利用3g网络进行泥石流视频监测的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种利用3G网络进行泥石流视频监测的装置，包括：摄像机和基于3G网络的传输主机；摄像机包括控制电路板、摄像头和输出网卡接口，所述摄像头的视频信号输出端与所述控制电路板的视频信号输入端连接，所述控制电路板的控制信号输出端与所述摄像头的控制信号输入端连接，所述控制电路板的数据输入输出端与所述输出网卡接口连接；基于3G网络的传输主机包括输入网卡接口、主控制器和3G传输模块，所述主控制器的数据输入输出端与所述输入网卡接口连接，所述主控制器的远程数据传输端与所述3G传输模块连接。本实用新型能够用于远程实时视频监测泥石流灾害，并实时记录泥石流灾害的视频图像，具有搭建成本较低、维护较容易的优点。
【专利说明】利用3G网络进行泥石流视频监测的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种利用3G网络进行泥石流视频监测的装置，属于地质安全监测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在目前的泥石流地质灾害监测领域，已经开始运用地声与视频监视技术。地声监测技术主要是通过采集的声波幅度与频率来判断是否发生泥石流灾害，视频监视技术主要是通过现场采集的视频图像来判断是否发生泥石流灾害。
[0003]现有的视频监测技术方案按功能要求分为两种:现场监测与远程监测。现场监测是在现场选择安全地区布设摄像头与存储设备，驻留专业人员进行24小时不间断监测；远程监测则是在现场监测需要的设备基础上，视当地电讯基础情况架设专线(ADSL电缆或光纤)，通过电信运营商的有线网络进行远程实时监测。
[0004]但是现场监测模式需要在当地长期派驻人员，不在现场的人员无法实时查看现场情况，人员费用较高并且具有一定的危险性。而远程监测模式虽然解决了实时查看的问题，但很多监测现场位置偏远，没有现成的有线通讯系统，只能通过架设专线的方式解决，费用高，维护困难，一些地区专线也无法架设。
【发明内容】
[0005]本实用新型为解决现有的地声与视频监视技术中存在的在偏远地区架设专线的费用较高、维护较困难以及在某些地区无法架设专线的问题，进而提供了一种利用3G网络进行泥石流视频监测的装置。为此，本实用新型提供了如下的技术方案:
[0006]一种利用3G网络进行泥石流视频监测的装置，包括:摄像机和基于3G网络的传输主机，所述摄像机通过输出网卡接口与所述基于3G网络的传输主机的输入网卡接口连接；
[0007]所述摄像机包括控制电路板、摄像头和输出网卡接口，所述摄像头的视频信号输出端与所述控制电路板的视频信号输入端连接，所述控制电路板的控制信号输出端与所述摄像头的控制信号输入端连接，所述控制电路板的数据输入输出端与所述输出网卡接口连接，所述输出网卡接口包括用于将所述控制电路板的处理器压缩的视频数据发送出去和接收控制命令的网络隔离变压器；
[0008]所述基于3G网络的传输主机包括输入网卡接口、主控制器和3G传输模块，所述主控制器的数据输入输出端与所述输入网卡接口连接，所述主控制器的远程数据传输端与所述3G传输模块连接，所述输入网卡接口包括用于接收所述摄像机传过来的视频数据和接收控制命令的网络隔离变压器。
[0009]本实用新型提供了一种利用3G网络进行泥石流视频监测的装置，能够用于远程实时视频监测泥石流灾害，并实时记录泥石流灾害的视频图像，具有搭建成本较低、维护较容易的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1是本实用新型的【具体实施方式】提供的利用3G网络进行泥石流视频监测的装置的结构示意图；
[0012]图2是本实用新型的【具体实施方式】提供的摄像机的前面板示意图；
[0013]图3是本实用新型的【具体实施方式】提供的摄像机的后面板示意图；
[0014]图4是本实用新型的【具体实施方式】提供的基于3G网络的传输主机的前面板示意图；
[0015]图5是本实用新型的【具体实施方式】提供的基于3G网络的传输主机的后面板示意图；
[0016]图6是本实用新型的【具体实施方式】提供的与网卡芯片DM9000AE连接的网络隔离变压器FC-518LS的电路结构示意图；
[0017]图7是本实用新型的【具体实施方式】提供的与网卡芯片DM9161E连接的网络隔离变压器FC-518LS的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0019]本实用新型的【具体实施方式】提供了一种利用3G网络进行泥石流视频监测的装置，如图1所示，包括:摄像机和基于3G网络的传输主机，所述摄像机通过输出网卡接口与所述基于3G网络的传输主机的输入网卡接口连接；
[0020]所述摄像机包括控制电路板、摄像头和输出网卡接口，所述摄像头的视频信号输出端与所述控制电路板的视频信号输入端连接，所述控制电路板的控制信号输出端与所述摄像头的控制信号输入端连接，所述控制电路板的数据输入输出端与所述输出网卡接口连接；
[0021]所述基于3G网络的传输主机包括输入网卡接口、主控制器和3G传输模块，所述主控制器的数据输入输出端与所述输入网卡接口连接，所述主控制器的远程数据传输端与所述3G传输模块连接。
[0022]进一步地，摄像机包括机箱及内置的控制电路板以及外置的摄像头和网卡接口 ；所述控制电路板包括:处理器、存储器、网卡模块和视频采集模块，所述视频采集模块的数据输出端与处理器的数据输入端连接，所述处理器的存储数据输出端与所述存储器的数据输入端连接，所述处理器的传输数据输出端与所述网卡模块的数据输入端连接。其中，处理器可采用负责核心程序运行的PXA270处理器；存储器可采用FLASH存储器和DRAM数据存储器；视频采集模块把摄像头采集的模拟视频信号转换为数字信号，经过PXA270处理器压缩，通过网卡模块把处理后的压缩信号输出。
[0023]基于3G网络的传输主机包括机箱及内置的主控制器、3G传输模块和外置的输入网卡接口 ；主控制器包括AT91RM9200处理器、FLASH存储器和DRAM数据存储器；3G传输模块用于发送视频数据；输入网卡接口用于接收压缩的视频数据，利用网卡模块接收压缩后的视频数据，通过3G无线通讯网络发送到异地进行存储与查看。
[0024]如图2所示，摄像机的前面板设置有:视频输入接口，供连接摄像头使用；电源指示灯亮表明供电正常；网卡指示灯闪烁表示网卡正在传输数据。如图3所示，摄像机的后面板设置有:RJ-45网卡接口，用于连接双绞网线；电源接口，用于12V电源输入。如图4所示，基于3G网络的传输主机的前面板设置有:电源指示灯亮表明供电正常；网卡指示灯闪烁表示网卡正在传输数据；通讯指示灯闪烁表示3G网络处于连接状态。如图5所示，基于3G网络的传输主机的后面板设置有:RJ_45网卡接口，用于连接双绞网线；电源接口，用于12V电源输入；3G天线接口，用于外接3G天线。
[0025]具体的，摄像机的处理器可采用嵌入式处理器PXA270，存储器可采用动态存储器HY57V561620和Nand Flash存储器K29F2808 ;嵌入式处理器PXA270负责程视频数据的压缩。视频采集模块可采用SAA7114采集芯片，负责把摄像头采集的彩色模拟信号转换为数字信号。网卡模块可采用网卡芯片DM9000AE，并且如图6所示在网卡模块中加入网络隔离变压器FC-518LS，用于将PXA270压缩的视频数据发送出去和接收控制命令。
[0026]基于3G网络的传输主机的主控制器可采用嵌入式处理器AT91RM9200。输入网卡接口可采用网卡芯片DM9161E，并且如图7所示在输出网卡接口中加入网络隔离变压器FC-518LS，用于负责接收数字化摄像机传过来的视频数据和接收控制命令。3G传输模块可采用3G模块SIM5218，用于接入电信公司的3G网络，连接后台的服务器软件，把视频数据实时发送到服务器。
[0027]本【具体实施方式】提供的利用3G网络进行泥石流视频监测的装置在泥石流灾害发生地区布设时，摄像机安置在合适地点对准要监测的地段，基于3G网络的传输主机放置在可以有效接收3G信号地区，两者之间通过RJ-45网线连接，当有异常情况发生时，通过摄像机采集的视频信号可以通过3G网络实时传输到后台的服务器进行查看并报警。
[0028]本【具体实施方式】提供的利用3G网络进行泥石流视频监测的装置可由220V交流电源或12V直流电瓶提供电源，通过不同的接口连接不同的电源，通过加装控制器12V直流接口亦可采用太阳能电池板供电。
[0029]本【具体实施方式】提供的利用3G网络进行泥石流视频监测的装置的工作原理是:首先在实验室中通过PC机的浏览器把该装置与一个固定的互联网域名绑定在一起，这样就可以通过访问这个域名来下发控制仪器工作的指令与获得监测现场的实时视频数据；在监测现场利用3G手机测试3G信号，如果信号强度达到要求则可以布设；在现场安全处布设仪器，将摄像头对准预监测区域；现场有220V交流电则可以接在电源插座上，没有交流电则通过12V接口接在电瓶以提供电力，如果现场更换电瓶不方便，则可以在电瓶上连接太阳能板以便充电；后台的服务器利用网络浏览器通过固定域名可以实时存储与查看现场的视频数据，发现异常可以进行报警。
[0030]本【具体实施方式】提供的利用3G网络进行泥石流视频监测的装置具有以下的优占-
^ \\\.
[0031]1、仪器工作可靠:电子元件按照工业级标准选择，电路板遵循电磁兼容原则下设计，可以保证系统正常工作和工作的可靠性。
[0032]2、仪器按模块化组成，容错性强:按功能划分为数字化摄像机和网络传输主机，两者之间通过网线连接，如果任一部分损坏可以快速更换，方便了野外维护。
[0033]3、数据处理能力强:在视频压缩方面采用了 PXA270处理器，可以利用该处理器附带的Wireless MMX技术提高多媒体处理能力，省掉了专用视频压缩处理器的成本和功耗。
[0034]4、数据传输通道稳定可靠:基于第三代移动通信网络，利用网络自身的高带宽与稳定性，将视频数据实时获取与存储。
[0035]5、供电多样化:可以直接220V交流供电，也可选用12V电源接口通过太阳能电池板供电。
[0036]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种利用3G网络进行泥石流视频监测的装置，其特征在于，包括:摄像机和基于3G网络的传输主机，所述摄像机通过输出网卡接口与所述基于3G网络的传输主机的输入网卡接口连接； 所述摄像机包括控制电路板、摄像头和输出网卡接口，所述摄像头的视频信号输出端与所述控制电路板的视频信号输入端连接，所述控制电路板的控制信号输出端与所述摄像头的控制信号输入端连接，所述控制电路板的数据输入输出端与所述输出网卡接口连接，所述输出网卡接口包括用于将所述控制电路板的处理器压缩的视频数据发送出去和接收控制命令的网络隔离变压器； 所述基于3G网络的传输主机包括输入网卡接口、主控制器和3G传输模块，所述主控制器的数据输入输出端与所述输入网卡接口连接，所述主控制器的远程数据传输端与所述3G传输模块连接，所述输入网卡接口包括用于接收所述摄像机传过来的视频数据和接收控制命令的网络隔离变压器。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括220V交流电源或12V直流电源接口，所述220V交流电源或12V直流电源接口用于为所述装置供电。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制电路板包括:处理器、存储器、网卡模块和视频采集模块，所述视频采集模块的数据输出端与处理器的数据输入端连接，所述处理器的存储数据输出端与所述存储器的数据输入端连接，所述处理器的传输数据输出端与所述网卡模块的数据输入端连接。
【文档编号】H04N7/18GK204046719SQ201420007155
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2014年1月6日
【发明者】陈红旗, 汪兴旺, 曹修定, 吴悦, 任晨虹, 杨卓静 申请人:中国地质调查局水文地质环境地质调查中心