CN107344480A - 一种水陆两栖适变的监控探测智能车 - Google Patents

Abstract

一种适用于水陆两栖的小体积监控摄像智能车，该发明是基于现有防水摄像头的基础上，利用本发明公开的两栖装置组成了一个操作便利，易于维护的水陆两栖智能车，利用装置中的转轴和载重平衡系统，保证摄像头始终处于顶端的状态，便于在水面上工作的进行。利用具有低密度、高强度、少吸水等特点的轻型固体浮力材料制作带有波状纹的轮胎及车体中部外壳，从而起到较强的防水作用，保证监控车在水面上运行时不受水花的影响。另在摄像头处镶嵌透光性强的防爆玻璃片保证摄像头采集数据的真实性；可完成人工勘测难度大的野外长期探测业务。

Description

一种水陆两栖适变的监控探测智能车

技术领域

本发明涉及一种水陆两栖适变的监控探测智能车，属于智能勘测设备领域。

背景技术

从科研检测角度，目前已存在的陆路智能车实例在运用范围方面仍旧存在缺陷，即陆路智能车无法在水域进行勘测，从而大大缩小了人们对其运用的范围。目前我国对陆地生态的研究已经达到了一定高度，目前遥感方面专家已经将生态机制研究的范围扩大到我国西北部人烟稀少地区稀有植被及藻类的研究领域上。通常利用的Landsat卫星数据在数据处理波段设置不恰当或高空拍摄有云遮挡研究水体时会导致聚类分析结果等数据失真，对我国认识未知领域的生态系统造成了不小的障碍。因而对于此类区域，将卫星遥感和监控车实地拍摄考查结果相结合进行数据分析和研究有着重要的现实意义。

从家用角度，目前上班族在家中时间愈来愈少，成人上班将孩童及老人留在家中无人照应，而家中安装监控摄像头不仅令人不适，也不利于观测家中各处状况。因而可以利用智能监控车，在离开住处时实时观测，智能监控车可以设置为实时观测状态，若出现孩童跌落、老人摔倒等特殊情况实时报告给监控人手机，达到及时施救的目的。其可以通过监控人远程操控移动，从而能观测整个房间。同理，若家中有宠物，同样可以进行监控防止出现意外。

从商用角度，现有仓储检测机器大多为安装在墙壁高处的固定摄像头尽管较高的俯视视角能够让观测者一目了然，但仅用于大范围检测，不能做到细致观测，且不利用仓储余量查询。利用智能监控车可以进行无死角拍摄，从而便于防盗及实时查询库存情况。

发明内容

本发明针对上述不足提供了一种水陆两栖适变的监控探测智能车。

本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种水陆两栖智能监控车，包括MK60DN512ZVLQ10控制台子系统、启动电源装置、CCD网络摄像机子系统、驱动系统、GM37大功率电机、悬浮减震轮胎、固定支架、外支架、防水外壳、转轴装置及底座。所述启动电源装置中启动键与电源相连接，电源还与控制台子、驱动系统相连接。由所述控制台子系统、启动电源装置、网络摄像机子系统、驱动系统、两台大功率电机与固定支架组装成设备主机体，作为智能监控车核心组成。

本发明所述控制台子系统，用于通过基于WEB的操作系统将视频或图像数据压缩加密后，通过局域网、Internet等发送至终端用户，目前采用MK60DN512ZVLQ10控制器。

本发明所述网络摄像机子系统，用于定时抓拍图像或采集视频图像并进行压缩与加密。同时可使用旋转摄像头代替固定摄像头，且摄像头在行进过程中始终处于直立拍摄状态。

本发明所述的悬浮减震轮胎，利用密度低(0.20~0.7g/cm)、吸水率低(不大于3%)、机械强度高(压缩强度1~100MPa)、耐腐蚀的固体浮力材料制成，并在表面有楔形纹理保证在陆地运行时能够防滑，同时降低对轮胎的磨损。

本发明进一步解决其技术问题采用的技术方案是：将网络摄像机固定在车体上方，即将其固定在外壳内部主机体的上方，并连接内部驱动装置及电源.在主机体下方固定两台GM37大功率电机，并将两台电机分别与悬浮减震轮胎相连接，两台电机均与电源相连接，且在运动时互不产生影响，可分别控制两台电机转速达到任意角度低速旋转拍摄的目的。

为保证监控车在进行野外水面作业时能够正常漂浮于水面并保证主机体不随轮轴横向拖动，即保证摄像头持续向上，在智能监控车外侧特别设置外支架。支架本身由防碰撞的悬浮材料制成，在监控车前方及后方均设置有一根长杆，前后各有两处与监控车主体连接，同时前后长杆下方各有两个微型橡胶万向轮，其均不连接电机，仅作支撑平衡及旋转时助力使用。支架固定在与主机体下方平行、悬浮轮胎下方位置，作为监控车保护措施。

进一步，主机体外壳使用PP材料，底部使用防水且浮力大的材料，并采用防水材料对轮轴空隙处及安装空隙进行封闭，保证轮胎部件失控意外损坏时，主机体不因接触水面而丢失重要影像资料。

主机体外壳对应摄像头高度处利用高分子透明材料聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）制成一圈透视窗，保证摄像头依据指令进行转动拍摄时视野清晰。摄像头下端位置设置微型转轴，转轴上端连接摄像头，底端连接控制系统及电源，在接受远程操控情况下摄像头可以进行360°旋转拍摄。

另一种水陆两栖监控智能车，包括以上所述的各项装置，并在此基础上将固体浮力材料替换为聚苯乙烯泡沫塑料(Expanded Polystyrene，简称EPS)或聚乙烯发泡棉(EPE珍珠棉)，后者耐磨损性高于前者，具有隔水防潮、防震、抗撞力强等优点。

当水陆两栖智能监控车接收到方向信号时，两台GM37电机转速一致时，可以利用两轮胎运动速度一致控制监控车保持向前运动或向后运动状态，此时小车整体保持向前或向后的直线运动并进行拍摄。

当水陆两栖智能监控车接收到方向信号时，两台GM37电机转速不一致时，可以利用轮胎速度不同控制监控车向左或向右进行任意角度的旋转拍摄。其中，若R轮转速大于L轮，监控车左转；R轮转速小于L轮，监控车右转。

当对小车关闭方向操控且不再运动时，小车的CCD网络摄像机子系统仍然保持工作状态，悬浮于水面进行相对静止拍摄。

有益效果

本发明提供的水陆两栖适变的监控探测智能车，适用于水陆两栖，耐撞性强，内部结构稳定。成本低，适用于家庭拍摄或科研项目长期观测。电量耗尽后仍能漂浮，出现意外时资料能保留珍贵资料。小巧轻便，节省空间。采用单晶硅电池板减小污染，低碳环保。

附图说明：

图1是水陆两栖智能监控车网络摄像头内部原理图；

图2是本发明整体架构主视图；

图3是本发明整体架构后视图；

图4是本发明剖面结构左视图；

图5是本发明剖面结构主视图；

图6是本发明整体架构俯视图；

图7是本发明整体架构仰视图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采用的手段及功效以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的水陆两栖智能监控车的具体实施方式，结构，特征，工作过程及其功效详细说明如下。

如图4、5。

本发明较佳实施例的一种水陆两栖智能监控车，其特征在于：包括MK60DN512ZVLQ10控制台子系统、启动电源装置、网络摄像机子系统、驱动系统、两台GM37大功率电机、悬浮减震轮胎、固定支架、外支架、防水外壳、转轴装置及底座。由控制台子系统所述启动电源装置中启动键与电源相连接，电源还与控制台子、驱动系统相连接。由所述控制台子系统、启动电源装置、网络摄像机子系统、远光照明系统、驱动系统、两台大功率电机与固定支架组装成设备主机体。

如图2

智能监控车正面设置透视窗，用于摄像头拍摄，透视窗由PMMA材料制成，除拥有极佳的防水性能外，能保证拍摄的清晰度。

主视图顶部为信号发射窗及接收窗，能够完成远程操控。透视窗下方为夜视远光系统及红外感应区域，保证夜间拍摄的安全性，同时可以使监控车有效避障。主机体左右为转轴连接的悬浮轮胎，内部连接两台电机，两台电机可以人为或自动控制为不同的转速。

如图3

后视图顶部同为信号发射窗及接收窗，下方可设置为透视窗，下方为单晶硅太阳能组件，及应急开关保护壳。单晶硅太阳能板在进行野外考察拍摄时作补充电量用途，根据拍摄需要可以调整太阳能板的面积与形状。应急开关保护壳在野外工作时需进行密封，家用商用时不需封闭，通常可作为便捷开关使用。

如图1、2

为保证监控车在进行野外水面作业时能够正常漂浮于水面并保证主机体不随轮轴横向拖动，即为保证摄像头持续向上，在智能监控车外侧特别设置外支架。支架本身由防碰撞的悬浮材料制成，在监控车前方及后方均设置有一根长杆，前后各有两处与监控车主体连接，同时前后长杆下方各有两个微型橡胶万向轮，其均不连接电机，仅作支撑平衡及旋转时助力使用。支架固定在与主机体下方平行、悬浮轮胎下方位置，作为监控车保护措施，能有效减缓主体损失。外支架利用螺丝固定在外壳上，便于拆卸更换。

其中所述悬浮减震轮胎、固定支架、防水外壳利用密度低、吸水率低、机械强度高、耐腐蚀的固体浮力材料制成，表面有楔形纹理。

如图1

优选的，水陆两栖智能监控车网络摄像头由CCD传感器、视频处理芯片、内部电源、音频采集设备与视频编码及主控芯片组成，其中，摄像镜头处于摄像机最前端，与CCD传感器相连接，CCD传感器又与视频处理芯片链接，与音频采集设备同链接于视频编码及主控芯片，由内部电源为各个设备供电。视频编码器在采集CCD输出的模拟信号后，通过一个视频AD进行模拟数字转化。

如图4、5

当水陆两栖智能监控车接收到直线运动方向信号时，控制机器内两台GM37电机转速一致，此时由电机控制的两轮胎运动速度一致，监控车保持向前运动或向后运动状态，可以完成直线运动拍摄任务。

当水陆两栖智能监控车接收到左转向、右转向方向信号时，两台GM37电机转速不一致时，可以利用轮胎速度不同控制监控车向左或向右进行任意角度的旋转拍摄。其中，若R轮转速大于L轮，监控车左转；R轮转速小于L轮，监控车右转。

当水陆两栖智能监控车接收到左方掉头或右方掉头方向信号时，控制两台GM37电机转速不一致，左电机控制左轮不转动，右电机收到转动信号并进行转动，此时监控车可以完成左方掉头任务；同理，若右电机不转动，左电机保持转动，则可以进行右方掉头。

当对小车关闭方向操控且不再运动时，小车的CCD网络摄像机子系统仍然保持工作状态，悬浮于水面进行相对静止拍摄。

监控车可记忆已指导完成的一次完整路线并在下一次巡回时依照历史路线进行水面巡回拍摄或定点抓拍。

进行既定路线拍摄时，若接收到遥控指令则中断既定巡回先依照指令进行工作，待指令工作完毕后，回到原位置完成中断的既定路线拍摄工作。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用于限定本发明，任何人在不脱离本发明技术范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例。但凡事未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案范围内。

Claims (7)

1.一种水陆两栖适变的监控探测智能车，其特征在于：包括防水外壳，悬浮减震轮胎、固定支架、外支架；所述的防水外壳布置在固定支架上，固定支架布置在外支架上，防水外壳的两侧分别设有悬浮减震轮胎；防水外壳内设有控制台子系统，电源，视频采集设备，驱动电机；所述的视频采集设备、驱动电机与控制台子系统相连接，电源为控制台子系统、视频采集设备、驱动电机供电，驱动电机分别驱动防水外壳外部的悬浮减震轮胎转动；视频采集设备包括摄像头；所述的摄像头布置在防水外壳的上部，摄像头将获取到的图像信息通过控制台子系统压缩并进行传输；电源为太阳能光伏设备，太阳能光伏设备布置在防水外壳侧壁上。

2.根据权利要求1所述的水陆两栖适变的监控探测智能车，其特征在于：所述的控制台子系统将摄像头勘测所得图像通过即时发送至终端用户，并同时在本地保存。

3.根据权利要求2所述的水陆两栖适变的监控探测智能车，其特征在于：所述的摄像头由网络摄像机子系统控制，网络摄像机子系统与控制台子系统相互连接。

4.根据权利要求2所述的水陆两栖适变的监控探测智能车，其特征在于：还包括红外避障传感器；所述的红外避障传感器由电源供电，通过接受被探测物体的特征光谱辐射确定勘测车距被探测物体的距离，机体在适当位置自行控制轮胎两端电机的转速以完成避障。

5.根据权利要求1所述的水陆两栖适变的监控探测智能车，其特征在于：所述的防水外壳由坚硬且有高熔点的聚丙烯（PP）板制成半蛋壳形；半蛋壳形的防水外壳的底不设有承重块。

6.根据权利要求1所述的水陆两栖适变的监控探测智能车，其特征在于：所述的外支架上设有橡胶万向轮，橡胶万向轮布置在的悬浮减震轮胎的前方。

7.根据权利要求1所述的水陆两栖适变的监控探测智能车，其特征在于：所述的太阳能光伏设备为太阳能充电板或太阳能薄膜。