安防設備因24小時不間斷工作的特點,和通信行業有很多相似之處,隨著安防產品使用量的不斷擴大,其能源消耗能力絕不在通信行業之下,在國家還未對安防節能減排引起重視的時候,安防行業已經率先行動,結合項目的實際情況采用風光通電方式在建設“綠色“監控工程,實現了對能源低消耗或零消耗。
由于單純的太陽能供電或風能供電受環境的影響大,保證率很低,這幾年逐步發展了風光互補發電系統,其供電保證率顯著提高,在某些地區適合大面積推廣應用,加上其不再污染環境,綜合成本低等將是今后能源的第一選擇。
風光供電系統的應用現狀
風光供電系統在安防行業的應用領域主要集中于高速公路、森林防火、水利、地質耕地、沙漠油田、海水養殖和邊防等場所的監控系統中,主要原因如下。
1、這些地方供電網絡,沒有辦法鋪設供電線路或鋪設供電線路的成本非常高,所以只能采用風光供電的方式。
2、供電線纜常遭到犯罪分子盜竊和破壞,導致供電系統附近的設備無法正常工作,甚至造成整個系統的癱瘓。
如甬臺溫高速公路監控系統,自2003年建成使用以來,供電電纜多次被犯罪分子盜竊,造成了整個系統的癱瘓,給高速公路運營帶來很大安全隱患,后期維修成本居高不下,該高速公路管理部門最終使用風光發電系統取代了傳統的電網供電。
3、維護費用低,這些地方離市電網絡很遠,需要鋪設的電纜和管道很長,將來的維護成本高,如出了問題,排除難度很大。而風光發電系統出問題了,只需要維修或更換終端設備即可,影響的范圍也比較小,加上沒有電費支出,不受電力部門的限制。
4、風光供電系統的節能環保,無污染也是采用的主要原因之一。
風光供電的監控系統由于對環境和要求不同,與常規的監控系統有著一定的區別,具有的幾個特點。
•遠離城市,周圍環境惡劣,夜間缺少燈光照明,周圍漆黑;
•為了降低監控系統的成本,和普通的監控要求相比具有監控距離遠,范圍大的特點;
•24小時全天候監控,不僅白天監控效果好,而且夜間也要求有清晰的監控效果;
•采用無線傳輸的方式;
•由于遠離城市,監控系統的要求穩定性高,故障率;
•由于采用了風光供電方式,必須要求設備的使用功耗低,達到最佳的性價比。
風光供電系統的優勢
風光供電主要是給前端設備供電,前端的用電設備主要包括帶WIFI功能的IP攝像機和補光用的紅外燈。這些監控工程需24小時監控,故在光源的選擇上有著更加嚴格的要求,激光紅外燈就有著無法比擬的優勢。
1、激光紅外燈可輕易實現100-1000米照明距離,滿足風光供電監控項目對遠距離監控的需要。如在野外建立監控點,距離一般都比較遠。如森林防火的監控一般從300-1000米,水利監控中的監控距離100-500米不等,環保監控的項目的距離在200米以上。而傳統LED紅外燈在野外的有效照明距離始終無法突破80米,加上綠色植物、水和沙土這樣的環境,LED紅外燈的照明距離大打折扣,夜視效果非常不好,無法滿足照明需要。激光紅外燈具有能量集中,波長范圍窄,一般在805-810之間,空間損耗小,可以滿足遠距離照明要求。
2、在這種野外甚至是山區的監控項目中,周圍的反光條件很差,很少有可見光源,往往漆黑一片,這種環境中要實現清晰的監控效果,對補光光源的選擇是關鍵。激光紅外燈亮度高,在500米以外可以清晰分辨人員、車船和設備的運行情況,是夜視監控項目中光源的最佳選擇。
LED紅外燈和白光燈亮度很低,再加上距離比較遠,基本沒有任何效果。
安防設備因24小時不間斷工作的特點,和通信行業有很多相似之處,隨著安防產品使用量的不斷擴大,其能源消耗能力絕不在通信行業之下,在國家還未對安防節能減排引起重視的時候,安防行業已經率先行動,結合項目的實際情況采用風光通電方式在建設“綠色“監控工程,實現了對能源低消耗或零消耗。
由于單純的太陽能供電或風能供電受環境的影響大,保證率很低,這幾年逐步發展了風光互補發電系統,其供電保證率顯著提高,在某些地區適合大面積推廣應用,加上其不再污染環境,綜合成本低等將是今后能源的第一選擇。
風光供電系統的應用現狀
風光供電系統在安防行業的應用領域主要集中于高速公路、森林防火、水利、地質耕地、沙漠油田、海水養殖和邊防等場所的監控系統中,主要原因如下。
1、這些地方供電網絡,沒有辦法鋪設供電線路或鋪設供電線路的成本非常高,所以只能采用風光供電的方式。
2、供電線纜常遭到犯罪分子盜竊和破壞,導致供電系統附近的設備無法正常工作,甚至造成整個系統的癱瘓。
如甬臺溫高速公路監控系統,自2003年建成使用以來,供電電纜多次被犯罪分子盜竊,造成了整個系統的癱瘓,給高速公路運營帶來很大安全隱患,后期維修成本居高不下,該高速公路管理部門最終使用風光發電系統取代了傳統的電網供電。
3、維護費用低,這些地方離市電網絡很遠,需要鋪設的電纜和管道很長,將來的維護成本高,如出了問題,排除難度很大。而風光發電系統出問題了,只需要維修或更換終端設備即可,影響的范圍也比較小,加上沒有電費支出,不受電力部門的限制。
4、風光供電系統的節能環保,無污染也是采用的主要原因之一。
風光供電的監控系統由于對環境和要求不同,與常規的監控系統有著一定的區別,具有的幾個特點。
•遠離城市,周圍環境惡劣,夜間缺少燈光照明,周圍漆黑;
•為了降低監控系統的成本,和普通的監控要求相比具有監控距離遠,范圍大的特點;
•24小時全天候監控,不僅白天監控效果好,而且夜間也要求有清晰的監控效果;
•采用無線傳輸的方式;
•由于遠離城市,監控系統的要求穩定性高,故障率;
•由于采用了風光供電方式,必須要求設備的使用功耗低,達到最佳的性價比。
風光供電系統的優勢
風光供電主要是給前端設備供電,前端的用電設備主要包括帶WIFI功能的IP攝像機和補光用的紅外燈。這些監控工程需24小時監控,故在光源的選擇上有著更加嚴格的要求,激光紅外燈就有著無法比擬的優勢。
1、激光紅外燈可輕易實現100-1000米照明距離,滿足風光供電監控項目對遠距離監控的需要。如在野外建立監控點,距離一般都比較遠。如森林防火的監控一般從300-1000米,水利監控中的監控距離100-500米不等,環保監控的項目的距離在200米以上。而傳統LED紅外燈在野外的有效照明距離始終無法突破80米,加上綠色植物、水和沙土這樣的環境,LED紅外燈的照明距離大打折扣,夜視效果非常不好,無法滿足照明需要。激光紅外燈具有能量集中,波長范圍窄,一般在805-810之間,空間損耗小,可以滿足遠距離照明要求。
2、在這種野外甚至是山區的監控項目中,周圍的反光條件很差,很少有可見光源,往往漆黑一片,這種環境中要實現清晰的監控效果,對補光光源的選擇是關鍵。激光紅外燈亮度高,在500米以外可以清晰分辨人員、車船和設備的運行情況,是夜視監控項目中光源的最佳選擇。
LED紅外燈和白光燈亮度很低,再加上距離比較遠,基本沒有任何效果。
3、采用風光供電方式的大部分監控系統,處于遠離城市的野外地區,當設備出現故障時,不能像市區的監控設備可及時維修,如頻繁出現質量問題,會對生產運營情況造成很大損失,影響甲方對監控系統和施工單位的信息。
且每次維修成本和維修難度較大,監控設備一般安裝在9米以上的鐵塔或立桿,維修起來成本很高,加上紅外產品必須在夜間調試,就更增加了維修的難度。
攝像機產品經過幾十年的發展已非常成熟,但傳統紅外燈發熱量過大,產品壽命較短,一般6-10個月左右,造成了整個系統的不穩定性,增加后期的維護強度,解決好補光紅外燈的問題,將很大程度上提高整個工程的質量。
激光紅外燈經過高溫加速老化測試和長期的野外使用證明,其有效壽命在1000小時(光衰小于10%為有效壽命)以上,按每天12個小時工作,可以達到2年以上的免維護使用,有效的降低了工程后期的維護強度和成本(圖1)。
圖1 三種紅外光源功率衰減圖
4、風光發電設備和監控設備都會安裝在7米以上的立桿或鐵塔上,一般設計要求能承受40m/S的風速,即一般13級以下的臺風風速。如果立桿上的設備的重量或體積過大,將會給立桿造成很大的壓力,在大風下就可能被刮斷,造成財產損失。
造成發電設備體積過大的原因一般都是為了提高發電功率,增加的發電設備造成整個監控系統成本過高,失去了競爭優勢,在風光供電的監控系統中要求設備的功耗有著嚴格的要求,激光紅外燈的光電轉換效率達到了75%以上,是傳統紅外燈的5倍,照明效果只有傳統紅外燈的20%,低功耗的激光紅外燈是風光供電監控系統的第一選擇。
激光與LED紅外燈方案比較
目前的監控系統前端一般采用模擬攝像機+視頻服務器和帶WIFI功能的IP攝像機兩種方案(表1和表2)。
表1 模擬攝像機方案
表2 帶WIFI的IP攝像機方案
從以上兩種常用方案來看,采用LED紅外燈會使發電設備的成本增加一倍,在增加成本后需要對立桿進行加固,也造成了成本的上升,同時造成了能源的浪費。
結 語
激光紅外燈在風光監控系統中使用時要注意激光燈與攝像機的配合,激光紅外燈必須配合帶IR-CUT(雙濾光片)的攝像機,才能達到清晰的監控畫面。
隨著人類對環境問題重視,能源緊張的進一步加劇,太陽能和風能作為可持續發展的新能源,會越來越多的應用于安防行業,將會產生更大的經濟效益和社會效益。廣大安防產品生產方、工程的設計方和施工方樹立環保節能理念,可加速清潔能源和低功耗的安防產品的推廣應用,共創綠色節能的安防藍圖。