CN102333202A - 一种网络视频监控装置 - Google Patents

Abstract

一种网络视频监控装置，尤其是一种带有嵌入式系统的可遥控行走式无线网络视频双向监控装置，由摄像机、云台、图像显示器、机身、可行走基座，主控电路单元、音频采集编码电路、视频采集编码电路、音频解码电路、音频输出电路、视频解码电路、视频输出电路、支持无线连接的网络通信单元电路、云台控制电路、镜头控制电路、行走控制电路、蓄电池组及充放电控制电路等构成，远端的PC机或专用终端通过互联网遥控本发明装置的行走状态并实现两端的双向信息传输。本发明的有益效果是，改进了现有网络视频监控装置的实用性能，实现了网络视频监控装置的远程行走控制，扩大了其监控范围；实现了网络视频监控装置的视频、音频、信息双向传输，扩展了其使用功能及应用领域。

Description

一种网络视频监控装置

技术领域

本发明涉及一种网络视频监控装置，尤其是一种可遥控行走式无线网络视频双向监控装置。

背景技术

   随着信息技术的飞速发展，越来越多的领域开始应用远程网络视频监控技术。

   较早的网络视频监控系统一般都采用基于PC 机的方案。在PC机中安装视频采集卡，通过PC机实现系统管理、命令处理、通讯协议、视频采集、编码、存储、传输等工作。基于 PC机的网络视频监控系统结构复杂，稳定性、可靠性较低，功耗大、成本高，且管理维护工作较为繁琐。近年逐渐普及的网络摄像机是一种新型嵌入式网络视频监控设备，采用各种编码技术实现视频压缩，基于TCP/IP网络实现音、视频数据及命令的传输。用户通过网络访问网络摄像机，还可以控制云台及摄像机镜头，或对网络摄像机进行各种参数设置。由于网络摄像机采用一体化设计、使用TCP/IP 网络，降低了成本，具有即插即用、使用灵活、维护简单、稳定性高的优点。网络摄像机满足了家庭、办公室及各种场合的一般监控应用需求。特别在安全防范领域，得到大量普及应用。

   作为新型网络视频监控装置的网络摄像机，其不足之处在于：设备安装位置固定，使用功能单一，只能进行简单视频监视，而且在网络摄像机端不能方便地看到监控方视频，不能方便地实现双方的信息交互。

发明内容

   为了克服现有网络视频监控装置的缺陷，改进网络视频监控装置的技术性能，扩大网络视频监控装置的应用领域，本发明提供了一种网络视频监控装置。该网络视频监控装置可无线接入互联网，通过远程遥控移动位置，可实现监控方与被监控方之间的双向视音频信息交互，还可以实现一些常用的探测、识别、报警、通信功能。

   本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种网络视频监控装置，由摄像机、镜头、麦克风、云台、电源、机身为主组成，机身内还装有各电路单元，其中包括音频采集编码电路、视频采集编码电路、云台控制电路、镜头控制电路、本地设备配置串口、主控电路单元、网络通信单元、有线网络连接端口、无线网络连接天线等，主控电路单元由微处理器、存储器、输出输入接口、时钟电路及其他外围电路组成，所述摄像机与镜头安装于云台上，通过互联网由远端ＰＣ机控制镜头与云台，并监听监看网络视频监控装置所采集的声音及图像，本发明的特征是，所属网络视频监控装置的结构件还设置了可行走基座，其电路部件还设置了扬声器、图像显示器、音频解码电路、音频输出电路、视频解码电路、视频输出电路、行走控制电路、行走传感器组、定制功能传感器组、蓄电池组及充放电控制电路、内部电源控制电路。

   其中所述摄像机、镜头、云台、麦克风、扬声器、图像显示器安装于机身上，机身安装在可行走基座上。

   所述网络视频监控装置采用嵌入式网络服务器完成网络功能，并设置了支持无线连接的网络通信单元电路，同时具备有线网络连接端口及无线网络连接天线，可通过有线方式连接互联网，也可通过附近的无线路由器等网络设备连接互联网，实现与远端PC机或专用终端的网络通信。由麦克风、摄像机输入的音视频信号经音频采集编码电路与视频采集编码电路处理后，形成压缩的音视频数据流，在主控电路的控制下，由嵌入式网络服务器按一定的网络协议送上局域网或互联网。远端PC机或专用终端使用标准的浏览器或专用管理软件，根据所述网络视频监控装置内置的网络服务器的IP地址对该装置进行访问，监听监看该装置采集的实时声音及图像。同样，系统远端PC机或专用终端也配置麦克风与摄像机，将远端现场的声音及图像采集压缩编码，通过网络传输至本发明装置，经所述音频解码电路、音频输出电路、视频解码电路、视频输出电路处理，输出至扬声器及图像显示器上播放，实现远程两端的双向信息传输。

   系统远端PC机或专用终端通过互联网向本发明所述网络视频监控装置发送云台、镜头控制信号及基座行走控制信号，经所述主控电路单元的相关串口及所接云台控制电路、镜头控制电路以及基座行走控制电路，分别驱动云台旋转电机、镜头调节电机以及基座行走机构电机，实现云台、镜头以及本发明装置整体移动的远程遥控。所述可行走基座底部安装轮式或履带式行走机构，由基座行走控制电路驱动行走机构电机，经传动装置驱动车轮或履带运动，完成本发明装置的远程移动控制。可行走基座上设置有行走传感器组，由红外等光敏探测器或微波探测器构成，经输入输出接口与主控电路单元的微处理器连接，监测本发明装置位置信息，经微处理器分析判断，输出相关指令，由基座行走控制电路控制可行走基座的运动状态，达到回避障碍、防止坠落、碰撞的目的。

   本发明装置还设置了移动通信模块，通过现有移动通信运营商的无线网络，以短信、语音、图片等形式向预定号码的通信终端发送监控报警、工作状态、设备运行状态等信息。

本发明装置的部分设备运行参数及网络参数可通过所述本地设备配置串口直接配置，也可通过网络连接，由系统远端PC终端进行远程配置。

   所述网络视频监控装置在主控电路内预置的操作权限管理下，除远程网络遥控外，也可通过所配置的外设接口，在本地直接控制网络视频监控装置的休眠、唤醒、移动等工作状态。

   所述内部电源控制电路由所述蓄电池组及充放电控制电路取得供电，在主控电路单元内微处理器预设程序的管理下，向主控电路单元及各外设电路、设备提供所需工作供电。当系统远端PC机或专用终端发出设备休眠或唤醒指令，本发明装置接收指令后，由主控电路单元中的微处理器控制内部电源控制电路，相应中断或接通相关电路、设备的供电。当系统远端PC机或专用终端工作异常或网络传输异常，导致系统远端PC机或专用终端与本发明装置之间网络连接中断一定时长后，经主控电路单元内微处理器判断，本发明装置也会自动转入休眠状态。

所述蓄电池组及充放电控制电路由蓄电池组及其充、放电控制电路组成，电路自动监测蓄电池充放电状态，需要充电时通过外置声或光指示器报警，提醒及时充电，充电完成后自动停止充电并通过外置声或光指示器显示。也可配备外置自动充电座，在需要充电时，本发明装置通过基座行走传感器组中的相关传感器，探测、识别充电器位置，经基座行走控制电路控制，自行移动到充电座前，实现自动充电。

   本发明所述网络视频监控装置所监控的图像、声音及其他工作信息，可根据要求，在实时监控的同时，存入系统远端PC机或专用终端硬盘中，也可以存入本发明装置的电可擦除存储器中。

本发明所述网络视频监控装置在其主控电路单元输出输入接口预留定制功能传感器组位置，根据新增定制功能要求，加设各种传感器，实现产品功能的扩展。同时，也可在主控电路单元输出输入接口增设定制功能控制器，实现对新增的定制功能要求动作的远程遥控。

   本发明的有益效果是，改进了现有网络视频监控装置的实用性能，实现了网络视频监控装置的远程行走控制，扩大了其监控范围；实现了网络视频监控装置的视频、音频、信息双向传输，扩展了其使用功能及应用领域。

附图说明

   下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

   图1是本发明实施例的整体结构示意图。

   图2是本发明实施例的主要电路组成框图。

   图中：1.摄像机，2.云台，3.图像显示器，4.机身，5.可行走基座，6.麦克风，7.扬声器，8.主控电路单元，9.音频采集编码电路，10.视频采集编码电路，11.视频解码电路，12.视频输出电路，13.音频解码电路，14.音频输出电路，15.移动通信模块，16.网络通信单元电路，17.无线网络连接天线，18.有线网络连接端口，19.云台控制电路，20.镜头控制电路，21.行走控制电路，22.本地设备配置串口、23.行走传感器组，24.定制功能传感器组，25.蓄电池组及充放电控制电路，26.内部电源控制电路，27.定制功能控制电路。

具体实施方式

   图1是本发明实施例的整体结构示意图。图中，具有可调节镜头的摄像机（1）安装于可调节云台（2）上，摄像机（1）与云台（2）组合后安装在机身（4）上，机身（4）安装在可行走基座（5）上。图像显示器（3）、麦克风（6）、扬声器（7）、安装在机身（4）上，蓄电池组置于可行走基座（5）内。其他各电路单元及部件可集中安装在机身（4）或可行走基座（5）内，也可分布安装在本发明装置的各部分结构件内。

   图2是本发明实施例的主要电路组成框图，显示了本发明各主要电路单元的组成连接关系：主控电路单元（8）是本发明电路的控制核心，由微处理器、存储器、输出输入接口、时钟电路及其他外围电路组成。主控电路单元（8）连接网络通信单元电路（16） ，采用嵌入式网络服务器完成网络功能，网络通信单元电路（16）支持无线网络连接，具备有线网络连接端口（18）及无线网络连接天线（17），可通过有线方式连接互联网，也可通过附近的无线路由器等无线网络设备连接互联网，实现与远端PC机或专用终端的网络通信。

   麦克风（6）产生的音频信号输入音频采集编码电路（9）、摄像机（1）输出的视频信号进入视频采集编码电路（10），上述音、视频信号经预处理、采集、压缩编码后，形成压缩的音视频信号数据流，在主控电路单元（8）的控制下，由嵌入式网络服务器按一定的网络协议送上互联网。远端PC机或专用终端使用标准的浏览器或专用管理软件，根据本发明所述网络视频监控装置内置的网络服务器的IP地址，对本发明装置进行访问，监听监看本发明装置采集的实时声音及图像。同样，系统远端PC机或专用终端也配置麦克风与摄像机，将远端现场的声音及图像采集压缩编码，经网络传输至本发明装置，其中的声音数字信号通过所述音频解码电路（13）解码，再经音频输出电路（14）处理、放大，输出至扬声器（7）播放；而传输数据中的图像数字信号通过视频解码电路（11）解码，经视频输出电路（12）处理，在图像显示器（3）上显示。这样，就实现了网络两端的远程双向音视频信息传输。

   系统远端PC机或专用终端通过互联网向本发明所述网络视频监控装置发送云台、镜头及基座行走控制信号，这些控制信号经所述主控电路单元（8）的串口分别连接云台控制电路（19）、镜头控制电路（20）以及基座行走控制电路（21），分别驱动云台旋转电机、镜头调节电机以及基座行走机构电机，实现云台、镜头以及本发明装置整体移动的远程遥控。所述可行走基座（5）的底部安装轮式或履带式行走机构，由基座行走控制电路（21）驱动行走机构电动机，再经传动装置驱动车轮或履带运动，完成本发明装置的远程移动控制。在可行走基座（5）上设置有行走传感器组（23），通过输入输出接口与主控电路单元（8）的微处理器连接，监测本发明装置位置信息，经微处理器分析判断，输出相关指令，由基座行走控制电路（21）控制可行走基座（5）的运动状态，达到回避障碍、防止坠落、碰撞的目的。行走传感器组（23）中，防坠落探测器可选择红外等光敏探测器，防碰撞探测器可选择微波或激光探测器，在要求低的情况下，也可选择限位开关完成简单的防碰撞功能。

   所述蓄电池组及充放电控制电路（25）由蓄电池组及其充、放电控制电路组成，电路自动监测蓄电池的储电状态，需要充电时通过外置声、光指示器报警，提醒及时充电，充电完成后自动停止充电并通过外置声、光指示器显示。也可配备外置自动充电座，在需要充电时，本发明装置通过基座行走传感器组（23）中的相关传感器，探测、识别充电器位置，经基座行走控制电路（21）控制，自行移动到充电座前，接通相应电极，实现自动充电。

   蓄电池组及充放电控制电路（25）输出的电能提供给内部电源控制电路（26），在主控电路单元（8）内微处理器预设程序的管理下，向主控电路单元及各外设电路、设备提供所需工作供电。本发明装置在长期不工作时，可利用总电源开关关断电源，而其日常的电源通、断，可通过远程控制的休眠与唤醒模式实现。当系统远端PC机或专用终端发出的设备休眠指令到达本发明装置后，主控电路单元（8）中的微处理器控制内部电源控制电路（26），中断相关电路、设备的供电；当系统远端PC机或专用终端发出的设备唤醒指令到达本发明装置后，主控电路单元（8）中的微处理器控制内部电源控制电路（26），接通相关电路、设备的供电。当系统远端PC机或专用终端工作异常或网络传输异常，导致系统远端PC机或专用终端与本发明装置之间网络连接中断一定时长后，经主控电路单元（8）内的微处理器判断、处理，本发明装置也会自动转入休眠状态。

   可选配置的移动通信模块（15）在主控电路单元（8）的控制下，通过现有移动通信运营商的无线网络，以短信、语音、图片等形式向预定号码的通信终端发送监控报警、工作状态、设备运行状态等信息，提醒工作人员及时采取应对措施。

本发明装置的部分设备运行参数及网络参数可通过所述本地设备配置串口（22）直接配置，也可通过网络连接，由系统远端PC终端进行远程配置。这些配置参数包括摄像机工作参数设置、嵌入式网络服务器IP地址等网络参数设置。

   本发明所述网络视频监控装置的休眠、唤醒、移动行走等工作状态，除了通过网络远程遥控外，在维护、调试等必要情况下，也可本地直接控制。通过主控电路单元（8）所配置的外设控制接口，在主控电路单元（8）内预置的操作权限管理下，利用红外或蓝牙、无线遥控器，或者线控开关组，直接控制网络视频监控装置的休眠、唤醒、移动行走等工作状态。

   本发明所述网络视频监控装置所监控的图像、声音及其他工作信息，可根据要求设置在实时监控的同时，存入系统远端PC机或专用终端硬盘中，也可以存入本发明装置内置的电可擦除存储器中。

   上述实施例可实际应用在远程会议、远程专家咨询等业务中。

   本发明的第二个实施例针对远程家庭护理、远程医疗咨询等业务。除了上述实施例所述技术内容外，本实施例中在主控电路单元（8）的输出输入接口配置了定制功能传感器组（24）以及定制功能控制器（27）。根据新增定制功能要求，可加设体温、呼吸、心率等人体体征探测传感器以及人体位置跟踪探测、家庭燃气泄露探测、火警烟雾探测、家庭安防探测等多种传感器，即时将这些传感器探测数据信息发往系统远端PC机或专用终端，实现对老幼病弱人员状况及家庭安全的远程监视，这些探测数据信息还经所述主控电路单元（8）的微处理器分析判断，在出现异常时，通过所述的移动通信模块（15），向相关家属或监护人员的手机等手持移动通信设备发送短信、彩信或语音信息，紧急通知相关人员采取应急措施。本实施例增设了定制功能控制电路（27），可由护理人员通过系统远端PC机或专用终端，向本发明所述装置发送操作指令，经主控电路单元处理，通过定制功能控制电路（27）驱动相关电动部件，远程控制装置于机身（4）上的电控机械手，实现送水、递药等简单护理动作的远程遥控。

上述实施例中涉及了部分电路模块及实现所述功能的单片机程序，这些技术细节均属公知的技术。

Claims (7)

1.一种网络视频监控装置，由摄像机、镜头、麦克风、云台、电源、机身为主组成，机身内还装有各电路单元，其中包括音频采集编码电路、视频采集编码电路、云台控制电路、镜头控制电路、本地设备配置串口、主控电路单元、网络通信单元电路、有线网络连接端口、无线网络连接天线等，主控电路单元由微处理器、存储器、输出输入接口、时钟电路及其他外围电路组成，所述摄像机与镜头安装于云台上，通过互联网由远端ＰＣ机控制镜头与云台，并监听监看网络视频监控装置所采集的声音及图像，其特征是：所述网络视频监控装置的结构件还设置了可行走基座，其电路部件还设置了扬声器、图像显示器、音频解码电路、音频输出电路、视频解码电路、视频输出电路、行走控制电路、行走传感器组、蓄电池组及充放电控制电路、内部电源控制电路，远端的PC机或专用终端通过互联网遥控本发明装置的行走状态并实现两端的双向信息传输。

2.根据权利要求1所述的一种网络视频监控装置，其特征是：所述摄像机、镜头、云台、麦克风、扬声器、图像显示器安装于机身上，机身安装在可行走基座上。

3.根据权利要求1所述的一种网络视频监控装置，其特征是：所述网络视频监控装置采用嵌入式网络服务器完成网络功能，并设置了支持无线连接的网络通信单元电路，同时具备有线网络连接端口及无线网络连接天线，可通过有线方式连接互联网，也可通过无线路由器等网络设备连接互联网，实现与远端PC机或专用终端的网络通信。

4.根据权利要求1所述的一种网络视频监控装置，其特征是：所述网络视频监控装置通过互联网接收系统远端PC机或专用终端发送的云台、镜头控制信号及基座行走控制信号，经所述主控电路单元的相关串口及所接云台控制电路、镜头控制电路以及基座行走控制电路，分别驱动云台旋转电机、镜头调节电机以及基座行走机构电机，实现云台、镜头以及本发明装置整体移动的远程遥控，所述可行走基座底部安装轮式或履带式行走机构，由基座行走控制电路驱动行走机构电机，经传动装置驱动车轮或履带运动，完成本发明装置的远程移动控制。

5.根据权利要求4所述的一种网络视频监控装置，其特征是：所述可行走基座上设置有基座行走传感器组，由红外等光敏探测器或微波探测器构成，经输入输出接口与主控电路单元的微处理器连接，监测本发明装置位置信息，经微处理器分析判断，输出相关指令，由基座行走控制电路控制可行走基座的运动状态，达到回避障碍，防止坠落、碰撞的目的。

6.根据权利要求1所述的一种网络视频监控装置，其特征是：所述内部电源控制电路由所述蓄电池组及充放电控制电路取得供电，在主控电路单元内微处理器预设程序的管理下，向主控电路单元及各外设电路、设备提供所需工作供电；当系统远端PC机或专用终端发出设备休眠或唤醒指令，本发明装置接收指令后，由主控电路单元中的微处理器控制内部电源控制电路，相应中断或接通相关电路、设备的供电；当系统远端PC机或专用终端工作异常或网络传输异常，导致系统远端PC机或专用终端与本发明装置之间网络连接中断一定时长后，经主控电路单元内微处理器判断，本发明装置自动转入休眠状态。

7.根据权利要求1所述的一种网络视频监控装置，其特征是：本发明装置还内置了移动通信模块，通过现有移动通信运营商的无线网络，以短信、语音、图片等形式向预定号码的通信终端发送监控报警、工作状态、设备运行状态等信息。

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