和市電接入端均通過導通開關與控制器連接，控制器控制導通開關的通斷。

控制器包括控制晶片和切換控制器，切換控制器包括三個偵測判斷電路和三個切換控制電路，所有偵測判斷電路和切換控制電路均與控制晶片連接，三個切換控制電路分別控制三個導通開關的通斷，三個偵測判斷電路分別採集再生能源發電系統的輸出電壓、儲能裝置的輸出電壓以及市電的輸出電壓，將所有採集的輸出電壓輸入控制晶片進行比較，選擇輸出電壓最高的作為電力輸入，向對應的切換控制電路發送偵測信號，切換控制電路根據偵測信號產生導通信號控制對應導通開關的通斷。

控制器還包括光敏元件和通信模塊，光敏元件與通信模塊均與控制晶片連接。

儲能裝置為使用超級電容和蓄電池相結合的混合儲能裝置。

本發明所達到的有益效果：1、本發明的系統有可再生能源供電、儲能供電和市電供電，多種供電方式，在電力不可及的地區可也進行視頻監控，掌握河面狀況，同時適時選擇並切換供電方式，以實現對負載的不間斷供電，保證視頻監控的穩定；2、本發明將風能發電、太陽能發電和水能發電融合成一有機結合體，而不再是單一的發電系統，構建了可再生資源河道視頻監控平臺綜合供電系統。

附圖說明

圖1為發明的結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護範圍。

如圖1所示，一種河道視頻監控平臺綜合供電系統，包括再生能源發電系統、控制器、儲能裝置、直流匯流裝置、攝像裝置和照明系統；再生能源發電系統包括風能發電系統、太陽能發電系統和水能發電系統，風能發電系統、太陽能發電系統和水能發電系統與直流匯流裝置連接，直流匯流裝置輸出端通過導通開關與控制器連接，攝像裝置和照明系統均通過逆變電路與控制器連接，儲能裝置輸出端通過導通開關與控制器連接，控制器通過導通開關外接市電，控制器控制導通開關的通斷，控制器通過通信網絡連接監控中心。

風能發電系統包括風力發電機和整流電路，風力發電機通過葉片捕獲風能轉動，驅動風力發電機輸出交流電，通過整流電路將交流電轉換為直流電。

太陽能發電系統包括太陽能電池板和相應的控制電路，利用光電效應將光能轉化為直流電。

水能發電系統包括壓力儲能裝置、動能儲能裝置和電能轉化裝置，動能儲能裝置存儲水流動能，壓力儲能裝置存儲水流對壓力採集設備的壓力，通過電能轉化裝置將水流動能和壓力能轉化為電能輸出，其輸出為直流電。

控制器包括控制晶片、切換控制器、光敏元件和通信模塊，切換控制器包括三個偵測判斷電路和三個切換控制電路，光敏元件、通信模塊、所有偵測判斷電路和切換控制電路均與控制晶片連接，三個切換控制電路分別控制三個導通開關的通斷，三個偵測判斷電路分別採集再生能源發電系統的輸出電壓、儲能裝置的輸出電壓以及市電的輸出電壓，將所有採集的輸出電壓輸入控制晶片進行比較，選擇輸出電壓最高的作為電力輸入，向對應的切換控制電路發送偵測信號，切換控制電路根據偵測信號產生導通信號控制對應導通開關的通斷。

考慮到晚上或者陰天無法對河道圖像進行清晰的拍攝，通過光敏元件進行感光，在白天，照明系統關閉；晚上或者天氣惡劣時，照明系統自動打開，便於監控中心實時掌握各個時間段的河面情況。

儲能裝置為使用超級電容和蓄電池相結合的混合儲能裝置。由於超級電容擁有功率高、壽命長、體積小、質量輕的優點，構成了以超級電容器為主、蓄電池為輔的混合儲能裝置。該儲能裝置可以保證在電能大幅度變化時，超級電容起到儲能的緩衝作用，利用超級電容器的儲能能力和並聯控制器的變流控制作用，可以減少蓄電池的充放電小循環次數，減小放電深度，延長蓄電池使用壽命。

上述系統中風能發電系統、太陽能發電系統和水能發電系統均是通過可再生資源進行發電，無汙染，極少維護，因此可作為主要能量來源。同時可再生資源發電也有其缺點，如受環境影響較大，不能全天候作為唯一供電電源。因此將儲能裝置作為補充，當可再生資源發電充沛時，控制器控制將多餘的電能儲存到儲能裝置，保證儲能裝置在夜間也有充足的電力。當可再生資源發電出現故障時，無法穩定輸出功率，同時也無法向儲能裝置供電，導致儲能裝置的容量無法保證，不能向負載穩定供電，此時，市電電源作為後備電源，保證系統穩定運行。

上述系統將風能發電、太陽能發電和水能發電融合成一有機結合體，而不再是單一的發電系統，構建了可再生資源河道視頻監控平臺綜合供電系統，實現多種供電方式，在電力不可及的地區可也進行視頻監控，掌握河面狀況，同時適時選擇並切換供電方式，以實現對負載的不間斷供電，保證視頻監控的穩定。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發明的保護範圍。