一種野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及攝像裝置。更具體地，涉及一種野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]所有的安防監(jiān)控系統(tǒng)，傳統(tǒng)上都是通過動力電系統(tǒng)(或不間斷UPS)給監(jiān)控系統(tǒng)供直流電，隨著攝像系統(tǒng)的小型化，供電方式呈現(xiàn)多樣化，包括太陽能板供電。
[0003]在傳統(tǒng)的動力電供電方式中，因為安防監(jiān)控系統(tǒng)需要使用直流電，因而需要使用電源適配器以提供直流電，這樣，造成了大量的布線，使得維修費用高，安裝成本高。
[0004]安防監(jiān)控系統(tǒng)中，經(jīng)常使用攝像裝置，為使用方便，攝像裝置通常由蓄電池或者以太網(wǎng)供電，而蓄電池則存在經(jīng)常充電的問題。以太網(wǎng)供電需大量的布線和距離的限制。一般，攝像裝置的攝像信號通過有線線纜傳回總控室；由于野外需監(jiān)控的地點分散，地理環(huán)境惡劣，如山區(qū)或無人區(qū)，增加了布線和維修的費用，導(dǎo)致成本很高。
[0005]為了適應(yīng)較為惡劣的野外監(jiān)控環(huán)境，也有采用太陽能電池板給攝像系統(tǒng)供電的，但由于太陽能供電系統(tǒng)的重量體積都較大、需要特殊的笨重的安裝機械，而且移動時麻煩，使得其使用受到制約，成本高。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的一個目的在于提供一種野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置。
[0007]為達到上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案:
[0008]—種野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置，該裝置包括:
[0009]觸發(fā)信號產(chǎn)生單元，基于監(jiān)控區(qū)內(nèi)的環(huán)境變化，產(chǎn)生觸發(fā)信號；
[0010]圖像采集單元，基于觸發(fā)信號，對監(jiān)控區(qū)進行圖像采集；
[0011]中央處理單元，對采集的圖像進行分析比對，獲得監(jiān)控區(qū)內(nèi)環(huán)境是否正常的初步判斷結(jié)果；
[0012]通信單元，以無線通信的方式將監(jiān)控區(qū)的圖像和相應(yīng)的圖像分析結(jié)果發(fā)送至外部設(shè)備。
[0013]進一步的，該裝置還包括基于監(jiān)控區(qū)環(huán)境異常的初步判斷結(jié)果生成警報信號的報警單元。
[0014]進一步的，該裝置還包括電源部分;所述電源部分為折疊式太陽能裝置。
[0015]折疊式小巧外形的太陽板結(jié)構(gòu)，可大大增加電力供應(yīng)能力，為長時間陰雨天工作提供足夠的蓄電能力。
[0016]進一步的，該裝置還包括存儲單元，所述存儲單元用于存儲觸發(fā)信號產(chǎn)生單元和圖像采集單元采集的監(jiān)控區(qū)的實時環(huán)境數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)的閾值。
[0017]進一步的，所述觸發(fā)信號產(chǎn)生單元包括環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊和比較模塊；
[0018]所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊包括用于檢測監(jiān)控區(qū)的生物入侵和火情的紅外感應(yīng)透鏡，和/或用于檢測監(jiān)控區(qū)內(nèi)聲音變化的拾音器；
[0019]所述比較模塊，基于閾值對實時環(huán)境數(shù)據(jù)進行判斷，如果實時環(huán)境數(shù)據(jù)與閾值不同，則產(chǎn)生觸發(fā)信號。
[0020]進一步的，所述中央處理單元包括圖像預(yù)處理模塊和分析比對模塊，
[0021 ]所述圖像預(yù)處理模塊，用于對采集的圖像進行預(yù)處理；
[0022]所述分析比對模塊，將預(yù)處理后的圖像參數(shù)值與閾值進行比對，獲得監(jiān)控區(qū)內(nèi)環(huán)境是否正常的初步判斷。
[0023]進一步的，所述野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置還包括用于將裝置自由固定在支撐物上的固定機構(gòu)。
[0024]進一步的，所述野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置還包括用于保證裝置閉合的鎖定機構(gòu)。
[0025]進一步的，所述野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置還包括用于輔助圖像采集的紅外發(fā)射燈。
[0026]進一步的，所述野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置還包括用于驅(qū)散入侵生物的發(fā)聲裝置。
[0027]加裝紅外探測，聲音探測裝置，可以在有異常情況下才啟動攝像頭進行攝像或拍照，這樣可有效防止大功率攝像頭長時間工作帶來的電力消耗。而紅外探測和聲音探測裝置功耗很低，對長時間工作有利，長時間可以處于休眠的攝像頭設(shè)計也大量減少電力消耗，同時拍照狀態(tài)時的攝像機耗電較少。
[0028]本實用新型的有益效果如下:
[0029]本裝置的設(shè)計保證了攝像頭能夠持續(xù)長時間工作，至少可連續(xù)7天24小時的正常工作。在無需使用動力電供電的情況下，可連續(xù)正常工作一年以上。且本裝置的功耗非常低、體積小，獨立安裝方便，適應(yīng)野外長時間工作需要，由于本裝置使用太陽能供電，因而無需使用動力電供電，并避免了由于電網(wǎng)故障導(dǎo)致的系統(tǒng)運行問題和維修。
【附圖說明】

[0030]圖1為本實用新型攝像裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖2為本實用新型攝像裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖中，1-下層太陽能板;3-鎖定機構(gòu);4-桿式固定安裝支架;5-下部殼體;6-工作狀態(tài)指示燈;7-攝像頭;9-掛鉤安裝支架；I O-上部殼體；12-薄鉸鏈；13-中層太陽能板；14-上層太陽能板;15-拾音器;16-紅外發(fā)射燈;21-厚鉸鏈，22-紅外感應(yīng)透鏡。
【具體實施方式】
[0033]為了更清楚地說明本實用新型，下面結(jié)合優(yōu)選實施例和附圖對本實用新型做進一步的說明。
[0034]如圖1和圖2所示，一種野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置，該裝置包括:
[0035]基于監(jiān)控區(qū)內(nèi)的環(huán)境變化產(chǎn)生觸發(fā)信號的觸發(fā)信號產(chǎn)生單元;觸發(fā)信號產(chǎn)生單元包括環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊和比較模塊;所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊包括用于檢測監(jiān)控區(qū)的生物入侵和火情的紅外感應(yīng)透鏡22，和/或用于檢測監(jiān)控區(qū)內(nèi)聲音變化的拾音器15;所述比較模塊，基于閾值對實時環(huán)境數(shù)據(jù)進行判斷，如果實時環(huán)境數(shù)據(jù)與閾值不同，則產(chǎn)生觸發(fā)信號；
[0036]基于觸發(fā)信號對監(jiān)控區(qū)進行圖像采集的圖像采集單元，圖像采集單元為攝像頭7;
[0037]對采集的圖像進行分析比對獲得監(jiān)控區(qū)內(nèi)環(huán)境是否正常的初步判斷結(jié)果中央處理單元；中央處理單元包括圖像預(yù)處理模塊和分析比對模塊，所述圖像預(yù)處理模塊，用于對采集的圖像進行預(yù)處理;所述分析比對模塊，將預(yù)處理后的圖像的像素值和灰度值與閾值進行比對，獲得監(jiān)控區(qū)內(nèi)環(huán)境是否正常的初步判斷；
[0038]以無線通信的方式將監(jiān)控區(qū)的圖像和相應(yīng)的圖像分析結(jié)果發(fā)送至外部設(shè)備的通信單元，本裝置中的通信單元選用W1-Fi無線通訊板，無線W1-Fi的上傳或下傳的通訊方式，非常節(jié)約能源，省去通訊電纜的鋪設(shè)，耗電量極低。
[0039]該裝置還包括基于監(jiān)控區(qū)環(huán)境異常的初步判斷結(jié)果生成警報信號的報警單元、用于存儲觸發(fā)信號產(chǎn)生單元和圖像采集單元采集的監(jiān)控區(qū)的實時環(huán)境數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)的閾值的存儲單元和電源部分。
[0040]在存儲單元存儲的閾值是將紅外感應(yīng)透鏡22在日常收集的紅外感應(yīng)信號的水平大小逐漸累積，形成探測區(qū)獨有的特征參數(shù);同樣，拾音器15在日常收集聲音信號的幅度大小和頻率范圍，經(jīng)過一段時間的累積，形成探測區(qū)獨有的特征參數(shù)，當(dāng)探測區(qū)的環(huán)境出現(xiàn)異常情況時，紅外感應(yīng)透鏡22或拾音器15采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)就會發(fā)生變化，比較模塊通過將實時采集的環(huán)境數(shù)據(jù)與存儲模塊中存儲的累積特征參數(shù)進行比較，就可以判斷出是否觸發(fā)啟動攝像頭7，所以，本裝置中比較模塊中的環(huán)境數(shù)據(jù)閾值是通過自學(xué)習(xí)過程獲得的，在最初使用時，人為設(shè)置環(huán)境數(shù)據(jù)的初始閾值，在隨后的使用過程中形成累積的閾值，閾值也可以根據(jù)環(huán)境的變化，人為進行調(diào)整。
[0041 ]攝像頭7與定時器連接，受定時器的觸發(fā)會定時開啟，拍攝探測區(qū)內(nèi)的日常環(huán)境圖像，拍攝的圖像經(jīng)過消除圖像中無關(guān)信息，恢復(fù)有用真實信息的圖像預(yù)處理后，由圖像分析比對模塊對圖像進行像素分析和灰度分析，得到日常環(huán)境圖像的圖像參數(shù)如像素值和灰度值，經(jīng)過一段時間的累積，得到日常環(huán)境圖像的累積圖像參數(shù)如累積像值素和累積灰度值，當(dāng)探測區(qū)出現(xiàn)環(huán)境異常時，攝像頭7被觸發(fā)啟動，拍攝探測區(qū)的實時圖像，圖像分析比對模塊對實時圖像進行分析，并將實時圖像的像素值、灰度值與日常累積的像素值、灰度值進行比較，如發(fā)現(xiàn)異常，則產(chǎn)生初步判斷結(jié)果，發(fā)出報警信號;實時圖像經(jīng)分析后的，本裝置攝像頭拍攝圖像的圖像參數(shù)的閾值是通過自學(xué)習(xí)過程獲得的，在最初使用時，人為設(shè)置圖像參數(shù)的初始閾值；由于實時圖像參數(shù)值與累積圖像參數(shù)值的比較差異，決定了誤報的概率，而閾值可結(jié)合現(xiàn)場人員流動情況、白天還是夜晚，必要時還要結(jié)合風(fēng)速風(fēng)向，進行人為調(diào)整，使誤判率在可以接受的范圍內(nèi)。
[0042]攝像頭7被啟動后，拍攝的圖像通過W1-Fi無線通訊板傳給遠程控制中心，值班人員根據(jù)視頻信號來確定是否有非法侵入或火災(zāi)等，然后由控制室人員通過遠程控制啟動喇叭喊話或通知被監(jiān)控的值班人員進行災(zāi)害排除。
[0043]所述野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置還包括輔助攝像頭夜間攝像的紅外發(fā)射燈16;表示工作狀態(tài)的工作狀態(tài)指示燈6。
[0044]工作狀態(tài)指示燈6、攝像頭7、拾音器15、紅外感應(yīng)透鏡22和紅外發(fā)射燈16的電力由太陽能裝置提供。
[0045]本實用新型中的太陽能裝置包括太陽能板、充電供電板和蓄電池；蓄電池又分為主蓄電池和輔助蓄電池，太陽能板為折疊式結(jié)構(gòu)的太陽能套板，由上中下三層太陽能板組成，下層太陽能板I的兩端分別鉸接上層太陽能板14和中層太陽能板13，下層太陽能板I通過厚鉸鏈21鉸接上層太陽能板14，下層太陽能板I通過薄鉸鏈12鉸接中層太陽能板13，根據(jù)能量消耗情況靈活選擇上層太陽能板和中層太陽能板的使用；
[0046]在本實用新型的攝像裝置中，太陽能供電系統(tǒng)設(shè)于攝像裝置上部殼體10中，工作狀態(tài)指示燈6、攝像頭7、拾音器15、紅外感應(yīng)透鏡22和紅外發(fā)射燈16則設(shè)于下部殼體5中，W1-Fi無線通訊板也設(shè)于下部殼體5中。
[0047]本實用新型還設(shè)有便于將攝像裝置固定于桿狀物上的桿式固定安裝支架4和便于將攝像裝置固定于垂直于地面的平面上的掛鉤安裝支架9，同時，為了保證本裝置在野外使用過程的安全性，在上部殼體10與下部殼體5之間設(shè)置了防暴賊鎖定機構(gòu)3，如鎖扣或插銷結(jié)構(gòu)。
[0048]實際應(yīng)用中，太陽能供電系統(tǒng)中的上層太陽能板、中層太陽能板與下層太陽能板之間通過厚鉸鏈21和薄鉸鏈12打開呈0-180°之間的任意角度，打開角度根據(jù)安裝地點受陽光照射的角度來確定，原則是受光時間最長，受光強度最強。
[0049]攝像頭由于在野外工作，為了能節(jié)約用電，以便能長時間在無光照的連續(xù)陰雨天氣工作，所以需要讓攝像頭在無需工作時處于休眠或停止?fàn)顟B(tài)，本實施例中配置了拾音器15，以便在有異常情況時，通過拾音器接收到的異常響動，啟動功耗較大的攝像頭7，本實施例中同樣設(shè)計有紅外感應(yīng)透鏡22，利用人、動物或發(fā)生火災(zāi)時所產(chǎn)生的紅外線，通過紅外感應(yīng)啟動攝像頭7，并將所拍或所攝圖像迅速通過W1-Fi無線通訊板發(fā)送到遠程控制中心，通過外部顯示器顯示出監(jiān)測畫面，起到安防或消防的作用；拾音器15和紅外感應(yīng)透鏡22可視具體的工作環(huán)境，決定安裝哪種部件。
[0050]在光照充足的時候，下層太陽能板1、中層太陽能板13、上層太陽能板14產(chǎn)生的電能在對蓄電池充電的同時還能夠帶動拾音器15，紅外感應(yīng)透鏡22工作，如果需要的話，太陽能電力還可以用于帶動攝像頭7和W1-Fi無線通訊板的工作;在光照充足時，首先保證蓄電池的充電，其次才是利用多余的電能帶動拾音器15，紅外感應(yīng)透鏡22、W1-Fi無線通訊板、紅外發(fā)射燈16這些電力消耗較小的部件工作，本實用新型通過對太陽能板的面積設(shè)計，保證太陽能板在短時間內(nèi)迅速將蓄電池充滿。
[0051]在白天光照不足的時間段，下層太陽能板1、中層太陽能板13、上層太陽能板14產(chǎn)生的電能主要供處于休眠狀態(tài)下攝像頭7，拾音器15，紅外感應(yīng)透鏡22、W1-Fi無線通訊板、紅外發(fā)射燈16的微小電力消耗，在保證各部件正常工作后，將多余的電能用于蓄電池充電；如此種天氣狀況時，太陽板的供電不足則由蓄電池提供電能給攝像頭7及其他部件，保證這些部件在短時間內(nèi)能間歇工作。
[0052]在夜晚時，由蓄電池為攝像頭7及其他部件供電，在此期間，如啟動攝像頭7，則啟動紅外發(fā)射燈16，進入夜間紅外拍攝狀態(tài)，以節(jié)省功耗。一旦白天來臨，需首先保證蓄電池充滿電。
[0053]在長時間無光照的狀態(tài)下，現(xiàn)有的三塊太陽能板的設(shè)計能保證利用白天微弱光線供給處于休眠狀態(tài)下的攝像頭7及其他部件的微小電力消耗，僅在夜間消耗部分蓄電池的電能，蓄電池設(shè)計為主附兩塊蓄電池有助于延長設(shè)備的工作時間，以滿足野外工作的嚴(yán)酷要求。本實施例中配置的電池容量使設(shè)備能在野外工作2個月以上，度過連續(xù)陰雨的惡劣天氣。蓄電池供電時間與電池容量以及電池個數(shù)有關(guān)。蓄電池分為主蓄電池和輔助蓄電池兩組，確保了兩組蓄電池之間可以相互切換，充電時先將輔助蓄電池充滿，在光線稍弱時主要靠主電池供電，一但進入長期陰雨天時才啟動輔助蓄電池。采用兩組電池是考慮到在長時間的工作中不能出現(xiàn)斷電情況，正常工作時兩組蓄電池正常供電，一但其中任何一組出現(xiàn)電池故障，處理器能夠檢測到電池異常并上傳故障信息提示工作人員進行電池更換，這樣在此期間通過另外一組正常電池能保證設(shè)備在相當(dāng)一段時間內(nèi)正常運行。電池的容量取決于兩種選型，一是電池的充電材料，包括鋰電池或其它普通電池，推薦使用小體積大容量的鋰電池。另一個是設(shè)備的體積，由于體積不可能無限擴大，所以將電池分成兩組便于在有限的空間內(nèi)放置。
[0054]由于本實用新型的攝像裝置應(yīng)用于野外，為了適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境，本實用新型還設(shè)有便于將攝像裝置安裝在桿狀支撐物上的桿式固定支架4和便于安裝在豎向平面上的掛鉤裝置9，同時為了防止陽光直射攝像頭7，本實施例中，設(shè)計的下部殼體5具有彎曲部分，可以遮擋射向攝像頭7的陽光，為了方便判斷攝像頭的工作狀態(tài)，本實施例中還設(shè)置了工作狀態(tài)指示燈6，另外，為了方便驅(qū)趕野外常見的動物，還可為攝像裝置配置發(fā)聲裝置，如喇叭，以達到驅(qū)趕或恫嚇現(xiàn)場入侵者的目的。
[0055]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本實用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之列。
【主權(quán)項】
1.一種野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置，其特征在于，該裝置包括: 觸發(fā)信號產(chǎn)生單元，基于監(jiān)控區(qū)內(nèi)的環(huán)境變化，產(chǎn)生觸發(fā)信號； 圖像采集單元，基于觸發(fā)信號，對監(jiān)控區(qū)進行圖像采集； 中央處理單元，對采集的圖像進行分析比對，獲得監(jiān)控區(qū)內(nèi)環(huán)境是否正常的初步判斷結(jié)果； 通信單元，以無線通信的方式將監(jiān)控區(qū)的圖像和相應(yīng)的圖像分析結(jié)果發(fā)送至外部設(shè)備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置，其特征在于:所述裝置還包括基于監(jiān)控區(qū)環(huán)境異常的初步判斷結(jié)果生成警報信號的報警單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置，其特征在于:所述裝置還包括電源部分;所述電源部分為折疊式太陽能裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置，其特征在于:所述裝置還包括存儲單元，所述存儲單元用于存儲觸發(fā)信號產(chǎn)生單元和圖像采集單元采集的監(jiān)控區(qū)的實時環(huán)境數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)的閾值。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置，其特征在于:所述觸發(fā)信號產(chǎn)生單元包括環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊和比較模塊； 所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊包括用于檢測監(jiān)控區(qū)的生物入侵和火情的紅外感應(yīng)透鏡，和/或用于檢測監(jiān)控區(qū)內(nèi)聲音變化的拾音器； 所述比較模塊，基于閾值對實時環(huán)境數(shù)據(jù)進行判斷，如果實時環(huán)境數(shù)據(jù)與閾值不同，則產(chǎn)生觸發(fā)信號。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置，其特征在于:所述中央處理單元包括圖像預(yù)處理模塊和分析比對模塊， 所述圖像預(yù)處理模塊，用于對采集的圖像進行預(yù)處理； 所述分析比對模塊，將預(yù)處理后的圖像參數(shù)值與閾值進行比對，獲得監(jiān)控區(qū)內(nèi)環(huán)境是否正常的初步判斷。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置，其特征在于:所述裝置還包括用于將裝置自由固定在支撐物上的固定機構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置，其特征在于:所述裝置還包括用于保證裝置閉合的鎖定機構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置，其特征在于:所述裝置還包括用于輔助圖像采集的紅外發(fā)射燈。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置，其特征在于:所述裝置還包括用于驅(qū)散入侵生物的發(fā)聲裝置。
【專利摘要】本實用新型公開一種野外工作自供電長壽命無線傳輸遠程監(jiān)控攝像裝置，包括：基于監(jiān)控區(qū)內(nèi)的環(huán)境變化產(chǎn)生觸發(fā)信號的觸發(fā)信號產(chǎn)生單元；基于觸發(fā)信號對監(jiān)控區(qū)進行圖像采集的圖像采集單元；對采集的圖像進行分析比對，獲得監(jiān)控區(qū)內(nèi)環(huán)境是否正常的初步判斷結(jié)果的中央處理單元和以無線通信的方式將監(jiān)控區(qū)的圖像和相應(yīng)的圖像分析結(jié)果發(fā)送至外部設(shè)備的通信單元。本裝置的設(shè)計保證了攝像頭能夠持續(xù)獨立連續(xù)7天24小時長時間工作。在無需使用動力電供電的情況下，可連續(xù)正常工作一年以上，功耗低、體積小，獨立安裝方便，適應(yīng)野外長時間工作需要，由于本裝置使用太陽能供電，因而無需使用動力電供電，并避免了由于電網(wǎng)故障導(dǎo)致的系統(tǒng)運行問題和維修。
【IPC分類】H04N7/18, G08B13/196
【公開號】CN205385562
【申請?zhí)枴緾N201620159773
【發(fā)明人】何明光
【申請人】鼎盛特安全預(yù)警技術(shù)(北京)有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年3月2日