太阳能供电的安防摄像头

  在户外安装安防视频监控系统，摄像头能正常工作，需要两个条件，一是有电源给摄像头供电，另一个是有网络能传输视频信号。网络摄像头的信号传输能够最终靠有线G，Wi-Fi或者无线AP）等方式。而供电除了常规的布设电源线传输的方式外，还可优先考虑使用太阳能+电池的供电方式。在无电无网的户外布设安防视频监控系统，使用太阳能4G监控摄像头是一个非常好的选择。

  因为环保，低碳等理念被普遍接受，新能源技术的发展，太阳能，风能等清洁能源供电被大范围的应用。在安防领域，采用太阳能供电，摆脱布线的束缚，摄像头选点，安装更灵活，方便，快捷，某一些程度上更节省成本。

  曾经拆解介绍过一款太阳能4G摄像头（雄迈方案太阳能4G摄像机拆机），其与普通监控摄像头的区别大多数表现在低功耗，太阳能帆板，内置电池三个方面，这篇文章就从这三个方面对太阳能供电的安防摄像头做个总结。

  使用太阳能帆板+电池方式供电，摄像头的功耗是一定要考虑的一个主要的因素，当然考虑这个因素应该在产品设计阶段，与普通用户关系不太大，但是了解地清清楚楚这点，对用户选型使用太阳能监控摄像头也不无益处。

  安防监控摄像机运行时，不同状态下消耗的电量是不一样的。比如正常工作，待机，云台转动，远程访问连接，本地TF卡录像，夜晚补光灯启动等消耗的电量是不一样的。太阳能+电池的供电方式容量有限，肯定不如常电，因此一定要考虑在任何一个工作状态中尽可能节省摄像机的电量消耗。考虑不同工作状态大体上可以将太阳能摄像机分为休眠，低功耗，全功耗三种耗电模式。

  此种状态下，摄像机的所有功能基本停止运行（远程访问预览摄像头画面，本地录像存储等均没有），只保持与网络的心跳联系，摄像机系统始终处于休眠状态，典型功耗大约400mW1–700mW2。

  通过手机APP或者触发报警（PIR或者微波红外人体感应，唤醒按键等）等方式能将摄像头唤醒，从休眠状态进入工作状态。

  远程访问预览摄像机实时画面，需要持续的网络连接（Wi-Fi或者4G），摄像机处于正常工作状态，此时摄像机功耗增大。

  但如果摄像机没有远程访问，始终处于低功耗模式，当监控场景中出现不正常的情况，没有TF卡本地录像，也没有远程连接NVR或者后端录像，那部署监控的意义就没有了。处理方法很简单，给摄像机接上人体感应报警装置，当监控场景中出现人，就会触发报警（一般的风吹草动不会触发，避免了误报），然后唤醒摄像机，使其进入正常工作状态（推送报警信息或者报警录像存储到本地TF卡）。

  考虑到设备功耗要低，监控摄像机的人体感应报警设备多为PIR人体感应或微波雷达人体感应。为了使人体检测的精度更高，PIR人体感应和微波两种方式有时也同时使用，出现在同一个摄像机上。在雄迈方案太阳能4G摄像机拆机一文中对PIR及微波雷达人体感应有过介绍，可以借鉴阅读。

  摄像机平时处于休眠状态，当有app远程访问或者有人出现在监控场景中时，摄像机会被唤醒，进入正常功能模式（根据设置，此时会有报警信息推送或者报警录像本地存储）。当摄像机的远程访问连接断开或者报警信息消失一段时间后（能够准确的通过设置，几秒到几分钟），摄像机再次进入休眠模式，等待下一次被唤醒。必须要格外注意的是低功耗工作模式下，摄像机不能设置成24小时或者定时录像，只能报警录像。

  为避免初次配置使用时会长期处在休眠模式，摄像机会设置一个唤醒按钮，能将摄像机从休眠模式唤醒进入正常工作状态，以方便摄像机安装配置使用。

  所谓全功耗，相对于低功耗来说的，就是与常电摄像机一样，处于持续正常工作状态，此时摄像机的所有功能都可以正常开启。

  太阳帆板的基础原理是利用硅和某些金属的光电效应，将太阳能转化为电能，然后储存在蓄电池中以给对应设备提供电能。使用的原材料硅可分为单晶硅和多晶硅，目前多用单晶硅，常规使用的寿命25年以上，光电转换效能20%左右。

  根据安装的地方，确定太阳能帆板安装的倾斜角度，以获得最大的太阳能量。总的原则是北半球方位角朝正南方向，南半球朝正北方向。以下是推荐的国内典型地区太阳能帆板安装倾斜角度。

  家用太阳能摄像机使用的电池多为18650电池和21700电池。18650电池有三元锂离子电池和磷酸铁锂电池之分，单个18650锂电池的最大容量一般不超过3400mAh，而单个21700电池最大容量能做大到5000mAh。单个电池的电压一般是3.7V，而摄像机工作需要的电压多为5V或者12V，所以一般将多个电池串并联组成电池组使用。比如某款家用太阳能摄像头使用6颗18650电池组成电池组，其最大容量可达20000mAh/3.7V，放电效率一般高于95%。

  而专业类太阳能摄像机多使用蓄电池，因为考虑需要更大容量电能，蓄电池性价比更高。但蓄电池尺寸更大，重量更重，不适合家用摄像头轻便化要求和趋势。

  计算太阳能摄像机持续阴雨天的工作时长以及带载充电所需要的时间。需要仔细考虑摄像机功耗，电池容量，放电效率，太阳能光电转换效率，太阳能板功率等参数。

  不同使用场景，使用习惯，会导致计算出的数据差距很大，这里就不具体举例计算了。

  关于太阳能摄像机的使用可以借鉴4G摄像机的流量消耗以及前面提到的雄迈方案太阳能4G摄像机拆机一文，这里就不赘述。