随着科技的发展，太阳能发电成本的大大降低，传统的普通监控系统方兴未艾之时，太阳能监控供电系统和无线视频监控系统的完美结合，一种真正的脱“线”了的太阳能远程视频传送设备，犹如一只奇葩悄然绽放。太阳能无线视频监控系统慢慢从一种概念，成为一种实际案例，我公司生产的太阳能无线视频监控系统既满足供电需求，又满足视频无线监控需求，为太阳能监控系统的发展铺垫了坚实的道路。

一、太阳能视频无线监控系统为什么发展这么快？

    太阳能监控系统的飞速发展离不开如下优点 ：

1、  无需挖沟布线、无需埋设电线杆、不消耗常规电能、日常维护费用低、低压无触电危险。2、太阳能无线视频监控系统应用范围广：如城市风光景区、旅游景区、自然保护区、野生动物保护园区，国家重点项目设施如高速公路、电力传输线监控、山体容易滑坡的地方，石油天然气管道监控、森林火灾视频监控、边境线监控、航道指示灯塔、海岸线等。

2、  太阳能监控系统可以用到很多有线监控不能使用的地方，简单概括为“三无一有”的地方，即无人无电无网线的地区，但需要实时监控管理又需节能零排放无污染的地方或区域。太阳能监控供电系统绿色环保无污染。

二、太阳能监控系统的工作原理和组成

        太阳能监控系统主要有太阳能供电系统、监控系统，4g无线传输系统、电源管理子系统、蓄电池子系统、摄像机子系统组成。整个系统的架构图如下：

太阳能监控系统的普及和应用，对太阳能供电设备和视频监控设备的质量和性能提出了更高的要求。利用太阳能和4g网络传输来实施远距离视频传输监控，有助于大幅度降低工程材料使用量和施工操作的工程量，是野外无线监控系统的必然选择。4g太阳能监控系统是新能源行业和物联网行业的一个有效结合，也是科技进步结果。

 1.太阳能供电子系统

太阳能供电系统是整个太阳能监控系统的关键，需要根据负载耗电量的多少来决定太阳能电池板和蓄电池容量的大小，太阳能电池板功率的大小决定对蓄电池充电的快慢，这要根据负载大小来配置蓄电池和电池板的大小。

由于太阳能电池板和储能蓄电池的昂贵，它直接影响了整个太阳能监控系统的建设成本，因此整个系统中工作部分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。目前市场销售的监控系统都没有在这方面提供明确的数据，

       监控设备的工作电压五花八门。有12v的，也有24v的，也有36v的，还有不少摄像机如高速球采用24伏交流供电。这些摄像头监控系统电压的不同，为太阳能供电造成了很大的障碍，必须对系统中的电压进行同意起来。由于电压变换过程中的损耗，使得整个系统的电量有效使用率大幅度下降。“为了解决这个棘手的问题，我们必须制定太阳能无线监控系统进行供电及相关标准并进行统一。首先，所有摄像头和各种监控设备都用DC12v电压，且满足低功耗运行要求，比如说我们对摄像机换了运转电机，对部分电路采用低功耗元器件并进行了特别设计;其次，缩短其部分系统的运行时间。比如说功放，它只有在通话时才会自动开启。这样整个耗电系统就符合低功耗要求，同时也降低了太阳能供电系统的供电成本。”这些都是为太阳能监控系统的普及所做的努力。

  储能蓄电池容量的计算，主要是根据用户监控设备需要连续工作的时间来计算的。太阳能电池板的发电功率和蓄电池的容量不是一个简单的比例关系，太阳能电池板发电不足的情况下，容易使蓄电池出于长期亏电的状态，从而缩短蓄电池的寿命。为了解决这个问题，太阳能供电控制系统必须把有限的太阳能功率*程度化地利用，在最短的时间内把蓄电池充满。“在我们设计的太阳能供电系统中有一个充电管理系统通过对蓄电池进行矩阵式控制，从而发挥了举足轻重的作用。”有效增加蓄电池使用寿命。

  2.数据无线传输子系统

   目前适合进行无线太阳能监控视频监控的图像传输方式有两种：无线网络即WIFI和4G基站通信网络。两种网络各有长处，用户可根据资金和实际需求选择采用哪种网络方式传输。

以下来具体分析以下在太阳能无线监控系统安装中到底采用哪种无线方式传输。

1、 如果监控点离监控中心之间的距离为数公里，且中间无阻隔，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。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，不过前期投入成本高。”

2、如果监控系统离视频监控中心比较远，且中间有很多建筑和大树，这时采用4G基站通信传输会是一个比较好的选择。利用4G视频传输，将监控系统的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传输适合于没有或较少阻挡的地区，例如草原、农田，农牧场、湖泊、沼泽、河流、海岸等等。4G传输由于中国联通和中国移动的支持，更加适合于城市、乡镇，村庄、郊区和山区等有基站的地方。

下面我们从效益上来做详细比较。“我们以30KM处的监控点来比较，环境是比较空旷的地带。如果选择中国基站4G系统传输，每个月要交给电信运营商的4G使用费大概是每个月500-700元，那一年的租金大概要一万元，以蓄电池4年的周期一换来算，4年大概要4万的费用;如果是WIFI传输，假设要建立6个太阳能中转(基)站，假设每个太阳能中转(基)站的建设费用要3万元，合计大概是16万元。”

      从以上效益分析可知，似乎4G的费用更低，不过具体工程得具体分析。 “如果半径30KM以内，监控点是10个以上，我建议用WIFI传输;如果监控点是10个以内，就用4G传输比较经济些。这要根据用户的安装实际情况来决定，由于4G带宽还不能达到传输高质量监控图像的期望值，加上4G资费的因素，所以在开阔地域使用WIFI传输偏多些，国外的情况也是如此。”但是随着4g资费的降低和5G的开通，详细以后基站通信会越来越普及。

   3.太阳能监控的其他子系统

  子系统主要是监控摄像机子系统，这是无线视频监控的中心。工程要根据耗电设备的整个功耗参数指标，所以这些子系统监控设备的参数非常重要，他的耗电量多少，将直接影响到对太阳能能供电子系统和储能蓄电池子系统的计算和设计，直接影响到整个系统能否正常运行。同时，由于太阳能无线视频监控都是应用于野外或偏远地区，系统设备受环境气候条件的影响很大。

我国幅员辽阔，气温南北差距在-40℃-40℃，这样温差大的气温，对太阳能监控设备的性能要求很高。有的公司采用摄像机内加热的方法。这种方法得不偿失，因为加热需要消耗大量的电量，太阳能发电很不易，对于设备加热很不可取。所以要生产出监控工程中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才是长久之计，而不是单纯的选择加热。

   三、太阳能监控应用案例

    北京市大安山风光互补太阳能监控无线系统，立杆4.5米，200w永磁发电机；

   河南豫灵镇太阳能监控系统，采用6米立杆，负载功率30w；

   河南禹州白沙水库太阳能监控系统，监控水库水面高度及周边环境；

   山东青岛开发区太阳能监控无线系统，采用4G无线基站传输；