CN111683226B - 区域监控系留*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种区域监控系留***，包括系留主体、系留绳、太阳能电池板、风力发电装置和区域监控平台；系留主体底端通过系留绳与地面连接、停留与高空；太阳能电池板粘接于系留主体顶部，风力发电装置吊挂于系留主体下，区域监控平台吊挂于风力发电装置下；区域监控平台包括储能电池组、监控采集摄像头和数据传输及摄像头控制器；太阳能电池板和风力发电装置产生的电能汇集于同一供电线输出至区域监控平台使用或储存。风力发电装置持续工作，在有光照的情况下，太阳能电池板工作发电，两者产生的电能汇集至区域监控平台储存或直接使用，解决了传统能源模式所面临的能源效率低、工作时间受限的问题。

Description

区域监控系留***
技术领域
本发明属于浮空器技术领域，特别是涉及一种区域监控系留***。
背景技术
在大型活动场所，边境地区，汇聚人流量大，因此安全保障工作需要格外注意。如果及时部署监控环境，避免人群聚集风险，将会大大减少安全事故的发生，避免造成人员伤亡及经济损失。
目前对区域监控依靠固定监控摄像头、警用监控车、无人机等，存在某些不足，因此需要一款监控范围广、监控时间长的区域监控***。
系留气球依靠空气浮力驻空，具有停留时间长、覆盖区域广、效费比高等特点。系留气球在环境监测、安全监控、区域监控、区域通信等方面有强大的优势。
但是目前系留气球的能源***主要采用太阳能电池板与事先准备好的储能电池组相结合的循环能源模式，白天太阳能电池板将太阳能转换为电能，部分供系留气球白天使用，另一部分存储在储能电池组中，供系留气球夜间使用。但是，太阳能电池板与储能电池组的能源模式面临能源效率低、工作时间受限等问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种能够长时间使用的区域监控系留***。
本发明提供的这种区域监控系留***，包括系留主体、系留绳、太阳能电池板、风力发电装置和区域监控平台；系留主体底端通过系留绳与地面连接、停留与高空；太阳能电池板粘接于系留主体顶部，风力发电装置吊挂于系留主体下，区域监控平台吊挂于风力发电装置下；区域监控平台包括储能电池组、监控采集摄像头和数据传输及摄像头控制器；太阳能电池板和风力发电装置产生的电能汇集于同一供电线输出至区域监控平台使用或储存。
所述系留主体为零压气球或超压气球，系留主体上设有迎风围幔。
所述迎风帷幔为聚乙烯塑料薄膜，其形状为等腰三角形，安装于气球上最大横截面的圆弧上，且围幔的底边粘贴于气球表面，使其自由飘于空中，底边的长度为气球最大横截面周长的一半，两腰的长度等于气球最大横截面到气球底部的竖直长度。
所述太阳能电池板为柔性薄膜太阳能电池，产生的电能通过供电线输出至区域监控平台，供电线包括电缆和包覆于电缆外的保温层。
所述系留绳包括上段系留绳、中段系留绳和下段系留绳；上段系留绳为直线段，连接系留主体与风力发电装置；中段系留绳为倒置Y型绳，顶端与风力发电装置相连、开叉端朝下与区域监控平台相连；下段系留绳为Y型绳，开叉端朝上与区域监控平台相连、底端与地面连接。
所述风力发电装置为垂直轴风力发电机组。
所述风力发电装置外设迎风围幔使叶片始终垂直于风向。
所述区域监控平台还包括保温舱，保温舱顶部与中段系留绳相连、底部与下段系留绳相连；所述储能电池组设置于保温舱内，所述可见光视觉图像采集摄像头和红外视觉图像采集摄像头分设于保温舱的底面下。
所述储能电池组为低温锂电池组。
所述监控采集摄像头包括可见光视觉图像采集摄像头和红外视觉图像采集摄像头；所述数据传输控制器为北京网格科技公司的MESH-ZJ900A无限高清视频传输***，传输高清视频；所述摄像头控制器为远程E-PTZ控制器。
本发明在投入使用后，在系留主体升空后，风力发电装置持续工作，在有光照的情况下，太阳能电池板工作发电，两者产生的电能汇集至区域监控平台供监控采集摄像头和数据传输及摄像头控制器直接使用，或者储存至储能电池组，在风力和太阳能供能不足的紧急情况下使用。解决了传统能源模式所面临的能源效率低、工作时间受限的问题。
附图说明
图1为本发明一个优选实施例的使用状态示意图。
图2为本优选实施例中区域监控平台的内部结构示意图。
图示序号：
1—系留主体；
2—系留绳，21—上段系留绳，22—中段系留绳，23—下段系留绳；
3—太阳能电池板；
4—风力发电装置；
5—区域监控平台，51—保温舱，52—储能电池组，53—监控采集摄像头，54—数据传输控制器，55—摄像头控制器；
6—迎风围幔。
具体实施方式
如图1所示，本实施例公开的这种区域监控系留***，包括系留主体1、系留绳2、太阳能电池板3、风力发电装置4和区域监控平台5。
系留主体1采用零压气球或超压气球，通过系留绳2系于底面以保持停留，用于为整个***提供浮力。并在系留主体外连接迎风围幔6使得系留主体一直迎风飘浮，保证了整个***的稳定性。迎风帷幔6为聚乙烯塑料薄膜，其形状为等腰三角形，安装于气球上最大横截面的圆弧上，且围幔的底边粘贴于气球表面，使其自由飘于空中，底边的长度为气球最大横截面周长的一半，两腰的长度等于气球最大横截面到气球底部的竖直长度。
系留绳2包括上、中、下三段，上段系留绳21为直线段，连接系留主体与风力发电装置；中段系留绳22为倒置Y型绳，顶端与风力发电装置相连、开叉端朝下与区域监控平台相连；下段系留绳23为Y型绳，开叉端朝上与区域监控平台相连、底端与地面连接。通过中段系留绳与下端系留绳的开叉端与区域监控平台相连，以提高区域监控平台5在系留监控时处于较为稳定的状态。区域监控平台5利用太阳能电池板3和风力发电装置4提供的电能进行工作。
太阳能电池板3为柔性薄膜电池，型号为汉能SP-16，具有轻薄便携，易折叠的特点，粘贴于系留气球的正顶部，保证太阳能电池板在有光照的情况下接收到最充足的光照，提高发电效率，太阳能电池板产生的电能通过供电线输送到区域监控平台。供电线中间为电缆，外层为包覆于电缆外的保温层，可以降低电能在低温环境中的输送损耗。
风力发电装置4选用垂直轴风力发电机组，包括风力叶片、变速箱以及发电机，风力发电装置4通过上段系留绳悬挂于系留气球的正下方，同时在风力发电装置外装备迎风围幔，保证整个风力发电装置与系留主体同向，即垂直于风向，获得最佳利用风能效果，确保发电效率最高。工作工程中，风力叶片转动连接在变速箱的输入端，变速箱的输出端与发电机的输入端传动连接，风吹响风力发电分***的风力叶片，风力叶片转动并带动变速箱运转，变速箱连着发电机开始工作，发电机产生的电能汇至供电线输送到区域监控平台5。
如图2所示，区域监控平台5包括保温舱51、储能电池组52、监控采集摄像头53和数据传输控制器54及摄像头控制器55。
储能电池组52选用低温锂电池组，低温锂电池组在地面事先充满电，再置于保温舱内，避免使用过程中电能损耗过快。
监控采集摄像头53选用为DINION IP starlight 7000HD摄像头，选用两类，一类为可见光视觉图像采集摄像头、另一类为红外视觉图像采集摄像头，可见光视觉图像采集在白天有光照的情况下实现的目标场景的成像技术，而在白天不良天气或者夜间目标场景下，通过红外视觉图像采集技术成像侦查。通过可见光视觉图像采集和红外视觉图像采集的相互配合，扩宽了成像光谱侦查范围，可以实现全天候二十四小时不间断监控。
数据传输控制器54及摄像头控制器55设置于储能电池组52旁边，将采集的图像信息传输到地面监控人员手中，同时地面监控人员可对采集摄像头进行操控，通过博世视频安全移动应用程序开发用于实现在任意地点访问高清监控图像，可以从任意位置查看实况图像。该应用程序设计用于全面控制摄像机 (从摇摄和俯仰到变焦和对焦功能)。同时利用IVA，Intelligent Tracking可以跟踪确定的敏感区内的物体，Intelligent Tracking可自主探测并跟踪移动物体；用户也可以单击某个物体，然后***将会跟踪该物体。
数据传输控制器54为北京网格科技公司的MESH-ZJ900A无限高清视频传输***，传输高清视频。摄像头控制器55为远程E-PTZ(电子摇摄、俯仰和变焦)控制器控制可见光视觉图像采集和红外视觉图像采集摄像头，发现危险目标等。
在使用时，先将储能电池组中的低温锂电池在地面时充上电量，供整个区域监控系留气球***使用，待升空后，在有光照的情况下，太阳能电池板开始工作发电，而风力发电装置只要系留气球升空，就能开始工作，太阳能电池板和风力发电分***风力发电装置所产生的电能通过供电线一部分传输给储能电池组，一部分传输至监控采集摄像头和数据传输及摄像头控制器使用；解决了传统能源模式所面临的能源效率低、工作时间受限的问题。使用过程中通过可见光视觉图像采集和红外视觉图像采集摄像头监控地面一定区域范围的情况，并通过数据传输及摄像头控制器传输视频画面给地面监控人员，地面监控人员也可以控制可见光视觉图像采集和红外视觉图像采集摄像头，发现危险目标等。

Claims (6)

1.一种区域监控系留***，其特征在于：本***包括系留主体、系留绳、太阳能电池板、风力发电装置和区域监控平台；
所述系留主体为零压气球或超压气球，系留主体上设有迎风帷幔；
所述迎风帷幔为聚乙烯塑料薄膜，其形状为等腰三角形，安装于气球上最大横截面的圆弧上，且围幔的底边粘贴于气球表面，使其自由飘于空中，底边的长度为气球最大横截面周长的一半，两腰的长度等于气球最大横截面到气球底部的竖直长度；
所述迎风帷幔有两个；
系留主体底端通过系留绳与地面连接、停留与高空；
太阳能电池板粘接于系留主体顶部，风力发电装置吊挂于系留主体下，区域监控平台吊挂于风力发电装置下；
区域监控平台包括储能电池组、监控采集摄像头和数据传输及摄像头控制器；
太阳能电池板和风力发电装置产生的电能汇集于同一供电线输出至区域监控平台使用或储存；
所述太阳能电池板为柔性薄膜太阳能电池，产生的电能通过供电线输出至区域监控平台，供电线包括电缆和包覆于电缆外的保温层；
所述系留绳包括上段系留绳、中段系留绳和下段系留绳；上段系留绳为直线段，连接系留主体与风力发电装置；中段系留绳为倒置Y型绳，顶端与风力发电装置相连、开叉端朝下与区域监控平台相连；下段系留绳为Y型绳，开叉端朝上与区域监控平台相连、底端与地面连接。
2.如权利要求1所述的区域监控系留***，其特征在于：所述风力发电装置为垂直轴风力发电机组。
3.如权利要求2所述的区域监控系留***，其特征在于：所述风力发电装置外设迎风围幔使叶片始终垂直于风向。
4.如权利要求1所述的区域监控系留***，其特征在于：所述区域监控平台还包括保温舱，保温舱顶部与中段系留绳相连、底部与下段系留绳相连；所述储能电池组设置于保温舱内，可见光视觉图像采集摄像头和红外视觉图像采集摄像头分设于保温舱的底面下。
5.如权利要求1所述的区域监控系留***，其特征在于：所述储能电池组为低温锂电池组。
6.如权利要求1所述的区域监控系留***，其特征在于：所述监控采集摄像头包括可见光视觉图像采集摄像头和红外视觉图像采集摄像头；所述数据传输控制器为北京网格科技公司的MESH-ZJ900A无限高清视频传输***，传输高清视频；所述摄像头控制器为远程E[1]PTZ控制器。
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