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綠色安防 安防產業尋求節能發展新思路
2011/10/24 11:21:00   中關村在線      關鍵字:綠色安防,安防產業,節能發展,新思路      瀏覽量:
在全球能源問題越來越嚴重的情況下,安防行業作為社會經濟發展科技進步的一部分,開展“節約能源,綠色產業發展”貢獻本行業力量,意義越來越重要。同時還有利于科技創新的開展。

    在全球性能源問題越來越嚴峻的形勢下,“電荒”、“煤荒”、“油荒”、“水荒”等相繼敲響警鐘,能源危機日益凸顯,全世界掀起了一場持續的節能環保浪潮,各國都在進行著一場綠色低碳的工業革命,越來越多的企業參與到節能環保型產品的研發、生產、應用推廣之中。而安防產品均系微電子產品,這些設備具有高密度、高速度、低電壓和低功耗等特性。安防技術的快速發展、“平安城市”建設的推進、視頻監控百萬高清設備的出現、海量的存儲需求……使得安防產業也在尋求節能發展的新思路。

    何謂安防節能

    安防節能體現在兩方面,一是開發生產節能型產品,二是通過改變供電方式實現產品節能應用。節能型產品可以理解為低功耗產品,通過降低產品功耗,從而達到節能的效果。而供電方式的轉變即是通過利用風能、太陽能等可再生環保能源所發出的電力,減少對煤碳、石油等傳統能源的依賴和消耗,降低傳統能源投入成本,達到環保節能效果。下面通過實例來說明安防產品或安防行業可以如何來實現節能環保的。

    隨著“平安城市”等大型項目的實施,視頻監控系統日趨普及和大型化,其對數據存儲量的需求也越來越大,由此硬盤廠商都相繼推出更大存儲容量的產品,硬盤容量越大,所需能耗也隨之增加。通常DVR中要安裝1~8塊硬盤,對于需要長時間保存圖像的監控系統通常會安裝8塊硬盤。如果讓8塊硬盤同時工作,會有相當的能耗。現在的DVR和硬盤技術都采用了硬盤休眠技術,常規情況下只有一塊硬盤在作讀寫操作,其它硬盤都處于休眠等待狀態,只當需要切換硬盤時才喚醒某指定的硬盤,此技術不但達到了節約能耗的目的,并能較大地延長硬盤的使用壽命(延長硬盤使用壽命也是節能環保)。此外,現有的1TB硬盤的電耗通常在13.5W以上,現在推出的綠色節能硬盤技術,可比常規型硬盤節省電能4~5W,而性能依然保持穩定。

    現在高速公路、室外無人值守基站、室外電力鐵塔等領域都會采用風光互補發電系統為功耗相對較小的電子設備進行供電,如外場監控攝像機、微波傳輸設備等,可以設計監控及傳輸設備采用DC12V或DC24V供電,以與風光發電系統的直流供電匹配,這樣可以省去逆變器或變壓器,也就沒有轉換設備的能耗。

    指紋門禁的出現,使得只需要手指接觸即可實現授權人的身份識別。生物識別門禁系統若能普及,其在節能環保方面必定會有非凡的貢獻。畢竟它實實在在地在減少大量的門禁卡生產,大大緩解了廢棄門禁卡的環境污染和能耗。

    液晶拼接屏的出現,使得視頻監控顯示系統由原來的大功率的DLP屏變為新型的節能環保型的液晶拼接屏;液晶監視器的出現也逐步替代了傳統的CRT監視器,不但其電能消耗大大降低,且設備外殼制造上也減少了原材料的用量,從而既節省了產品制造所需的工業原料,又降低了生產過程中的能耗和人力。

    現在,全球節能已成為共識,在未來,節能將成為衡量安防產品技術含量的一個新的指標,事實證明這種市場趨勢已非常明顯。安防節能未來的發展可分為內部和外部因素,內部因素是從行業產品入手,實現節能,做到環保。而廠商作為主觀能動者,要認識節能環保的意義,使研發生產出來的產品真正做到節能,促進安防節能環保的良性發展。外部因素是利用風能、太陽能等新能源技術,為安防系統提供工作用電,來實現節能環保的愿望。

    我國大部分地域風能、太陽能資源豐富,為風、光供電節能型產品在安防行業推廣提供了必要的環境條件。隨著節能環保的進一步推進,安防行業技術的快速發展和安防產品節能環保性能的提高,安防節能勢必會更上一個臺階。

    節能安防在高速公路監控的應用

    現在開工建設的高速公路路燈系統充分利用了綠色清潔能源,由風光互補系統供電,實現零耗電、零排放、零污染。風光互補即指由風能和太陽能互補發電,該系統利用太陽能電池方陣、風力發電機(將交流電轉化為直流電)將由風光發電產生的電能存儲到蓄電池組中,當用戶需要用電時,逆變器將蓄電池組中儲存的直流電轉換為交流電,通過輸電線路送給用戶負載。

    風光互補發電系統具有不需鋪設長距離輸電線路、不需開挖路面埋管、無輸電能耗等特點,其獨特的優勢在城市道路、高速公路等照明領域十分突出。晴天光照強,陰雨天風力較大;夏天太陽照射強,冬天風力較大,其利用太陽能和風能的互補性,通過太陽能和風能集成系統發電,白天儲存電能,晚上通過智能控制系統實現給路燈照明供電。風光互補道路照明系統體現了環保節能理念,一次性投入與常規電力輸電線型供電路燈系統大體相當,但風光互補系統投入的經費可利用取之不盡用之不竭的風能和太陽能來提供穩定可靠的電能,既有明顯的經濟效益又達到節能環保的效果。

    從節能環保考慮,對高速公路監控設備可考慮選用DC12V或DC24V供電的設備,這樣可直接使用風光發電系統的直流電能。針對高速公路監控需求,有安防廠商推出節能型一體化高速云臺攝像機,其支持DC24V供電,平均日耗電量約1000W(含攝像機、鏡頭、云臺、雨刷、光端機、加熱器和風扇等)。綜合考慮該一體化云臺攝像機的用電量、安裝地的風光條件、年日照平均值和風力平均值及相關經驗,可以選擇合適的風光發電系統。比如,針對上述的一體化云臺攝像機,可選額定功率為500W的風力發電機,該型發電機其風輪直徑1.4m、5葉片、啟動風速2.4m/s、切入風速3m/s、額定風速12.5m/s;其可采用太陽能電池板單晶硅材料,轉換效率≥15%、開路電壓=21.6V、最佳工作電壓=18V、短路電流L=6.6A、最佳工作電流=5.56A、峰瓦數=100W,年太陽總輻射量為112.0千卡/cm。根據換算,平均每日峰值日照數為4h,單塊太陽能板的日平均發電量約為240W.h,根據風機每月發電量情況,在保證供電質量的前提下,計算最優的太陽能電池板峰瓦數,選用5塊100W太陽能電池板組成方陣。密封鉛酸蓄電池12V/200Ah共5組。如上設計即可保障無風無光7天一體化云臺攝像機所需要的耗電量。

    節能安防電力傳輸線監控解決方案

    高壓輸電線路及配套設備是電力系統的生命線,一旦發生故障及出現問題,很難保證電力的正常供應。針對這一情況,電力系統要求對輸電線路、鐵塔及相關設備進行遠程監控,要可以遠程實時監控電力塔下挖土、挖沙等對塔基造成破壞的非法行為;可監視人為偷盜塔基角鋼對塔基造成破壞的行為;可以遠程監控線路的狀態,提高線路巡檢到位質量,大大減少巡檢人員的工作量;在林區要可監視樹木成長對高壓輸變電線路的威脅;同時針對不法分子偷盜高壓鐵塔進行預警和視頻監控,并具有聲音警告威懾功能。

    由于電力系統的特殊性,視頻監控設備的供電不可能在110KV的高壓上取電,雖然電力監測器可以實現高壓取電,但是由于監測器功率實在太小,不能滿足視頻監控、報警系統、語言系統的要求。而且電力鐵塔非常高(一般35米以上),不可能架舍大功率的太陽板和大型風機。因此必須要求所選的視頻監控產品是節能環保型低功率產品。如由某公司開發的36倍電力系統專用網絡智能高速球,采用DC12V供電,高速球電機采用直流高效電機,加熱條也選用低耗高能型。

    攝像機、鏡頭、云臺、加熱器和風扇等總功率小于30W。配套的報警探測器、語音對講及前置報警警號等設備也都采用低功耗產品,報警及語音設備總功率小于20W。考慮到信號傳輸問題,系統采用兩種方式來實現。一種是利用3G網絡,在近城市區域的鐵塔上架設由該公司研發的3G傳輸設備,可以傳輸所需要的視頻、報警信號及語言信號。另外一種在山區沒有3G和GPRS信號覆蓋的區域,采用遠距離定向微波向后端變電站傳送信號。前端設備的供電采用風光互補發電系統,其全天候工作,且確保無風無光7天監控、報警及語音所需要的總用電量。

    在后端管理中心,由變電站與供電局專網連接。考慮到后端設備的節能環保,不采用以往服務器加磁盤陣列的方式,而是采用新型環保產品企業級視頻監控專用海量存儲系統,其可提供2~4Gbps(可擴充)的傳輸帶寬、單模塊高達48TB的存儲空間。系統集成了視頻監控編解碼器數據下載軟件,可以直接連接視頻監控編解碼器,實現監控數據的直接下載。同時,系統的視頻數據檢索、回放功能能允許監控客戶端平臺下載、點播回放視頻數據,并且根據視頻碼流的特點進行優化,可以承載多并發監控碼流的寫入。該系統采用RAID技術、熱插拔硬盤、雙千兆網口及冗余熱備電源、智能控制風扇,能有效保護用戶數據安全。

    系統能直接在以太網絡上運行,完全與現有的以太網絡基礎設施和已有的網絡管理軟件兼容,不需要專有的網絡設備,提供了一套極其經濟、高性能的視頻監控網絡存儲解決方案。系統采用硬盤休眠技術后只有需要工作的硬盤加電工作,其它硬盤全部休眠,只當需要切換硬盤時才喚醒指定硬盤,不進行讀寫操作的硬盤仍處于停轉休眠狀態,達到了節能的目的。同時,系統還省掉了管理服務器、流媒體服務器、存儲服務器、磁盤陣列等設備,也節約了設備配置和減少了對電能的損耗,達到了節能環保的目的。

    結語

    據悉由國家發改委環資司牽頭制訂的《“十二五”節能環保產業發展規劃》中,針對節能環保企業稅收減免、特許經營權、提高產業集中度等內容或將成為該規劃的亮點。相信在各方政策的推動下,安防產業勢必會朝著節能環保的方向快速發展。

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