ස්ථිර විදුලි සැපයුමක් නොමැති ඉදිකිරීම් භූමියක ආරක්ෂක කැමරා සක්‍රීයව තබා ගැනීම සැබෑ අභියෝගයකි. මේ සඳහා පාරිසරික භෞතික විද්‍යාව සහ රසායනික බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ ක්‍රමවේදයන් නිවැරදිව භාවිත කිරීමෙන් ස්ථාවර සහ ස්වාධීන බලශක්ති පද්ධතියක් ගොඩනඟා ගත හැකිය.
ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා සෛල සහ සූර්ය බලශක්තිය
සූර්යාලෝකය සෘජුවම විද්‍යුත් ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කිරීමේ තාක්ෂණය මෙහිදී ප්‍රධාන කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. සූර්ය පැනල සෑදී ඇත්තේ සිලිකන් වැනි අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යවලිනි. ආලෝක ෆෝටෝන මෙම සෛල මත පතිත වූ විට, ඒවා ඉලෙක්ට්‍රෝන උත්තේජනය කර විද්‍යුත් ධාරාවක් ජනනය කරයි. ඉදිකිරීම් භූමියක භාවිතය සඳහා මොනොක්‍රිස්ටලයින් (monocrystalline) සූර්ය පැනල වඩාත් සුදුසු වන්නේ ඒවායේ ඇති ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව (අවුරුද්ද පුරා විවිධ දේශගුණික තත්ත්ව යටතේ) හේතුවෙනි.
පැනලය ස්ථාපනය කිරීමේදී එහි කෝණය සහ දිශානතිය උපරිම සූර්යාලෝකය ලැබෙන සේ සකස් කළ යුතුය. උතුරු අර්ධගෝලයේදී පැනලය දකුණු දෙසටද, දකුණු අර්ධගෝලයේදී උතුරු දෙසටද මුහුණ ලා තිබිය යුතුය. පැනලයේ මතුපිට දූවිලි හා අපද්‍රව්‍ය බැඳීම වැළැක්වීම සඳහා අවම වශයෙන් අංශක 15 ක ඇලවීමක් සහිතව සවි කිරීම අත්‍යවශ්‍ය වේ. එමඟින් වැසි ජලයෙන් ස්වයංක්‍රීයව පැනලය පිරිසිදු වීම සිදු වේ.
බැටරි රසායන විද්‍යාව සහ ධාරිතාව ගණනය කිරීම
සූර්යාලෝකය නොමැති රාත්‍රී කාලයේදී සහ වළාකුළු පිරි දිනවලදී කැමරාව ක්‍රියාත්මක කිරීමට රසායනික බලශක්ති ගබඩා පද්ධතියක් (බැටරියක්) අවශ්‍ය වේ. මේ සඳහා ප්‍රධාන වශයෙන් බැටරි වර්ග දෙකක් භාවිත කෙරේ:
- ලිතියම්-අයන් (Lithium-ion): සැහැල්ලු බරකින් යුක්ත වන අතර ඉහළ ශක්ති ඝනත්වයක් ඇත. කෙටි කාලීන භාවිතය සඳහා සුදුසුය.
- ලිතියම් යකඩ පොස්පේට් (LiFePO4): අතිශය ආරක්ෂිත බැටරි වර්ගයකි. අධික තාපයට ඔරොත්තු දෙන අතර, ආරෝපණ චක්‍ර (charge cycles) 3000 කට වඩා වැඩි ආයු කාලයක් පවතී. ඉදිකිරීම් භූමියක පවතින රළු පරිසරයට මෙය වඩාත් ගැලපේ.
අවශ්‍ය බැටරි ධාරිතාව ගණනය කිරීම සඳහා සරල භෞතික විද්‍යාත්මක සූත්‍රයක් භාවිත කළ හැකිය. කැමරාවේ බලශක්ති පරිභෝජනය වොට් (W) වලින් මනිනු ලැබේ. වොට් 5 ක කැමරාවක් පැය 24 ක් ක්‍රියාත්මක වීමට අවශ්‍ය ශක්තිය වොට්-පැය 120 කි (5W x 24h = 120Wh). සූර්යාලෝකය නොමැතිව දින 3ක් කැමරාව ක්‍රියාත්මක වීමට නම්, අවම වශයෙන් වොට්-පැය 360 ක ධාරිතාවයකින් යුත් බැටරියක් තෝරාගත යුතුය.
ආරෝපණ පාලක (Charge Controllers) වල කාර්යභාරය
සූර්ය පැනලයෙන් ලැබෙන වෝල්ටීයතාව දවස පුරා වෙනස් වේ. මෙම අස්ථාවර විදුලිය සෘජුවම බැටරියට ලබා දීමෙන් බැටරිය විනාශ විය හැකිය. එබැවින් ආරෝපණ පාලකයක් (Charge Controller) භාවිත කිරීම අත්‍යවශ්‍ය වේ. මෙහිදී ක්‍රමවේද දෙකක් පවතී:
PWM (Pulse Width Modulation) පාලක මඟින් බැටරිය පිරී යන විට ලැබෙන ධාරාව සෙමින් අඩු කරයි. නමුත් වඩාත් කාර්යක්ෂම ක්‍රමය වන්නේ MPPT (Maximum Power Point Tracking) තාක්ෂණයයි. MPPT මඟින් සූර්ය පැනලයේ වෝල්ටීයතාව සහ ධාරාව නිරන්තරයෙන් විශ්ලේෂණය කර, උපරිම බලශක්ති හුවමාරුවක් සිදුවන පරිදි පරිවර්තනය කරයි. මෙමඟින් වළාකුළු පිරි දිනවලදී පවා සියයට 30ක් දක්වා වැඩි ආරෝපණ කාර්යක්ෂමතාවක් ලබා ගත හැකිය.
බලශක්ති සංරක්ෂණ උපක්‍රම සහ සංවේදක
බැටරියේ ආයු කාලය උපරිම කර ගැනීම සඳහා කැමරාවේ බලශක්ති භාවිතය කළමනාකරණය කළ යුතුය. නිරන්තරයෙන් දර්ශන පටිගත කිරීම වෙනුවට පහත සඳහන් උපක්‍රම භාවිත කළ හැකිය:
- PIR (Passive Infrared) සංවේදක: සිරුරුවලින් නිකුත් වන අධෝරක්ත තාපය හඳුනාගෙන පමණක් කැමරාව සක්‍රීය කරයි. චලනයක් නොමැති විට කැමරාව "Sleep" මාදිලියට පත් වේ.
- රාමු අනුපාතය (Frame Rate) අඩු කිරීම: තත්පරයට රාමු ගණන (FPS) අඩු කිරීමෙන් ප්‍රොසෙසරයේ කාර්යභාරය අඩු වන අතර විදුලි පරිභෝජනය සීමා වේ.
- දේශීය ගබඩාකරණය (Local Storage): දත්ත සෘජුවම මතක කාඩ්පතක (SD Card) ගබඩා කිරීම, නිරන්තරයෙන් ක්ලවුඩ් (Cloud) පද්ධති වෙත දත්ත සම්ප්‍රේෂණය කිරීමට වඩා අඩු විදුලි ප්‍රමාණයක් වැය කරයි.
පාරිසරික ආරක්ෂාව සහ නඩත්තුව
ඉදිකිරීම් භූමියක ඇති දූවිලි, වැස්ස සහ සුළඟ පද්ධතියේ ක්‍රියාකාරීත්වයට බාධා කරයි. එබැවින් සියලුම විද්‍යුත් සම්බන්ධතා IP66 හෝ ඊට වැඩි ජල ප්‍රතිරෝධී ආවරණ (enclosures) තුළ තැන්පත් කළ යුතුය. බැටරි අධික ලෙස රත් වීම වැළැක්වීම සඳහා ඒවා සෘජු සූර්යාලෝකයෙන් බැහැරව, වාතාශ්‍රය ලැබෙන සෙවන සහිත ස්ථානයක තැබිය යුතුය. වරින් වර සූර්ය පැනලයේ මතුපිට පිරිසිදු කිරීමෙන් උපරිම බලශක්ති උත්පාදනයක් අඛණ්ඩව පවත්වා ගත හැකිය.
