CN104994356A - 监控设备智能联动装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种监控设备智能联动装置及方法，CPU模块通过通讯模块与监控装置的控制模块电连接，CPU模块还与设备PLC的输出端电连接，根据设备PLC的输出信号，控制不同监控摄像装置的切换。CPU模块还与设备中用于监控吊钩高度的传感器电连接，以根据吊钩高度调节相应摄像装置的焦距。通过采用上述的结构和方法，能够根据操作人员的操作自动切换到相应监控画面，从而不用操作人员去手动切换，以提高工作效率。优选的方案中，利用吊钩高度控制摄像装置的焦距，随着吊钩的升降，监控画面随之缩放，以使吊钩始终在监控画面中占据大致相同的面积，从而确保操作人员能够清晰分辨吊钩和货物的状况。

Description

监控设备智能联动装置及方法

技术领域

本发明涉及监控控制领域，特别是一种实现监控设备与施工设备例如门机的设备实现联动的装置及方法。

背景技术

目前市面上的视频监控设备上硬盘录像机的控制方式主要是通过操作控制面板来进行控制。对于如图1中所示的门机监控控制而言，在门机上设有多个摄像装置，用于给操作人员提供辅助视野，以提高操作的安全性和准确性，由于操作人员的双手需要去操作门机，切换和控制监控装置对于操作人员而言较为麻烦。而且司机室空间狭小且长期处于运动状态，所以采用操作控制面板的控制方式，操作复杂，给司机的工作带来不便，影响工作效率。

在门机上用于监视吊钩的第一摄像装置中，由于吊钩的升降，使吊钩及货物在监控画面中的大小是随着吊钩的升降而变化的，当吊钩的高度较低时，由于监控画面的分辨率限制，吊钩和货物在画面中变得较小，从而吊钩及货物的详细情况难以分辨。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种监控设备智能联动装置及方法，能够根据操作人员的操作自动切换监控画面，优选的方案中，能够根据吊钩的高度自动缩放监控画面。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种监控设备智能联动装置, CPU模块通过通讯模块与监控装置的控制模块电连接，CPU模块还与设备PLC的输出端电连接，根据设备PLC的输出信号，控制不同监控摄像装置的切换。

优选的方案中，CPU模块通过开关量信号输入模块与设备PLC的输出端电连接。

优选的方案中，CPU模块依次通过DIP开关组和开关量信号输入模块与设备PLC的输出端电连接。

CPU模块的主芯片为STC15F2K60S2。

优选的方案中，开关量信号输入模块中，开关量信号输入模块CPU中，滤波电容CPU与光藕合器CPU连接，光藕合器CPU与电容CPU、分压电阻CPU和瞬变电压抑制二极管CPU并联，光藕合器CPU与分流电阻CPU串联。

优选的方案中，CPU模块还与设备中用于监控吊钩高度的传感器电连接，以根据吊钩高度调节相应摄像装置的焦距。

一种采用上述的监控设备智能联动装置实现监控设备联动的方法，包括以下步骤：

从PLC输出的控制信号，进入到CPU模块中，获取其中用于控制设备操作位置的控制信号，CPU模块向监控装置的控制模块发送切换摄像装置的信号，将与设备操作位置相对应的摄像装置的视频切换到当前的显示器中。

可选的方案中，一种监控设备智能联动装置, CPU模块通过通讯模块与监控装置的控制模块电连接，CPU模块与设备PLC的输出端电连接，以根据吊钩高度调节相应摄像装置的焦距。

另一可选的方案中，一种监控设备智能联动装置, CPU模块通过通讯模块与监控装置的控制模块电连接，CPU模块与设备中用于监控吊钩高度的传感器电连接，以根据吊钩高度调节相应摄像装置的焦距。

一种采用上述的监控设备智能联动装置实现监控设备联动的方法，包括以下步骤：

从PLC输出的控制信号或者从传感器输出的信号，进入到CPU模块中，获取其中吊钩高度的相关数据，得到吊钩的当前高度；

使吊钩的高度行程与相应摄像装置的焦距相对应，根据吊钩的当前高度，CPU模块发送控制信号至监控装置的控制模块，调节相应摄像装置的焦距与吊钩的高度行程相适应。

本发明提供的一种监控设备智能联动装置及方法，通过采用上述的结构和方法，能够根据操作人员的操作自动切换到相应监控画面，从而不用操作人员去手动切换，便于使操作人员集中注意力在门机操作上，以提高工作效率。优选的方案中，利用吊钩高度控制摄像装置的焦距，随着吊钩的升降，监控画面随之缩放，以使吊钩始终在监控画面中占据大致相同的面积，从而确保操作人员能够清晰分辨吊钩和货物的状况。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明应用时的示意图。

图2为本发明的CPU模块电路图。

图3为本发明的通讯模块电路图。

图4为本发明的电源模块电路图。

图5为本发明的CPU供电模块的电路图。

图6为本发明的开关量信号输入模块的电路图。

图7为本分明的接口模块电路图。

图中：第一摄像装置1，第二摄像装置2，第三摄像装置3，第四摄像装置4，司机室5，门机6，接口模块7，开关量信号输入模块8，CPU供电模块9，CPU模块10，通讯模块11，电源模块12。

具体实施方式

实施例1：

如图1~7中，一种监控设备智能联动装置, CPU模块10通过通讯模块11与监控装置的控制模块电连接，CPU模块10还与设备PLC的输出端电连接，根据设备PLC的输出信号，控制不同监控摄像装置的切换。本例中的通讯模块11采用有线或无线的方式传输数据，通讯协议为RS485。

优选的方案中，CPU模块10通过开关量信号输入模块8与设备PLC的输出端电连接。

优选的方案中，CPU模块10依次通过DIP开关组和开关量信号输入模块8与设备PLC的输出端电连接。在本例中添加了DIP开关组用于切换视频通道，采用该结构，能够简化安装难度，能够在安装过程中切换摄像装置的视频通道，以避免部分门机的摄像装置的视频通道与本发明中默认的视频通道不一致的情况，而避免去修改程序。

CPU模块10的主芯片为STC15F2K60S2。

优选的方案中，开关量信号输入模块8中，开关量信号输入模块中，开关量信号输入模块8中，滤波电容C5、C6、C7、C8与光藕合器U2、U3、U4、U5连接，光藕合器U2、U3、U4、U5与电容C1、C2、C3、C4、分压电阻R4、R6、R8、R10和瞬变电压抑制二极管D7、D8、D9、D10并联，光藕合器U2、U3、U4、U5与分流电阻R3、R5、R7、R9串联。开关量信号输入模块8的接口支持PLC、继电器等设备的信号输入，输入电压范围DC8V-24V, 发光二极管D3、D4、D5、D6为输入状态指示信号，通过外部信号触发，CPU模块10计算判断具体的动作。

优选的方案中，CPU模块10还与设备中用于监控吊钩高度的传感器电连接，以根据吊钩高度调节相应摄像装置的焦距。由上述的结构，能够通过设备操作动作，自动切换摄像装置的画面到显示器上。

一种采用上述的监控设备智能联动装置实现监控设备联动的方法，包括以下步骤：

从PLC输出的控制信号，进入到CPU模块10中，获取其中用于控制设备操作位置的控制信号，CPU模块10向监控装置的控制模块发送切换摄像装置的信号，将与设备操作位置相对应的摄像装置的视频切换到当前的显示器中。例如，当操作人员操作门机转盘向左转向时，则PLC收到手柄的操作信号，输出左转向油缸的换向阀的切换信号，该切换信号同时也经过通讯模块11以有线或无线发的方式，发送至本发明的CPU模块10，CPU模块10则根据该换向阀的切换信号，发送控制信号给监控装置的控制模块，使监控装置的控制模块将画面转换到如图1中的左侧的第四摄像装置4，第四摄像装置4的画面则实时显示在司机室5的显示器上，以给操作人员提供辅助视野，大幅提高操作的安全性，且实现自动切换。

当前后行走时，则根据PLC输出的给行走马达或者行走电机的控制信号，将画面切换到如图1中，位于后方的第三摄像装置3，或者在图1中不可见的，位于前方的摄像装置。

当起吊操作时，根据PLC输出给卷扬机的控制信号，将画面切换到如图1中所示的第一摄像装置1。

进一步的，根据PLC输出的卷扬机的转动圈数，计算得到吊钩的高度，将吊钩的高度行程进行微分计算，与第一摄像装置1的焦距相对应，例如第一摄像装置1的焦距为20-200mm，而吊钩的行程为20m，则当吊钩位于最上方时，第一摄像装置1的焦距对应为20mm，而当吊钩位于最下方时，第一摄像装置1的焦距对应为200mm，中间则平滑过渡。从而确保在司机室的显示器上能够清晰辨识吊钩和吊装货物的状况。优选的方案中，由于微分计算耗费资源较大，且第一摄像装置1不断变焦也容易导致图像模糊。因此，更佳的方案是将吊钩的行程分为多段，每段对应一个变焦数值，在达到一个高度后，则相应变化焦段，以使图像保持清晰，并减少系统的运算和控制负荷。例如将吊钩的行程分为4m一段共5段，在最顶部的一段第一摄像装置1对应的为20mm焦距，依次往下为50mm、100mm、150mm、200mm。

对于部分测量卷扬机的转动圈数的编码器，能够直接输出数字信号，则卷扬机的转动圈数信号也能够由通讯模块11直接输送至CPU模块10，而无需经过门机设备PLC的转换。从而不用额外的修改设备的PLC代码，降低安装难度。尤其适用于在现有的门机上进行改进。需要说明的安装于卷扬机的编码器仅是监控吊钩高度的方案之一，采用其他的监控吊钩高度的方案也是可行的，例如将编码器直接安装在吊钩的滑轮组内。只要能够获得吊钩高度，本发明即可自动变换监控吊钩的第一摄像装置1的焦距。

实施例2：

在实施例1的基础上，可选的方案中，一种监控设备智能联动装置, CPU模块10通过通讯模块11与监控装置的控制模块电连接，CPU模块10与设备PLC的输出端电连接，以根据吊钩高度调节相应摄像装置的焦距。该方案能够单独的使用。

实施例3：

在实施例1的基础上，另一可选的方案中，一种监控设备智能联动装置, CPU模块10通过通讯模块11与监控装置的控制模块电连接，CPU模块10与设备中用于监控吊钩高度的传感器电连接，以根据吊钩高度调节相应摄像装置的焦距。该方案也能够单独的使用。

实施例4：

在实施例2、3的基础上，一种采用上述的监控设备智能联动装置实现监控设备联动的方法，包括以下步骤：

从PLC输出的控制信号或者从传感器输出的信号，进入到CPU模块10中，获取其中吊钩高度的相关数据，得到吊钩的当前高度；

使吊钩的高度行程与相应摄像装置的焦距相对应，根据吊钩的当前高度，CPU模块10发送控制信号至监控装置的控制模块，调节相应摄像装置的焦距与吊钩的高度行程相适应。

具体为：当起吊操作时，根据PLC输出给卷扬机的控制信号，将画面切换到如图1中所示的第一摄像装置1。

进一步的，根据PLC输出的卷扬机的转动圈数，计算得到吊钩的高度，将吊钩的高度行程进行微分计算，与第一摄像装置1的焦距相对应，例如第一摄像装置1的焦距为20-200mm，而吊钩的行程为20m，则当吊钩位于最上方时，第一摄像装置1的焦距对应为20mm，而当吊钩位于最下方时，第一摄像装置1的焦距对应为200mm，中间部分的焦距则平滑过渡。

采用上述的方法，确保在司机室的显示器上能够清晰辨识吊钩和货物的状况。优选的方案中，由于微分计算耗费资源较大，且第一摄像装置1不断变焦也导致图像模糊。因此，更佳的方案是将吊钩的行程分为多段，每段对应一个变焦数值，在达到一个高度后，则相应变化焦段，以使图像保持清晰，并减少系统的运算和控制负荷。

对于部分测量卷扬机的转动圈数的数字式编码器，能够直接输出数字信号，则卷扬机的转动圈数信号也能够由通讯模块11直接输送至本发明CPU模块10，而无需经过设备PLC的转换。从而不用额外的修改设备的PLC代码，降低安装难度。尤其适用于在现有的门机上进行改进。需要说明的安装于卷扬机的编码器仅是监控吊钩高度的方案之一，采用其他的监控吊钩高度的方案也是可行的，例如将编码器直接安装在吊钩的滑轮组内。只要能够获得吊钩高度，本发明即可自动变换监控吊钩的第一摄像装置1的焦距。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种监控设备智能联动装置,其特征是：CPU模块（10）通过通讯模块（11）与监控装置的控制模块电连接，CPU模块（10）还与设备PLC的输出端电连接，根据设备PLC的输出信号，控制不同监控摄像装置的切换。

2. 根据权利要求1所述的一种监控设备智能联动装置,其特征是：CPU模块（10）通过开关量信号输入模块（8）与设备PLC的输出端电连接。

3. 根据权利要求1所述的一种监控设备智能联动装置,其特征是：CPU模块（10）依次通过DIP开关组和开关量信号输入模块（8）与设备PLC的输出端电连接。

4.根据权利要求1所述的一种监控设备智能联动装置,其特征是：开关量信号输入模块（8）中，滤波电容（C5、C6、C7、C8）与光藕合器（U2、U3、U4、U5）连接，光藕合器（U2、U3、U4、U5）与电容（C1、C2、C3、C4）、分压电阻（R4、R6、R8、R10）和瞬变电压抑制二极管（D7、D8、D9、D10）并联，光藕合器（U2、U3、U4、U5）与分流电阻（R3、R5、R7、R9）串联。

5.根据权利要求1所述的一种监控设备智能联动装置, 其特征是：CPU模块（10）还与设备中用于监控吊钩高度的传感器电连接，以根据吊钩高度调节相应摄像装置的焦距。

6.根据权利要求1所述的一种监控设备智能联动装置, 其特征是：CPU模块（10）的主芯片为STC15F2K60S2。

7.一种采用权利要求1~3任一项所述的监控设备智能联动装置实现监控设备联动的方法，其特征是包括以下步骤：

从PLC输出的控制信号，进入到CPU模块（10）中，获取其中用于控制设备操作位置的控制信号，CPU模块（10）向监控装置的控制模块发送切换摄像装置的信号，将与设备操作位置相对应的摄像装置的视频切换到当前的显示器中。

8.一种监控设备智能联动装置,其特征是：CPU模块（10）通过通讯模块（11）与监控装置的控制模块电连接，CPU模块（10）与设备PLC的输出端电连接，以根据吊钩高度调节相应摄像装置的焦距。

9.一种监控设备智能联动装置,其特征是：CPU模块（10）通过通讯模块（11）与监控装置的控制模块电连接，CPU模块（10）与设备中用于监控吊钩高度的传感器电连接，以根据吊钩高度调节相应摄像装置的焦距。

10.一种采用权利要求8~9任一项所述的监控设备智能联动装置实现监控设备联动的方法，其特征是包括以下步骤：

从PLC输出的控制信号或者从传感器输出的信号，进入到CPU模块（10）中，获取其中吊钩高度的相关数据，得到吊钩的当前高度；

使吊钩的高度行程与相应摄像装置的焦距相对应，根据吊钩的当前高度，CPU模块（10）发送控制信号至监控装置的控制模块，调节相应摄像装置的焦距与吊钩的高度行程相适应。