Видеонаблюдение + солнечные батареи + радиомост

КРАТКО

Иногда необходимо организовать видеонаблюдение в удаленных от цивилизации местах. И чаще всего в этих местах совсем нет электричества, без которого ничего работать не будет. В статье мы расскажем о своем опыте в таких задачах, в частности о конкретном проекте.

Что вы узнаете:

Как мы запитались от солнца
Подключение радиомоста и камер видеонаблюдения к контроллеру солнечных батарей
Как вычислить азимут и не сойти с ума

Проблема

Проблема заключалась в том, что местные жители откручивали гайки с железной дороги, из-за этого несколько раз происходили неприятные инциденты с участием поезда. Заказчик принял решение установить видеонаблюдение на этот участок, однако там не было электричества. Вторая проблема - отсутствие прямой видимости для радиомоста.

Решение

Что касается видеонаблюдения нам было все понятно. С радиомостом решили разбираться по факту. С электричеством посчитали, что подводить туда специально линию нерентабельно совсем. Решили делать на солнечных панелях. В итоге окончательно оформленное ТЗ состояло из трех пунктов:

Солнечные панели
Камеры
Радиомост

Солнечные панели

Первым делом на месте гайкопреступления был вкопан длинный бетонный столб. Рядом со столбом выкопали колодец, глубиной два метра. Для чего колодец? Для того, чтобы аккумуляторы от солнышка не размещать в ящиках на улице, поскольку зима и они бы разряжались на холоде. А под землей плюс минус тепло всегда.

Собрали панель, мощностью 96 ватт. Выяснилось, что собрать солнечную панель гораздо проще, чем поднять ее на столб и закрепить. Дальше соединили все это дело с контроллером и аккумуляторами, контроллер выдал чистые 24 вольта. Чтобы не утяжелять систему инвертором (ведь все хозяйство изначально должно работать от 220 вольт) мы решили инвертор убрать и запитаться напрямую.

Камеры видеонаблюдения и монтаж радиомоста

Камеры использовались DAHUA, уличные колорвьюшки. Они питаются от 12 вольт. В качестве радиомоста использовались Ubiquiti LiteBeam M5. тут проще: можно запитать от 24 вольт напрямую, не используя PoE инжектор. Так как на одном столбе висело несколько камер - потребовалось добавить туда коммутатор, который в свою очередь питается от пяти вольт.

В итоге мы приобрели несколько преобразователей DC-DC. Они стоили около 800 тенге. Просто две небольших платы с подстроечным резистором, входное напряжение - 24 вольта, а выходное можно регулировать. Для камер мы выставили 24-12, для коммутатора - 24-5 вольт, а для радиоточки - напрямую от аккумуляторов. Кстати, эти платы идут без корпусов, поэтому мы взяли корпуса от сетевых розеток и засунули их туда. Проверили - все прекрасно заработало. На схеме можно посмотреть реализацию:

Настройка радиомоста: азимут

Когда мы подключили радиоточку стало понятно, что связать радиомостом будет нелегко. Из-за пересеченной местности и леса мы лишь примерно понимали, где находится AC-радиоточка. Чтобы максимально точно стрельнуть мы решили рассчитать азимут. С гугл-карт мы получили координаты двух местоположений. Потом вычислили азимут (ниже будет скрипт, для тех, кто захочет написать свое решение как мы).

function getDistanceBetweenPointsNew($latitude1, $longitude1, $latitude2, $longitude2, $unit = 'miles') { 
$theta = $longitude1 - $longitude2; 
$distance = (sin(deg2rad($latitude1)) * sin(deg2rad($latitude2))) + (cos(deg2rad($latitude1)) * cos(deg2rad($latitude2)) * cos(deg2rad($theta)));
$distance = acos($distance); 
$distance = rad2deg($distance); 
$distance = $distance * 60 * 1.1515; 
switch($unit) { 
case 'miles': break; case 'kilometers' : $distance = $distance * 1.609344; 
} 
return (round($distance,2)); 
}

Далее с помощью компаса мы точно определили нужное нам направление.

Точки соединились, но скорость была ужасающе медленной, даже пинги не всегда проходили. В дело пошла тонкая настройка. Играясь с частотами и усилением антенны по итогу мы все-таки вытащили максимум возможной скорости. Проверили на регистраторе у клиента - все сработало как нужно.

Подводя итоги, можно сказать следующее: данная схема весьма неплохо отрабатывает, то есть вы можете ставить видеонаблюдение хоть у черта на рогах, главное чтобы радиомост позволял покрыть необходимое расстояние.