CN104202569A - 分布式水下微光监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分布式水下微光监控系统，旨在实现水下固定区域多角度大范围的无线视频监控。水下微光成像设备和视频信号编码器密封在水下密封舱体中，它们的数量在两个以上，电源模块和水上无线通信模块密封在锚系浮标中，电源模块对水上无线通信模块、水下微光成像设备和视频信号编码器进行供电，视频信号编码器对水下密封舱体的视频信号处理后通过水下传输电缆传输到水上无线通信模块中，然后通过无线通讯协议将数据传输到岸上无线通信模块中，处理器对该数据处理后传输到中央控制台进行显示，中央控制台将控制信号通过无线通信传输到电源模块上实现对其开关控制。本发明能实现水下固定区域多角度大范围的无线视频监控。

Description

分布式水下微光监控系统
技术领域
本发明涉及一种监控系统，具体地说是一种分布式水下微光监控系统。
背景技术
随着海洋、江河的开发，水下工程的规模越来越大，尤其是在水产品养殖中水下监控已成为开发水域的眼睛，其应用已越来越广泛。目前常采用的水下监控方法主要有两种，一是潜水员携带摄像设备对水下情况进行拍摄，这种方法需要训练有素的潜水员完成，水深只能在50米以内，因而代价高，且不能即时反映实况，二是将密封好的摄像机放入水下，其信号通过线缆传到显示器上进行观测，该方法的传输距离受到限制，且每台摄像机占用一根线缆，当摄像机数量较多时难以具体实施。
中国专利200810011543.8公开的“一种遥控水下机器人视频传输及监控系统”可通过多台摄像机实现水下监控，通过光纤通讯传输数据，布线较为繁琐，难以灵活使用。中国专利200810032336.0公开的“一种高移动性无线网络视频监控系统及其控制方法”能够实现无线视频传输但是难以用在水下。中国专利200820141755.X公开的“通过无线传输的水下视频监控系统”，其水下摄像机的工作依赖于水面游船，大量使用时受到限制，难以实现对固定点长时间的监控。
因此设计一种分布式水下微光监控系统变得非常必要，有利于推动水域的开发和水下工程项目的发展。
发明内容
本发明提供的分布式水下微光监控系统，能够实现对一整片离岸水域内的水下目标进行实时的长时间的在线监控，无线数据传输便于系统的分布布置，多个成像设备可实现对一个区域多角度大范围的成像。
为了解决上述的技术问题，本发明采用下述技术方案：该系统包括水下密封舱体、水下微光成像设备、视频信号编码器、水下传输电缆、电源模块、水上无线通信模块、锚系浮标、岸上无线通信模块、处理器和中央控制台；水下分布有两个以上的水下密封舱体，且每个水下密封舱体均密封有水下微光成像设备和视频信号编码器；所述电源模块密封在锚系浮标中，锚系浮标位于水上位置处设置有水上无线通信模块，所述电源模块对水上无线通信模块供电，同时通过水下传输电缆对水下微光成像设备和视频信号编码器进行供电，所述视频信号编码器对水下微光成像设备的视频信号处理后通过水下传输电缆传输到水上无线通信模块中，所述水上无线通信模块与岸上无线通信模块通过无线通讯协议进行数据传输，所述岸上无线通信模块通过处理器与中央控制台相连，所述处理器对岸上无线通信模块接收到的数据处理后传输信号到中央控制台进行视频显示，所述中央控制台将控制信号通过岸上无线通信模块传输到水上无线通信模块，所述水上无线通信模块输出控制信号完成对电源模块的控制。
其中，所述的水下微光成像设备可包含有绿光灯具做成的照明光源，还可包含有蓝光灯具做成的照明光源，并配有峰值量子效率在同一波段的CCD，以实现最理想的成像效果。
所述水上无线通信模块和岸上无线通信模块可以设置北斗卫星通信模块，采用基于北斗卫星的通信协议进行数据传输；还可以设置GPS通信模块，采用基于GPS的通信协议进行数据传输。
所述中央控制台将开关控制信号传输到水上无线通信模块，实现电源模块对水下微光成像设备和视频信号编码器供电的开关控制，电源模块对水上无线通信模块不间断供电，当水上无线通信模块对电源模块发出关闭的控制信号后即进入休眠模式，节省电能，当接收到岸上无线通信模块发出的唤醒信号后进入工作模式。
所述处理器对岸上无线通信模块接收到的数据的处理包括对视频信号的解码、噪声抑制和图像增强，以优化视频显示效果。所述处理器优选包含有硬盘刻录机实现对视频的存储。
所述水下密封舱体、水下微光成像设备和视频信号编码器的数量可以为4个。
采用本发明的有益效果是，采用无线数据通信，增大了传输距离，便于分布布置，使用灵活，多个成像设备可实现对一个区域多角度大范围的成像，锚系浮标内置电源和无线模块，精简了系统结构，可以实现对某一区域的长时间监控。有很好的推广应用价值。
附图说明
图1是本发明所述分布式水下微光监控系统的示意图。
图中：1、水下密封舱体 2、水下微光成像设备 3、视频信号编码器 4、水下传输电缆 5、电源模块 6、水上无线通信模块 7、锚系浮标 8、岸上无线通信模块 9、处理器 10、中央控制台
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
在图1中，该系统包括水下密封舱体1、水下微光成像设备2、视频信号编码器3、水下传输电缆4、电源模块5、水上无线通信模块6、锚系浮标7、岸上无线通信模块8、处理器9和中央控制台10；水下分布有四个水下密封舱体1，且每个水下密封舱体1均密封有水下微光成像设备2和视频信号编码器3；所述电源模块5密封在锚系浮标7中，锚系浮标7位于水上位置处设置有水上无线通信模块6，所述电源模块5对水上无线通信模块6供电，同时通过水下传输电缆4对水下微光成像设备2和视频信号编码器3进行供电，所述视频信号编码器3对水下微光成像设备2的视频信号处理后通过水下传输电缆4传输到水上无线通信模块6中，所述水上无线通信模块6与岸上无线通信模块8通过无线通讯协议进行数据传输，所述岸上无线通信模块8通过处理器9与中央控制台10相连，所述处理器9对岸上无线通信模块8接收到的数据处理后传输信号到中央控制台10进行视频显示，所述中央控制台10将控制信号通过岸上无线通信模块8传输到水上无线通信模块6，所述水上无线通信模块6输出控制信号完成对电源模块5的控制。
所述的水下微光成像设备2包含有绿光灯具做成的照明光源，可选择近海透过率较高的532nm波长的绿光LED，并配有峰值量子效率在同一波段的CCD，以实现最理想的成像效果。
所述水上无线通信模块6和岸上无线通信模块8内设北斗卫星通信模块，采用基于北斗卫星的通信协议进行数据传输。
所述中央控制台10将开关控制信号传输到水上无线通信模块6，实现电源模块5对水下微光成像设备2和视频信号编码器3供电的开关控制，电源模块5对水上无线通信模块6不间断供电，当水上无线通信模块6对电源模块5发出关闭的控制信号后即进入休眠模式，节省电能，当接收到岸上无线通信模块8发出的唤醒信号后进入工作模式。
所述处理器9对岸上无线通信模块8接收到的数据的处理包括对视频信号的解码、噪声抑制和图像增强，以优化视频显示效果。所述处理器9包含有硬盘刻录机实现对视频的存储，便于日后分析查看。
水下微光成像设备2采集到的视频信号经过视频信号编码器3编码后，经由水下传输电缆4传到水上无线通信模块6上，然后通过无线通信协议传输到岸上无线通信模块8上，经过处理器9的解码和处理后在中央控制台10上显示，同时由硬盘刻录机对视频进行存储。当不需要进行水下监控时，中央控制台10将关闭控制信号经水上无线通信模块6传到电源模块5上，使其关闭对水下微光成像设备2和视频信号编码器3的供电，电源模块5对水上无线通信模块6则不间断供电，此时水上无线通信模块6进入休眠模式，节省电能，当接收到岸上无线通信模块8发出的唤醒信号后再次进入工作模式，进行水下监控。故本发明可以实现远距离的无线水下监控，能够对一个区域多角度大范围的成像，且结构精简便于安装布置。
须陈明，以上所述乃是本发明的较佳实施例，若以本发明的构想所作的改变，其产生的功能作用仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种分布式水下微光监控系统，其特征是：包括水下密封舱体(1)、水下微光成像设备(2)、视频信号编码器(3)、水下传输电缆(4)、电源模块(5)、水上无线通信模块(6)、锚系浮标(7)、岸上无线通信模块(8)、处理器(9)和中央控制台(10)；水下分布有两个以上的水下密封舱体(1)，且每个水下密封舱体(1)均密封有水下微光成像设备(2)和视频信号编码器(3)；所述电源模块(5)密封在锚系浮标(7)中，锚系浮标(7)位于水上位置处设置有水上无线通信模块(6)，所述电源模块(5)对水上无线通信模块(6)供电，同时通过水下传输电缆(4)对水下微光成像设备(2)和视频信号编码器(3)进行供电，所述视频信号编码器(3)对水下微光成像设备(2)的视频信号处理后通过水下传输电缆(4)传输到水上无线通信模块(6)中，所述水上无线通信模块(6)与岸上无线通信模块(8)通过无线通讯协议进行数据传输，所述岸上无线通信模块(8)通过处理器(9)与中央控制台(10)相连，所述处理器(9)对岸上无线通信模块(8)接收到的数据处理后传输信号到中央控制台(10)进行视频显示，所述中央控制台(10)将控制信号通过岸上无线通信模块(8)传输到水上无线通信模块(6)，所述水上无线通信模块(6)输出控制信号完成对电源模块(5)的控制。
2.根据权利要求1所述的分布式水下微光监控系统，其特征是：所述的水下微光成像设备(2)包含有绿光灯具做成的照明光源，并配有峰值量子效率在同一波段的CCD。
3.根据权利要求1所述的分布式水下微光监控系统，其特征是：所述的水下微光成像设备(2)包含有蓝光灯具做成的照明光源，并配有峰值量子效率在同一波段的CCD。
4.根据权利要求1所述的分布式水下微光监控系统，其特征是：所述水上无线通信模块(6)和岸上无线通信模块(8)内设北斗卫星通信模块，采用基于北斗卫星的通信协议进行数据传输。
5.根据权利要求1所述的分布式水下微光监控系统，其特征是：所述水上无线通信模块(6)和岸上无线通信模块(8)内设GPS通信模块，采用基于GPS的通信协议进行数据传输。
6.根据权利要求1所述的分布式水下微光监控系统，其特征是：所述处理器(9)包含有硬盘刻录机实现对视频的存储。
7.根据权利要求1所述的分布式水下微光监控系统，其特征是：所述水下密封舱体(1)的数量为4个。
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