用于地面防外力破坏的无源远程监控装置的制作方法

1.本实用新型涉及监控领域，尤其涉及一种用于地面防外力破坏的无源远程监控装置。


背景技术：

2.在诸如电力、通讯光缆、燃气管道、智慧农业等领域，为了避免由于机械挖掘、人力施工等对已铺设管道线路等设施存在人为破坏威胁，一般会在相关设施附近设置监控报警设备。
3.目前市面上的监控报警设备大多需要持续供电，一般是架设管线至现场的电源进行有源供电，此方式导致安装费用高昂且不利于后期维护；此外，目前用于监控管道线路等设施是否被人为破坏的监控设备大多仅依赖单向或双向图像数据，监控可靠度也不佳。


技术实现要素：

4.鉴于上述，本实用新型旨在提供一种用于地面防外力破坏的无源远程监控装置，以解决前述提及的技术问题。
5.本实用新型采用的技术方案如下：
6.本实用新型提供了一种用于地面防外力破坏的无源远程监控装置，其中包括：太阳能充电系统以及监控控制系统；
7.所述太阳能充电系统包括置于所述监控装置外侧的太阳能电池板以及置于所述监控内部的电池组；
8.所述监控控制系统包括置于所述监控装置外侧的光照传感器、红外灯、至少四套摄像头，以及置于所述监控装置内部的振动传感器、通讯模组和主控单片机；
9.所述摄像头布设为环视结构；所述光照传感器和红外灯用于在环境光线不佳时提供影像摄取补光；所述通讯模组用于与远程后台进行数据交互；所述振动传感器用于监测所述监控装置的振动状态；
10.所述主控单片机分别与所述太阳能电池板、所述电池组、所述光照传感器、所述红外灯、所述摄像头、所述振动传感器以及所述通讯模组电信号连接。
11.在其中至少一种可能的实现方式中，所述监控装置还包括与所述主控单片机电信号连接的第一开关，所述第一开关用于通断所述通讯模组的供电。
12.在其中至少一种可能的实现方式中，所述监控装置还包括与所述主控单片机电信号连接的第二开关，所述第二开关用于通断除所述振动传感器以外的全部外设及内部负载的供电。
13.在其中至少一种可能的实现方式中，所述监控装置还包括滤波器，所述振动传感器通过所述滤波器连接至所述主控单片机。
14.在其中至少一种可能的实现方式中，所述通讯模组包括如下任一种：4g、5g或6g无线通信网络模块。
15.在其中至少一种可能的实现方式中，所述监控装置上还安装有声音报警器、视觉报警器或声光报警器。
16.在其中至少一种可能的实现方式中，所述监控装置还包括与所述主控单片机电信号连接的姿态传感器，所述姿态传感器用于检测所述监控装置的姿态是否异常。
17.在其中至少一种可能的实现方式中，所述监控装置还包括与所述主控单片机电信号连接的定位模组，所述定位模组用于提供每台所述监控装置的安装位置信息。
18.本实用新型的主要设计构思在于，利用太阳能充电系统实现无源自主供电，并通过振动感知与全方向环视图像的结合，进行全面可靠的监控。具体地，由外置的太阳能电池板、光照传感器、红外灯、至少四套摄像头，以及内置的电池组、振动传感器、通讯模组和主控单片机构成，其中多套摄像头以环视布局，并设计光照传感器与红外灯的配合，实现较低环境光照强度时的摄像补光，此外，通讯模组的配置实现了监控装置与远程后台的监控数据交互。本实用新型无需额外铺设现场供电管线，大幅降低了安装维护成本，并且以振动监测与补光下的环视全景拍摄的结合，可以显著提升监控内容的可靠度和准确性。
附图说明
19.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步描述，其中：
20.图1为本实用新型实施例提供的用于地面防外力破坏的无源远程监控装置的方框示意图。
具体实施方式
21.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
22.本实用新型提出了一种用于地面防外力破坏的无源远程监控装置的实施例，具体来说，如图1所示，其中包括：太阳能充电系统以及监控控制系统，具体来说，所述太阳能充电系统包括置于所述监控装置外侧的太阳能电池板以及置于所述监控内部的电池组；所述监控控制系统包括置于所述监控装置外侧的光照传感器、红外灯、至少四套摄像头，以及置于所述监控装置内部的振动传感器、通讯模组以及主控单片机。这里提及的置于外侧即可以理解为是本监控装置的外设，而内置部件即可以理解为是本监控装置的内部负载。
23.所述主控单片机(mcu，可使用成熟的监控设备领域中的控制硬件)分别与所述太阳能电池板、所述电池组、所述光照传感器、所述红外灯、所述摄像头、所述振动传感器以及所述通讯模组电信号连接。关于电连接方式，可以理解地，所述太阳能电池板也可以与所述电池组连接，且所述电池组则分别与所述主控单片机、所述光照传感器、所述红外灯、所述摄像头、所述振动传感器以及所述通讯模组电连接，而所述主控单片机则与光照传感器、红外灯、摄像头、振动传感器以及通讯模组电信号连接。
24.由太阳能电池板与电池组构成一套无源电能供给机制，通过接收太阳能给内部的电池组充电，实现装置实时在线工作，经实地测试，即使在阴雨天气状态下，本装置仍可持续工作14天。
25.所述摄像头布设为环视结构，例如四个朝向各对应配备一套摄像头，由此可实现360度无死角全方向覆盖拍照。
26.配备光照传感器和红外灯(优选为夜视灯)的目的是，可通过光照传感器感知环境光线，在光线不满足拍摄情况下，可以通过红外灯补光，实现光照不佳场景下的影像摄取。较佳地，可以为每一套摄像头配置对应的红外灯，便于向对应方向补光，当然，出于节省电能的目的，也可以减少红外灯的数量。
27.本监控装置配备振动传感器的考虑是通过感知重力加速度变化，一方面可以有效监测本监控装置安装场地的振动变化，以振动信号作为影像信号的补充，提升监控可靠性；另一方面也为本监控装置工作状态的切换提供硬件实施基础，本领域技术人员可以利用该振动传感器实现相应功能拓展，后文将提供一较佳示例供参考。
28.而关于所述通讯模组，其主要作用是与远程后台进行数据交互，例如可以将监控影像信号、振动信号等传至监控服务器等平台，这里可以补充的是，本监控装置可以具备本地报警功能和/或远程报警功能，本地报警功能可以由设置(内置或外置)在所述监控装置上的声音报警器、视觉报警器或声光报警器予以实现；而远程报警功能，则可以是由主控单片机生成报警信号，并通过所述通讯模组上传至远程后台，在后台予以输出报警信息。这里提及的所述通讯模组优选采用4g、5g或6g无线通信网络模块。基于此，考虑到本实用新型依赖的是光伏无源供能，因此，可以本监控装置还可以包括与所述主控单片机电信号连接的第一开关，其用于按需切断通讯模组的电源，这样就可以在非远程数据交互期间，使较为耗电的通讯模组暂时断电，以节省电池组的电能。在此基础上，还可以进一步设计，例如本监控装置还可以包括第二开关，所述第二开关用于启闭除所述振动传感器以外的全部外设及内部负载，也即是本领域技术人员可以利用该第二开关实现本监控装置的休眠节电设计，由此结合前文所述振动传感器的拓展功能，便可以实现在休眠状态下，一旦感应到所述振动传感器检测到的振动信号，并触发外设以及内部负载唤醒激活，进入工作状态。
29.此外，在本实用新型的一些较佳实施例中，还可以为所述振动传感器加设滤波器，也即是所述振动传感器通过所述滤波器连接至所述主控单片机，所述滤波器用于对所述振动传感器检测到的振动信号进行滤波处理。
30.最后还可以补充说明的是，为了提升对安装场地的可靠监控，还可以在前述实施例基础上，考虑增设如下部件：其一、与所述主控单片机电信号连接的姿态传感器，用于检测本监控装置的姿态是否异常，避免因外力使本监控装置姿态改变；其二、与所述主控单片机电信号连接的定位模组，用于提供独立的每台本监控装置的位置信息，以便远程后台精准识别交互对象。
31.综上所述，本实用新型的主要设计构思在于，利用太阳能充电系统实现无源自主供电，并通过振动感知与全方向环视图像的结合，进行全面可靠的监控。具体地，由外置的太阳能电池板、光照传感器、红外灯、至少四套摄像头，以及内置的电池组、振动传感器、通讯模组和主控单片机构成，其中多套摄像头以环视布局，并设计光照传感器与红外灯的配合，实现较低环境光照强度时的摄像补光，此外，通讯模组的配置实现了监控装置与远程后台的监控数据交互。本实用新型无需额外铺设现场供电管线，大幅降低了安装维护成本，并且以振动监测与补光下的环视全景拍摄的结合，可以显著提升监控内容的可靠度和准确性。
32.本实用新型实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示单独存在a、同时存在a和b、单独存在b的情况。其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
33.以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，但以上仅为本实用新型的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本实用新型的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。